Сухопарник вихревого типа - Циклон (теоретический рассчёт)

про циклоны:
1. оптимальная скорость 4м/с если считать циклон трубой, через которую движется газ. скорости во входном и выходном патрубках ессесно выше. гидравлическое сопротивление циклона в штатном режиме - 500-1200 паскаль
2. эффективность циклонов при прочих равных растет с уменьшением диаметра. батарея циклонов работает эффективнее одного большого.
3. все циклоны масштабируются т.е есть жесткое соотношение между высотой конической и цилиндрической части, диаметра и внутренней длинны выходного патрубка к диаметру цилиндрической части. (ЦН ЦК ОЭКДМ ЦОК гипродрев древпром гипродревпром)
4. циклон - пылеосадитель сухого типа. СУХОГО. (и точка) для мокрых (газопромывных скруберов) на верх основного аппарата ставится каплеуловитель. редко когда не бочка, в которой расчетная скорость 1-2 м/с. иногда с перегородками (решетками)
5. (имхо) в ректификации циклон к кубу как к козе баян.

5. (имхо) в ректификации циклон к кубу как к козе баян.dee, 22 Марта 10, 22:42

При ректификации - согласен. Колонна сама является прекрастным каплеуловителем.
Хотя, если делать как делал Игорь223, заливать в куб брагу, то колонну может засрать пеной
Так что вопрос остается открытым.
Для перегонки браги, имхо, он очень даже уместен.

Писал утром сабж - но забыл отправить))))

Ди, ты тогда поясни далее - какую конструкцию для борьбы с пеной и каплями браги ты считаешь эффективной. По сравнению с циклоном, который тем не менее, имеет неплохие свойства каплеуловления.

Вероятней лучше всего не бороться с пеной, а не дать ей возникнуть. Как я понимаю, пену образуют поверхностно активные вещества при закипании на активно выделяющихся пузырьках. Если не дожидаясь этого момента снизить интенсивность нагрева, получить очень спокойное вскипание и потом тихое кипение, то ПАВ через некоторое время должны выкипеть или разложиться. Поле чего вероятность интенсивного пенообразования должна значительно снизится. Думаю, такой режим нагрева несложно реализовать программными средствами.

 Проблем тут всего три

1. Не у всех есть программные средства
2. Бабушка периодически забывала уменьшить огонь, и  печку заливало
3. НА практике брызгоунос иногда случается не только вначале процесса, но и во всей первой трети его. Иногда. НО - бывает, по крайней мере я это наблюдал несколько раз.

имхо, в борьбе с пеной можно попробовать каплеуловитель - банка или труба, которая создает значительное расширение, можно даже с тангенциальным подводом пара. но никак не проектировать циклон =)
по моим наблюдениям (на стадии брожения) пена у хлебной браги получалась довольно плотная. лучше ее не допускать к чрезмерному образованию в кубе чем потом ловить. я уменьшал мощность. получалась 3л/час 40%. мощность считал, вроде 2кВт, это на большой газовой конфорке которая вроде 5кВт. большую мощность у меня не позволял еще и холодильник, помимо пены. из него при рывках вылетал пар - увеличивались потери. пару раз прорывалась брага, дистилят получался мутным - не беда, все равно его еще перегонять.

Основная проблема с циклоном заключается в том, что пену нужно удалять, а не отводить. Циклон же не приспособлен для решения такой задачи. Он работает в качестве сепаратора, отделит пену от газа. Но пену же нужно куда-то девать, а объем куба не безграничен. Значит, нужно думать не о пеноотделителе, а о пеноуничтожителе.

Он её "уничтожает"! Если из пены выпустить газ (что и делает циклон, да и любой пеногаситель) то она преаращается в очень компактную жидкость.

У тебя же прозрачный циклон. Расскажи как идет процесс на пене. Но там трубка тонкая... И думаю, пену частично убивает уже в ней. А из трубки плюет муть. У меня так на змеевике.

Я сним всего два раза гонял, и сильно злой пены не наблюдал...
а выглядит красиво, размазывается то-о-оненькой пленкой по стенке бутылки и сползает по стенке на дно бутылки.

Значит силой гравитации в циклоне разбиваются пузыри о стенку. Отсюда следует вывод, что идея циклона вполне работоспособна. Но все-таки помещать его следует вне куба, где газы, смешанные с пеной уже приобретают значительную скорость. В этом случае, циклонный остаток можно удалять через крани, либо заводить снова в куб через обратный клапан, либо оставлять в циклоне с тем, чтобы он впоследствии испарился сухим паром на безпенной стадии процесса.
Идея Атара с винтовыми ребрами тоже работоспособна, но думаю, что конструкцию нужно изменить, приблизив ее к классическому циклону. Сделать это можно следующим образом:
1. Выполнить пеногаситель в виде двухтрубной конструкции.
2. Реберная часть будет во внутренней трубе.
3. Эта часть заканчивается кольцом-отсекателем.
4. Перед кольцом по периметру внутренней трубы делаются отверстия для перехода пены во внешнюю трубу. (Она будет отбрасываться туда силой гравитации, а закрученные газы будут уходить по прямой в колонну).
5. Пена (а скорее всего то, что от нее осталось) отраженная от кольца, меняет направление своего движения на противоположное и вращаясь, возвращается в куб.
6. В кубе необходимо сделать конусный отсекатель. Возвращаемая пена (или то, что от нее осталось) будет уходить по верхней поверхности конуса вбок, отбрасываясь к стенкам куба и там дополнительно разбиваясь, а свеженькая переть по внутренней (кстати, там тоже можно сделать небольшие винтовые ребрышки), закручиваясь, во внутреннюю трубу реберного циклона.

Чртёжик бы... хотябы схематичный...

Ну примерно такая конструкция. Для увеличения эффективности на конусном отсекателе можно еще сделать винтовое оребрение как во внутренней трубе, а на вход колонны дополнительно установить конфузор из крупной сетки.

Titi, чё то сомнительная какая то конструкция...
я так и не понял, за счёт чего в ней должен циклотронный эффект возникать

Обидно. Расписал все подробно, но выкинуло из авторизации и все пропало. В принципе, я кратко выше описал принцип работы. Завтра, если будет время выдам поподробней. А сейчас, за науку, и спать.

я кратко выше описал принцип работыTiti, 26 Марта 10, 00:55

Я прочитал, но для того чтобы циклон нормально циклонил нужна высокая скорость газа, следовательно нужен перепад давлений, разгоняющий пар,
а у тебя пар просто пойдет по оси трубки и закручиваться до высоких скоростей не будет.

Ну примерно такая конструкцияTiti, 25 Марта 10, 23:48

На мой взгляд изобары с обоих сторон от стенок устройства будут расположены единообразно к началу парообразования. Далее скорость потока внутри будет тормозиться лопастями, а по внешней стороне скорость будет выше. Как это повлияет на пенообразование полезным для технологии образом?

для того чтобы циклон нормально циклонил нужна высокая скорость газа, следовательно нужен перепад давлений, разгоняющий пар,
а у тебя пар просто пойдет по оси трубки и закручиваться до высоких скоростей не будет.Kotische, 26 Марта 10, 01:24

Думаю, оно там будет. Пена начинает лезть при взрывном вскипании, когда образование пузырьков наиболее сильно, а значит и перепад давлений
"пар просто пойдет по оси трубки и закручиваться до высоких скоростей не будет.."
Пар пусть идет в колонну, главное, чтобы пену крутило и отгоняло к стенкам внутренней трубы.

На мой взгляд изобары с обоих сторон от стенок устройства будут расположены единообразно к началу парообразования.Atar, 26 Марта 10, 23:08

Солгасен. Нужно подбирать размеры частей установки так, чтобы сопротивление по центру было ниже, чем по краям. ТОгда ей энергетически выгодней будет идти по центру. Следует также учтиывать, что стенки куба и крышка холоднее середины, а значит парциальное давление там должно быть меньше ввиду конденсации и охлаждения паров.

Далее скорость потока внутри будет тормозиться лопастями, а по внешней стороне скорость будет выше. Как это повлияет на пенообразование полезным для технологии образом?Atar, 26 Марта 10, 23:08

Думаю, что если поток установится один раз, то система будет работать и дальше. И еще очень важно то, что это не разные потоки, а один поток, разделенный на части. Опять же, повторюсь, что все зависит от размеров составных частей циклона.

Думаю, что если поток установится один раз, то система будет работать и дальшеTiti, 27 Марта 10, 01:49

Будет работать и дальше, но не так, как хочется.

что все зависит от размеров составных частей циклона.Titi, 27 Марта 10, 01:49

Прописная истина. Вопрос в том, как не гадая на самогонной пене, эти размеры определить.

Нужно подбирать размеры частей установки так, чтобы сопротивление по центру было ниже, чем по краям.Titi, 27 Марта 10, 01:49

Кто, когда и как будет подбирать?
Kotische, определил название темы, как теоретический расчет, а не практический подбор. Для математической модели, нужна модель или идея не имеющая изъянов в физике процесса.

Кто, когда и как будет подбирать?
Kotische, определил название темы, как теоретический расчет, а не практический подбор. Для математической модели, нужна модель или идея не имеющая изъянов в физике процесса.Atar, 27 Марта 10, 07:35

Оптимальный вариант сначала просчитать физику модели, а потом корректировать параметры на образце. Но сразу хочу успокоить, что рассчет упрется во много параметров, которые неизвестны такие как, например, плотность пены, химический ее состав, химические составляющие рабочего раствора, параметры куба, колонны, динамика нагрева, начальный и конечный объемы рабочей жидкости, теплопотери и т.п. Эти данные взять будет не откуда. А значит, результаты этого рассчета будут очень сильно отличаться от реальности, а значит, все опять сведется к экспериментальному подбору этих параметров. Есть еще один способ: научная интуиция. Но у кого-то она есть, а у кого-то нет.

Кто, когда и как будет подбирать?Atar, 27 Марта 10, 07:35

А это будет делать тот, кому больше нужно. Меня попросили выложить схему - я выложил. И считаю ее рабочей. Кто хочет опровергнуть, может просто сообрать по ней реальную установку. Лучше в стекле. И посмотреть. Без этого мои умствования ничем не отличаются от умствований оппонентов. Теория есть теория, а практика - практика. Именно она критерий истины, даже прописной.