Сухопарник вихревого типа - Циклон (теоретический рассчёт)

рассчет упрется во много параметров, которые неизвестныTiti, 27 Марта 10, 09:26

А это очень зависит от конструкции...
В конструкции класического циклона хотябы понятно как строить эту модель, и подятно что многими неизвестными модно легко пренебречь,
а в предлогаемой тобой конструкции даже не понятно с какой стороны подступиться к построению модели.

способ: научная интуиция. Но у кого-то она есть, а у кого-то нет.Titi, 27 Марта 10, 09:26

Моя "научная интуиция" говорит что твоя конструкция получится неработоспособной если не поставить в центральную трубу турбинку с приводом от внешнего электродвигателя. Но поскольку конструкция неоднозначная 100% уверенности у интуиции нету.

Кто хочет опровергнуть, может просто сообрать по ней реальную установку.Titi, 27 Марта 10, 09:26

Я предпочитаю собирать такую конструкцию, про которую моя интуиция скажет мне что она хотябы предположительно работоспособная.

Теория есть теория, а практика - практика.Titi, 27 Марта 10, 09:26

Базару нет, но практика гворить что класический циклон реально работает, и для его рассчетов существует отработанная теория которая не сильно расходится с практикой.
Для твоей же конструкции нет ни теории, ни практики, на надежд на появления теории, ни надежд что практика покажет что конструкция окажется работоспособной.

В конструкции класического циклона хотябы понятно как строить эту модель, и подятно что многими неизвестными модно легко пренебречь,
а в предлогаемой тобой конструкции даже не понятно с какой стороны подступиться к построению модели.Kotische, 27 Марта 10, 10:52

Совершенно верно.

Моя "научная интуиция" говорит что твоя конструкция получится неработоспособной если не поставить в центральную трубу турбинку с приводом от внешнего электродвигателя.Kotische, 27 Марта 10, 10:52

Турбинка туда вполне впишется. Она может быть и без электропривода (по моей интуиции).

Я предпочитаю собирать такую конструкцию, про которую моя интуиция скажет мне что она хотябы предположительно работоспособная.Kotische, 27 Марта 10, 10:52

Я нечто подобное думаю собрать но для других целей и в упрощенном виде.

для его рассчетов существует отработанная теория которая не сильно расходится с практикой.Kotische, 27 Марта 10, 10:52

Скинь, пожалуйста ссылки на теорию циклонов, буду признателен.

Оптимальный вариант сначала просчитать физику моделиTiti, 27 Марта 10, 09:26

Для того, чтобы считать, нужно ее понять.

Эти данные взять будет не откудаTiti, 27 Марта 10, 09:26

Воспользуйся приблизительными(из разумного диапазона значений) поищи значащие факторы зависимости. Веду речь о том, что за отсутствием значений скрывается отсутствие зависимостей. По доброму завидую людям с развитой "научной интуицией@? хотя сам думаю, что интуиция это неосознанное знание, потому не может быть научной априори. Не смотря на  легкий offtop, я не встретил в твоих постах пояснения физического содержания процессов предложенной тобой модели. Пример:

стенки куба и крышка холоднее середины, а значит парциальное давление там должно быть меньше ввиду конденсации и охлаждения паров.Titi, 27 Марта 10, 01:49

Допустим, что так. Дальше-то что? Как изменение парциального давления повлияет на ход процессов в твоем устройстве? Закончи пожалуйста  цепочку рассуждений.

По доброму завидую людям с развитой научной интуицией и все же я не встретил в твоих постах пояснения физического содержания процессов предложенной тобой модели.Atar, 28 Марта 10, 00:43

Я его написал, но при отправке все пропало - самому жаль. Жизнь не резиновая. Но напишу кратко: Твои ребра во внутренней трубе заворачивают поток. Начинает действовать так нелюбимая тобой центробежная сила (будем так ее называть). Фракции потока сепарируются по плотности в ее градиенте по радиусу: тяжелые скраю, легкие в центре. Так крутится до кольца-отсекателя. Там поток разделяется. Центральный (из легких фракций) летит в колонну, боковые (тяжелые) отражаются на 180, одновременно уходя во внешнюю трубу, и там, по спирали уходят в куб. Далее по конусному отсекателю отбрасываются к стенкам куба, одновременно, отсекая пену из этой области.

Твои ребра во внутренней трубе заворачивают поток.Titi, 28 Марта 10, 16:07

Мои ребра пока-что прикрывают мои же легкие, образуя мою же грудную клетку и поток не заворачивают, слава Богу!

нелюбимая тобой центробежная сила (будем так ее называть)Titi, 28 Марта 10, 16:07

Я одинаково трепетно отношусь ко всем  реальным силам природы, но если для описания работы твоей схемы обязательно нужно вводить суррогатные замены,- давай лучше назовем ее "аберрацией траектории бражной слюны".  И звучит умнО и меньше искажает суть. Вопрос по  предлагаемому тобой устройству, который остался без ответа: (пост #96 : 26 Марта 2010, 23:08 этой ветки). Поясню свои сомнения иными словами: на изменение направления струи пар расходует свою же энергию. Вопрос к первому тезису твоей модели: с какой такой радости поток займется "бегом с препятствиями", если есть обходной путь у стенок куба и по центру? Я вижу два потока движущихся в одном направлении и разделенных перегородкой сложной формы.  Теперь о влиянии формы перегородки на результат. Вопрос, возник из-за поясняющего рисунка. Ты вправду думаешь, что покинув зону лопастей траектория струи будет похожа на ту, что в набросках на тыльной стороне студенческой анкеты? Позволил себе побить красной "оспой" предмет моего несогласия. Если бы подобная "память"  предыдущего состояния среды была бы возможна в реальном мире, то вода текущая из крана, повторяла бы по форме систему водоснабжения микрорайона, но на деле инерция вместе с гравитацией струю "ровняют".

и там, по спирали уходят в куб. Далее по конусному отсекателю отбрасываются к стенкам куба, одновременно, отсекая пену из этой области.Titi, 28 Марта 10, 16:07

 Не верю!!!(с)Станиславский.
И все же хочу вернуться к фрагменту недавних рассуждений об изменении парциального давления и вызванных этим последствий. Находишь возможным "растянуть жизнь" и выдать идею,-выдай ее без купюр.

Мои ребра пока-что прикрывают мои же легкие, образуя мою же грудную клетку и поток не заворачивают, слава Богу!Atar, 28 Марта 10, 16:50

Всегда радует когда в "здоровом теле здоровый дух"

с какой такой радости поток займется "бегом с препятствиями", если есть обходной путь у стенок куба и по центру? Я вижу два потока движущихся в одном направлении и разделенных перегородкой сложной формы.Atar, 28 Марта 10, 16:50

Сопротивление обходного пути сделаем больше основного расстоянием между стенками внутренней и внешней труб + крышка куба/конус. Поэтому сразу туда не пойдет и два потока не должны образоваться. Внутренний поток рассечется надвое потому, что это ему будет энергетически выгодно: Тяжелые фракции прижимает куда? К стенкам. А если стенка вдруг провалится? Куда пойдет поток? ... Правильно. А легкому по центру что мешает вылетать в трубу? ... Совершенно верно. А внешнему потоку, который провалился, куда деваться со своей кинетической энергией винтового движения? Вверх нельзя - там шайба. Значит... Именно так. Ну, а дальше мы уже проходили. Выйдя из пространства между конусом и крышкой куба закрученный нисходящий поток куда опять провалится? Туда же, куда полетит камень из пращи. И попробуй, что появиться на его пути... А парциальные давления там не главное. Нам важно то, что один моль газа занимает гораздо больший объем, чем соответствующей жидкости... Газ просто заполняет объем колонны, двигаясь оттуда где испарение туда где конденсация. Засчет этого возникает движение газа даже в колонне не соединенной с атмосферой (замкнутой системе). А что покажут три манометра если один поставить в кубе, другой у дефлегматора, третий в середине трубы в колонне не связанной с атмосферой?

А внешнему потоку, который провалился, куда деваться со своей кинетической энергией винтового движения?Titi, 29 Марта 10, 22:21

Рассматривать поток газа, как твердое тело, имеющее момент инерции нельзя. Не запасет пар кинетическую энергию вращения. Крутани вареное яйцо и сырое. Почувствуй разницу. Представь что вместо жидкого сырого содержимого в скорлупе газ с той же массой, что и белок+желток.

Тяжелые фракции прижимает куда? К стенкам.Titi, 29 Марта 10, 22:21

Да не прижимает их никто. ("Не было разрывов!!!"(с) Не знаю автора.) Повтори 1-й закон Ньютона, желательно в той формулировке, в которой сэр его сформулировал. http://ru.wikipedia.org/wiki/Законы_Ньютона

Куда пойдет поток? ... ПравильноTiti, 29 Марта 10, 22:21

Значит... Именно так.Titi, 29 Марта 10, 22:21

Беседы с невидимкой или с самим собой?! Успехов тебе Titi! Я сдаюсь... Но что-то мне подсказывает, что ты сам свои идеи проверять на практике не станешь.

Рассматривать поток газа, как твердое тело, имеющее момент инерции нельзя. Не запасет пар кинетическую энергию вращения.Atar, 29 Марта 10, 23:38

Ты не прав! Пар такое же материальное тело как и кирпич.
Просто в случае пара нужно акуратнее формулками оперировать, ибо не всё там так же просто как в случае с кирпичем

Ты не прав! Пар такое же материальное тело как и кирпич.Kotische, 30 Марта 10, 11:43

Kotische,  в разрезе темы ветки пар с кирпичом сравню охотно, но только при условии, что кирпич испарился. Напомню, что историческая формулировка первого закона Ньютона отличается от современной академической,-заменой понятия  материальное тело (у автора) понятием материальная точка. С точки зрения механики, пар состоит из множества материальных точек, соединенных между собой  упругими связями, упругость которых в свою очередь функция внутренней энергии газа(пара) и параметров  его реологии. Корректно привести газ к инерционной системе с соответствующими осями инерции, для которой (системы) были бы справедливы законы механики,-задача непосильная, по крайней мере в рамках нашего форума. IMHO. В какой-то степени подобную задачу пытаются  решать метеорологи, (с помощью суперкомпьютеров), достоверность прогнозов погоды растет, но глобального прорыва в моделировании пока, увы, нет. Мое утверждение относится к фразе Titi о "кинетической энергии винтового движения", применительно к газу.
Titi, интересует вопрос, ответ на который тебе известен? Обычно экзаменуют студентов...  ;D Отвечу, но заметь, что флуд по твоей инициативе. В простом случае показания манометров одинаковы, но есть варианты... Детали ищи в описании опытов Джеймса Ватта с "холодной стенкой".

Сегодня впервые в этом году довелось заняться самогоностроением... Было не до того. По сути темы,- докладываю! Одним из исходных материалов в этот раз было просроченное пиво (16л). После 15 минутной дегазации (перелил несколько раз из одной емкости в другую) гнал применяя вихревой патрубок, установленный на 30 л емкости. Включены были все три нагревателя (параллельно 1+1+0.8 КВт). В течении всего времени нагрева до кипения(45 минут) из трубки связи с атмосферой интенсивно пЁрло. После появления конденсата в трубке отбора, отбор был прекращен, нагрев продолжался. Из трубки связи с атмосферой дуло еще минут десять, затем затихло. Еще через 5 минут отбор был возобновлен и плавно увеличен до полного. Пена ни в отбор (судя по органолептике результата) ни в трубку для связи с атмосферой не лезла. Если обстоятельства позволят,-в скором времени попробую спровоцировать пену, перегоняя молодую брагу после ее нормализации по критерию PH. Результаты доложу.

количество подаваемого газа в циклон можно высчитать из подводимой мощности (за вычитом потерь тепла в окружающую) и удельной теплоты парообразования жидкости. поделили мощность на теплоту парообразования (посмотрели состав пара) получили количество моль испарямой жидкости в секунду. количество моль помножили на 22,4 л/моль, вспомнили менделеева-клайперона т.е умножили на 353/273, посчитали объем пара в секунду при 80*С. разделили объем на оптимальные для циклона 3,5 м/с получили площадь цилиндрической части, потом посчитали требуемый диаметр ( D ) а вот уже к D привязаны все остальные размеры циклона (высота конической и цилиндрической части, размеры входных и выходных патрубков). а ватт, конечно, голова был. а манометр в кубе будет показывать аэродинамическое сопротивление колонны  в середине колонны - половину сопротивления, а в обратном холодильнике - сопротивление прямого холодильника пару. хотя конструкции разные бывают.

вот таблица с соотношениями размеров к диаметру для СДК-ЦН-33(34): http://www.mahp.net.ru/...lones_SDK_2.jpg

Докладываю:
В прошлые выходные проделал.

БПДЭ - любая молодая (только-только начавшая осветляться) брага, куда добавлено 1-2г/л кальцинированной соды, и сразу начата перегонка ))))). Уверяю тебя, Эксперимент даст отрицательный результат. Только мощи побольше вдуть (у меня в кег 50л подается примерно3.5кВт)игорь223, 14 Марта 10, 09:23

Из двух подходов к снаряду,- один неудачный. Как Академик и пророчил.
Пришлось затаить спортивную злобу (на брагу, не на Академика)и сегодня повторить эксперимент. Пока работали дрожжи, я тоже не сидел сложа руки и модифицировал  систему так: в трубку связи с атмосферой "инкрустировал" тройник, в который вставлен пневмопорт пресостата от "Вятки" (вместе с пресостатом). Фото прилагается. Трубка соединена с атмосферой через гидрозатвор. Пресостат включен в цепь управления ТЭНами.
Процесс удлиннился почти на час по сравнению с обычным. Браги в отборе не было.
Делаю предположение, что пена лезет главным образом  тогда, когда поток пара сопровождается выходом неконденсируемых газов при нагреве браги. Если нагревая дольше обычного дать возможность всему газу уйти до начала кипения,- пены нет. По крайней мере на вихревом патрубке длиной 700 мм на кубе 30л при 2.8 кВт. Возможно и без патрубка метода будет работать...Брага БПДЭ
Доклад закончен.

Вот тут есть кое-что.

Да! Вера Сергеевна потрудилась на славу... Обратил внимание на то, что ссылки по сути в большинстве своем на литературу издания до 80 года, причем в теме только потомки отечества. Буржуинов практически нет (несколько USA и UK патентов). У них видимо творческий застой на этом поприще...   Полученный эффект (в одном из результатов в 2-3,5%)наводит на мысль о глубокой академичности работы... Похоже на большой "кирпич" маститого циклоноведа. В любом случае для раскрытия темы текущей ветки материала более чем хватит. Как говорится,- Rudy "респектиуважуха" за ссылочку...

не могу найти оригинал (ни с какой книги, ни кто выкладывал), пусть в этой теме будет картинка

пеноловушка

Про "циклон" слышали? Который завихряет поток газа. Например на пылесосах Dyson этот самый циклон увеличивает всасывающую силу почти на порядок при равной мощности.

Поделюсь идеей, которая мне пришла ещё во времена, когда я перегонял брагу на обычной бражной колонне - пустой трубе с рубашечным дефлегматором, поворотом и конденсатором. На полном серьёзе хотел сделать такое. Но потом как-то погрузился в ректификацию и забыл. А сейчас вот вспомнил и решил поделиться. Вдруг кому интересно будет.

Под крышку куба устанавливаем циклон, внутри него форсунка с регулируемым соплом, направляющая поток пара по касательной к боковой стенке. Пар поступает снизу, а сверху есть регулятор сечения сопла форсунки.

Брага кипит, пар поступает в форсунку (больше некуда) и закручивается циклоном. При поступлении в трубу скорость его вращения огромна. И вот так, вращаясь, он летит вверх по трубе. В дефлегматоре его часть конденсируется и стекает по стенкам трубы.

Что мы имеем. Время контакта фаз увеличивается. Насколько? Зависит от скорости вращения, которую мы задаём регулятором сечения сопла. Думаю, на порядок легко. Кроме того плёнка стекающей флегмы турбулизируется, нижние слои постоянно перемешиваются с верхними, что дополнительно интенсифицирует тепломассообмен.

Поскольку при уменьшении сечения сопла в кубе будет расти давление, предусмотрен возвратный насос, который будет загонять флегму обратно в куб.

Ещё возможный интересный эффект - возможный отрыв микрокапель от поверхности флегмы и подвисание их этаким шнуром в центре трубы.

Интересно, насколько можно снизить ВЭТС пустой трубы таким методом. Я бы поставил на то, что реально можно конкурировать с насадочными колоннами, что это будут сантиметры.

Пока мало что понял... но..
1. одна форсунка - не даст вообще нихрена... ибо пар соприкасаясь со стенками - начнет закручиваться по спирали, как стружка из рубанка.. и как минимум половина пара - не сделав даже одного оборота - сразу уйдет в колонну.
2. что бы хоть как то это вращалось в кубе - нужно промежуточное дно в крышке, ну и как минимум 4-6 форсунок.. а это не так то просто..
3. А зная получаемый объем пара - на 1 кВт. уже можно рассчитать скорость пара в сопло. (едва не написал - в сопле) . )).
4.

И вот так, вращаясь, он летит вверх по трубеDry Gin, 15 Нояб. 24, 15:53

Вообще мимо. Ему что, больше делать нечего - шоркаясь о стенки колонны - носится с огромной скоростью... Да он еще на входе в колонну - изменив направление на 90 градусов - перестанет вращаться...

ЗЫ.. лет 15 назад я увлекся идеей - стабилизации мощности ректификации - по верхней части колонны.. сделал заужение под дефом в виде трубки длиной около 30 мм ( принцип как у простого краскопульта).. по степени подсоса - прогибается пленочная мембрана с металлическим напылением... меняется емкость конденсатора - сигнал идет на регулятор мощности...

короче - протрахавшись примерно три месяца, я не сдвинулся ни на шаг... в общем при энергетической мощности пара идущего в деф - примерно в 700 ватт - размеры трубочек у меня ушли в пределы 7-8 мм - а толку нихера..

ИМХО.. для твоей затеи - придется уйти в размеры соплла в доли милиметра, и высокое давление пара нужно.. я думаю что это безнадежная затея.... может и есть какой то смысл - но я бы не рискнул....

Спасибо конечно, что поместили мою оригинальную тему в пеноловушки и сухопарники))

Зато с удовольствием почитал полемику динозавров)))

А теперь по существу.
Хотя тут проскальзывали здравые мысли, и даже мелькали конструкции, подобные предложенной вашим покорным слугой) но... чего я не увидел. Я не увидел целеполагания. Пену нынче гасит софексил, а сухопарники вытеснены линасами и буферами. Я не увидел именно той цели, которую я изначально вкладывал в конструкцию. Увеличение разделяющей способности и конкуренция с насадками разных типов. Единственное, ради чего стоит углубиться в тему циклонов, хотя бы теоретически.

Может кому интересно, тогда можем пообсуждать.

Добавлено через 2мин.:

Zapal, привет. Ща, погоди, почитаю.

Добавлено через 6мин.:

Вообще мимо. Ему что, больше делать нечего - шоркаясь о стенки колонны - носится с огромной скоростью...Zapal, 15 Нояб. 24, 22:08

А что его остановит? Закон сохранения момента куда девать? Он будет передавать часть кинетической энергии флегме, размазывая её по стенкам и придавать ей то же направление вращения. Замедляя её спуск. Увеличивая время контакта. Имея при этом огромную скорость, в сравнении с обычными скоростями пара в насадочной колонне. Разве это не главный фактор интенсификации ТМО?

Добавлено через 5мин.:

я бы не рискнул...Zapal, 15 Нояб. 24, 22:08

Я бы тоже, особенно в условиях крайне ограниченных ресурсов)) Так, порассуждать да подумать)

Имея при этом огромную скорость, в сравнении с обычными скоростями пара в насадочной колонне. Разве это не главный фактор интенсификации ТМО?Dry Gin, 15 Нояб. 24, 22:26

Ну тебе виднее.. дерзай.. Я от этой теории просто устал, нет интереса..

Ну чисто гипотетически, прикинем... даже не знаю как и сравнить с твоей вихревой трубой... но предположим..

Моя насадка 2мм диаметром (засыпанная в колонну) - имеет площадь около 4 м2.. а скорость пара в колонне - ( забыл, но что то около 0,7 метра в секунду) колонна высотой 1,9 метра... т.е.примерно пар - в колонне пролетает за 3 секунды, примерно..

Т.е. за секунду - пар контактирует с площадью примерно 1,4 м2 в секунду... Что немаловажно - по всему потоку пара - абсолютно равномерно..

у тебя же пар - будет проходить по колонне - не только ползая по стенкам, а еще и тупо пролетая по колонне..
Ну а если посчитать - площадь внутренней поверхности твоей колонны - можно прикинуть с какой скоростью должен крутится пар (без учета трения о стенки)... ЗЫ.. ИМХО - хуйня какая то получается...

И чем эта идея с "завихрениями" отличается от обычной роторной дистилляционной колонны?