Deflegmatör çalışma modu. Dikey kabuk ve borulu reflü kondansatörü veya buzdolabı

Ev yöneticisi Güçlü alkollü içecekler üretirken kişinin istenen nihai sonucu doğru bir şekilde belirlemesi gerekir. Usta için hız ve ekipmanın düşük maliyeti önemliyse, aparat basit olacaktır: bir damıtma küpü ve bir buzdolabı.

Mümkün olan en yüksek kalitede, fuzel yağlarından arındırılmış ve 70 derecenin üzerinde mukavemete sahip bir ürün elde etmek istiyorsa, çeşitli ek bileşenlerin kullanılması gerekir: buharlayıcı, fıskiye veya geri akış kondansatörü.

Geri akış kondansatörü, alkol içeren buharın ilave saflaştırılması için bir cihazdır. Püre ısıtıldığında damıtma küpünde oluşan buhar, yalnızca alkol değil, aynı zamanda fuzel yağları ve su gibi daha ağır yabancı maddeleri de içerir. Buhar soğutulursa bu ağır yabancı maddeler yoğunlaşır ve bu yoğunlaşmaya reflü adı verilir. Balgamın buhardan ayrılması işlemine reflü denir.

Tanım Açıklayıcı sözlük yabancı kelimeler tarafından düzenlendi Krysina: “Flegmation [de] ve, pl. Şimdi. [Almanca Deflegmasyon< лат. dē… от…, раз… + греч. phlegma мокрота, влага]. тех. Частичная конденсация смесей различных паров и газов с целью обогащения их низкокипящими компонентами.»

Balgam aynı zamanda belirli bir miktarda alkol de içerir. çeşitli tasarımlar kaçak içki ile balgamın damıtma küpüne geri dönmesini sağlamak mümkündür.

Çalışma mekanizması (neden gerekli)

Klasik şema kaçak içki hala küp-buzdolabı küp-geri akışlı kondenser-kuru buharlayıcı-buzdolabı devresine dönüşür. Sistemin çalışma prosedürü aşağıdaki gibidir:

• Püre küp içinde ısıtılır, hafif fraksiyonlar buharlaşır - alkol, fuzel yağları, su.
• Buhar geri akış kondansatöründe soğutulur. küpün üzerine kurulu. Balgam küpün içine girer. tekrar buharlaştığı yer.
• Buharlı pişirici - boş kap buharın içinden geçtiği yer. Püre sıçramalarını ve en ağır yoğuşmayı ayırmak gerekir. Geri akış kondansatörü de buraya monte edilebilir. daha sonra balgam toplanacak ve kullanılacaktır.
• Amaca ve tasarıma göre fıskiye Buhar banyosuna benzer şekilde, fark, buharın sudan geçerek soğutma ve arındırma sağlayacak şekilde tasarlanmış olmasıdır. Geri akış kondansatörü bir fıskiye üzerine kuruluysa, buhar köpüğü geri akıştan geçecektir. temiz su değil.
• Buzdolabındaki alkol tamamlandı alıcıda sıvı halde yoğunlaşır ve toplanır.

Bir cam buzdolabının video incelemesi:

Nereye kurulur?

Geri akış kondansatörü ayrıca bir buhar tankına veya fıskiye tankına da monte edilebilir. Daha sonra balgam küpte toplanmayacak, bu da çıkışta daha saf bir ürün sağlayacak, ancak alkolün bir kısmı geri akışta kalacaktır. Bazı kaynaklarda geri akışlı kondansatör buhar kazanıyla karıştırılmaktadır ancak bunlar yine de farklı cihazlardır.

Geri akış kondansatörü kuruludur:

• Durağan halde. Bu durumda damıtma sütunu gibi bir şey elde ederiz.
• Kuru bir vapurda. Bu durumda biriken sıvıyı boşaltmak için bir musluk ile donatılmalıdır.
• Kabarcık üzerinde. Bu durumda balgamdan geçen buhar kabarcıklarını görebilmeniz için şeffaf hale getirmek daha iyidir. ve ayrıca birikmiş balgam seviyesini de izleyin.

Kaçak içki için soğutucu cihaz:

Örneğin Dimroth geri akış kondansatörünü düşünün. Bu, genellikle ısıya dayanıklı çift laboratuvar camından yapılmış klasik laboratuvar ekipmanıdır. Bir cam bobine sarılmış bir ana tüptür. Bu tasarım, mekanik hasarlardan koruyan bir şişeye yerleştirilir.

Ana tüp, balgamın yerçekimi nedeniyle aşağı akması için bir küp veya buhar tankı üzerine dikey olarak monte edilir. Buhar ana borudan geçer ve soğutulur soğuk su bir bobinden. Besleme ve dönüş suyu için bataryanın bağlantı parçaları ile donatılması gerekir. Bu tür sistemlere kabuk ve tüp sistemleri de denir.

Kendimiz yapıyoruz

Evde bira yapımında herkes reflü kullanmaz. Ancak bu, ortaya çıkan alkolün kalitesinin bozulmasına veya çift damıtmanın kullanılmasına yol açar. Ayrıca reflü kondansatörünün yapımı kolaydır ve oldukça uzun süre dayanır.

Bir ev ustası hem kabuk hem de tüplü ve ceketli geri akış kondansatörünü yapabilir. Ceketli bir geri akış kondansatöründe bobin yerine basit bir su ceketi kullanılacaktır. Her durumda, bir geri akış kondansatörü yapmak için lehimleme veya kaynak yapma becerisine ihtiyacınız olacaktır.

Not: Geri akış kondansatörü için bir malzeme seçerken, ana borunun gıda sınıfı camdan yapılmış olması gerektiğini bilmeniz gerekir. paslanmaz çelikten veya bakır.

Bu malzemeler oksitlenmez ve ortaya çıkan alkolün tadını değiştirmez. Başka herhangi bir malzemeden bir gömlek veya bobin yapılabilir.

Nasıl yapılacağı videosunu izleyin basit buzdolabı 15 dakika içinde kaçak içki için:

• Bir kabuk-boru geri akış kondansatörü, bir ana boru ve üzerine sarılmış bir bobinden oluşur. ana tüp olarak kullanılabilir basit tüp paslanmaz çelik veya bakırdan yapılmıştır.
• Tüpün uzunluğu üretim hacmine bağlıdır; evde bira yapımı için 25 cm uzunluğunda bir inç tüp yeterlidir.
• Çap artırılabilir ve uzunluk azaltılabilir.
• Daha ince ve daha uzun tüp damıtma ne kadar uzun sürerse, saflaştırma derecesi de o kadar yüksek olur.
• Ancak geri akış yoğunlaştırıcısı buharı çok fazla soğutursa, hiçbir sonuç alamazsınız - tüm alkoller küpün içine geri akacaktır.

Kabuk ve borulu bir geri akış kondansatörü yapmak kolaydır:

1. Ana borunun üzerine 6 mm çapında bir bakır boru sarılır.
2. Sarma uzunluğu - 15 - 20 cm.
3. Boru plastik veya kelepçe kelepçelerle sabitlenir, ısıtma sistemlerini yalıtmak için kullanılan bu yapının üzerine uygun çapta köpük kauçuk veya köpük izolasyonu koyabilirsiniz.
4. Açık bakır boru soğutma için su verilir.
5. İşte bu - geri akış yoğunlaştırıcısı hazır.

Daha verimli bir geri akış yoğunlaştırıcısı, akan su ile bir ceket içine yerleştirilen birkaç küçük çaplı tüpten yapılabilir.Bu tasarımda buhar, soğuk duvarlarla geniş bir temas alanına sahiptir ve bu da geri akış yoğunlaştırıcısını daha verimli hale getirir .

Bu şu şekilde yapılır:

1. Küçük çaplı tüpler, tabanca tamburuna benzeyen bir kasete monte edilir.
2. Bu benzetmeyi kullanırsak, buhar kartuş kovanlarından akar ve soğutucu tambur gövdesinde dolaşır.
3. Bu tasarımın üretimi zordur, böyle bir yapıyı monte etmek için paslanmaz çelik kaynak veya bakır lehimleme kullanmanız gerekir.

Neyle değiştirilmeli?

Bir geri akış kondansatörü yapmak veya satın almak sorunluysa, onu basit bir fıskiyeyle değiştirebilirsiniz.

• Bunun için basit bir adım atıyoruz cam kavanoz(tercihen en az 1 litre) vidalı kapaklı. Kapakta iki delik açılır - giriş ve çıkış.
• Tüpler deliklere yerleştirilirken, girişte tüp neredeyse en dibe iner ve çıkış tüpü en kapakta bulunur.
• Tüpler ile kapak arasındaki bağlantı yerinin dikkatlice kapatılması önemlidir. Bunun için kullanabilirsiniz soğuk kaynak veya lehimleme.
• Kavanozun içine soğuk suyun yaklaşık üçte biri dökülür. Fıskiyenin çalışma mekanizması basittir: basınç altındaki buhar bir tüpten geçer ve su kolonundan geçer. Aynı zamanda soğur, fuzel yağları yoğunlaşır ve suda çözülür.
• Alkolün bir kısmı da suda çözünür, ancak bu bir sorun değildir: Çalışma sırasında su sıcak buharla ısıtılır ve alkol kavanozun yüzeyinden yeniden buharlaşır. Bir geri akış yoğunlaştırıcısının, bir kabarcıklayıcıya göre bir takım avantajlara sahip olduğu, örneğin geri akış işleminin yoğunluğunu ayarlama yeteneği olduğu belirtilmelidir.

Çin kaçak içki soğutucusunun söküldüğü videoyu izleyin, fabrikada neyden yapıldığı her zaman ilginçti:

Endüstriyel cihazlar

Alkol endüstrisinde geri akış kondansatörlerinin kullanılması bir ön şarttır. Aynı zamanda var Farklı türde- doğrudan ve ters eylem.

1. Doğrudan eylem - balgam ayrı bir tanka girer ve artık sürece dahil değildir.
2. Bunun tersi doğrudur - balgam damıtma küpüne beslenir, tekrar tekrar buharlaşarak kalan alkolü buharlaştırır. Bu durumda özel alkol tuzakları ve havalandırma sistemleri kullanılır.

Reflü kondansatörünün temel amacı süreyi ve miktarı azaltmaktır. teknolojik operasyonlar, ürünlerin orijinal kalitesini artırın. Geri akış kondansatörü buharı birkaç parçaya ayırır. Kanatlardan ve radyatörlerden geçen buhar döndürülür ve soğutulur. Kontrol sıcaklık koşulları sensörler ve bir kontrolör kullanılarak otomatik olarak gerçekleştirilir.

Sonuç olarak, cihazdan sonra buhar esas olarak alkol ve az miktarda su içerir - alkolün gücü 70-90 dereceye ulaşabilir.

Çözüm

Bu nedenle, minimum maliyetle daha yüksek kalitede alkol elde etmeniz gerekiyorsa, ara buzdolaplarının (geri akış kondansatörleri) kullanılması gereklidir.

Püre kalitesinin düşük olması, yabancı kokuların olması veya yüksek oranda fuzel yağı hissedilmesi durumunda bu cihazın kullanılması zorunludur. Aynı zamanda en basit yapılar kendi ellerinizle kolaylıkla yapılabilir veya argon kaynakçılarından sipariş edilebilir.

Düzgün hazırlanmış kaçak içkinin ciddi bir akşamdan kalma vermediği uzun zamandır bilinmektedir. Alkol buharlarını daha sonra değil, damıtma sırasında hemen saflaştırmak daha iyidir. Halk ilaçları. Sonuçta, eğer yanlış temizlenirse, mahvolmuş içeceği bile kurtaramayabilirler. Kesirleri doğru şekilde ayırmaya ne yardımcı olabilir? Her kaçak içki, eğer gururla sütun olarak anılırsa, bir geri akış yoğunlaştırıcısına sahiptir. Başka bir deyişle güçlendirici buzdolabı olarak da adlandırılır. Geri akış kondansatörü olmadan Metal boru imbikin üzerinde yükselen sadece bir borudur. Neden gereklidir ve kaçak içkide geri akış kondansatörünün çalışma prensibi nedir? Her şey çok basit. Tasarım ve konumla başlayalım.

Moonshine reflü kondansatör cihazı

Geri akış kondansatörü (buzdolabının güçlendirilmesi), kolonun üst çeyreğinde bulunan bir “su ceketi” gibi bir şeydir. Esasen, kolonun geri akış kondansatörlü bölümünün tasarımı iki eşmerkezli tüptür farklı çaplar. Dış boru iç boruya kaynak yapılır ve aralarındaki boşluk sağlanır soğuk su. Bazen geri akış kondansatörü çıkarılabilir, ancak çoğu zaman kalıcı olarak kolonun üzerine monte edilir. Geri akış kondenser bölgesinin herhangi bir dahili eklentisi yoktur. Bu bağlamda, bir damıtma sütununun geri akış yoğunlaştırıcısı, geleneksel bir püre sütunundakinden farklı değildir. Yüksek verimli damıtma sütunları bir geri akış yoğunlaştırıcısına sahip olmayabilir, ancak bu tür sütunlarda püreyi damıtmak imkansız olacaktır: hangisi kullanılırsa kullanılsın memeyi "tıkayacaktır". Bu nedenle ev sütun cihazları"Kaçak içki durgun modunda" damıtma için bir geri akış yoğunlaştırıcıları var. Bu nedenle planlama yaparken (marka cihaz seçmenizi öneririz) dikkat edin Özel dikkat Açık olası modlar onun işleri.

Geri akış kondansatörünün çalışma prensibi

Bu cihazın çalışmasının özü, alkol buharlarını soğutmaları ve sözde öncelikli yoğunlaşma nedeniyle saflaştırmak ve güçlendirmek için gerekli sıcaklığı oluşturmaktır.

Bir örnekle açıklayalım.

Kolonun kendinden tahrikli çalışma modunda (buğday veya damıtma), damıtma küpünden gelen tüm buharların tamamen yoğunlaşması meydana gelir. Bu aşamada reflü kondenserine maksimum soğutma akışı sağlanır. Tüm yoğuşma suyu kolondan yeni buhar bölümlerine doğru akar. Buluştuklarında sıvının ısınmasından dolayı kısmi buharlaşma (geri akış) meydana gelir. Kolon ısındığında ve çalışma moduna girdiğinde, içinde sıcaklık bölgelerinin ayrılması meydana gelir. Kaynama noktası daha düşük olan maddelerin buharları üst kısımda, kaynama noktası daha yüksek olan buharlar ise alt kısımda yoğunlaşacaktır. Bu mod oluşturulduğu anda geri akış kondansatörünün soğutması azaltılabilir.

Sıcaklık, düşük kaynama noktalı fraksiyonların buharlaşma alanını geri akış kondansatörünün üst alanına "kaydıracak" şekilde ayarlanmalıdır. Bu durumda, düşük kaynama noktalı tüm fraksiyonlar burada buharlaşmaya başlayacak ve yoğuşmalı buzdolabına daha da aktarılacak, diğer tüm fraksiyonlar ise kolondan çıkamayacaktır. Düşük kaynama noktalı kısımlar (kafalar) seçildikten sonra sütundaki sıcaklık tekrar değişir, böylece artık “gövdenin” ana kısmı geri akış kondansatörünün aynı üst bölgesinde buharlaşır. Bu sayede karışımın kaynama noktaları farklı olan tüm bileşenlerini ayırmak mümkün olur. Geri akış yoğunlaştırıcısının, sıvının bileşenlerini açıkça ayırabilen bir "bariyer" olduğu ortaya çıktı. Sistemin yeni bir denge kurması için zamana ihtiyacı olduğundan, soğutma ayarlarının mümkün olduğunca sorunsuz ve "azar azar" yapılması gerektiğini unutmamak önemlidir. Genellikle bu 20-30 saniye sürer.

Geri akış kondansatörlerinin türleri

Reflü kondenserlerin çalışma prensibi aynı olmasına rağmen tasarım ve boyut olarak farklılık gösterebilirler. Nasıl daha büyük alan Geri akış ve buhar arasındaki temas (belirli sınırlar dahilinde) ve sıcaklık kontrolü ne kadar hassas olursa, geri akış kondansatörünün ayırma yeteneği o kadar büyük olur. Ve yalnızca iki tasarım vardır: doğrudan akışlı ve Dimroth geri akış kondansatörü. Bazen kafaları karışır, her şeyi bir araya getirirler.

Doğrudan akışlı bir deflegmatör, yukarıda açıklanan tam olarak "tüp içinde tüp"tür. Ancak Dimroth geri akış kondansatörü biraz farklı bir tasarıma sahiptir. İçinde spiral şeklinde ikinci bir tüpün bulunduğu bir tüp şeklinde yapılır. Suyun sağlandığı iç kısımdır ve burada sıvı yoğunlaşır. Spiral şekli nedeniyle sıvı-buhar fazlarının temas alanı ve dolayısıyla ayırma verimliliği artar. Bu tasarımın bir diğer avantajı, bu faz temasının maksimum sıcaklık bölgesinde - tüpün merkezinde - meydana gelmesidir. Bu da yardımcı oluyor daha iyi temizlik alkol buharları bile

Endüstride en yaygın kullanılan ısı değiştirici türü kabuk-boruludur. Tasarım seçeneği kullanıcıların karşılaştığı görevlere bağlıdır. Bir kabuk ve borulu jeneratörün çok borulu olması gerekmez; normal bir ceket tipi geri akış kondansatörü, doğrudan akışlı (a) veya karşı akışlı (b) "boru içinde boru" tipi bir buzdolabı da kabuktur. -ve-tüp sistemleri.

Soğutucuların (c) çapraz akış hareketine sahip tek geçişli ısı eşanjörleri de kullanılır. Ancak çok borulu ısı eşanjörleri için en etkili ve sıklıkla kullanılan, çok geçişli çapraz akış devresidir (d).

Bu şemada, bir sıvı veya buhar akışı boruların içinden geçer ve ikinci bir soğutucu, boruları tekrar tekrar geçerek zikzak şeklinde ona doğru hareket eder. Bu, ısı eşanjörünü mümkün olduğunca kompakt ve verimli hale getirmenize olanak tanıyan, karşı akışlı ve çapraz akışlı seçeneklerin bir karışımıdır.

Kabuk-borulu ısı değiştiricilerin çalışma prensibi ve uygulama alanları

Kaçak içki bira yapımında, çok geçişli çapraz akışlı buzdolaplarına genellikle kabuk ve borulu buzdolapları (CHT) adı verilir ve bunların tek borulu versiyonuna karşı akışlı veya doğrudan akışlı buzdolabı denir. Buna göre, bu yapılar geri akış kondansatörleri olarak kullanıldığında - kabuk ve borulu ve ceketli geri akış kondansatörleri.

Evdeki kaçak içki imbiklerinde, püre ve damıtma sütunlarında, bu ısı eşanjörlerine buhar verilir. iç borular ve kasanın içine soğutma suyu. Herhangi bir endüstriyel ısıtma mühendisi buna öfkelenecektir, çünkü borularda yüksek bir soğutma sıvısı hızı oluşturulabilir, bu da ısı transferini ve tesisatın verimliliğini önemli ölçüde artırır. Ancak damıtıcıların kendi hedefleri vardır ve her zaman yüksek verime ihtiyaç duymazlar.

Örneğin, buhar kolonları için geri akış kondansatörlerinde, aksine, sıcaklık gradyanını yumuşatmak, yoğunlaşma bölgesini mümkün olduğu kadar yüksekliğe yaymak ve buharın gerekli kısmını yoğunlaştırarak geri akışın aşırı soğumasını önlemek gerekir. . Ve hatta bu süreci tam olarak düzenleyin. Tamamen farklı kriterler ön plana çıkıyor.

Kaçak içki yapımında kullanılan buzdolapları arasında en yaygın kullanılanlar bobinler, doğrudan akışlı ve kabuk ve tüplerdir. Her birinin kendi kullanım alanı vardır.

Verimliliği düşük (1,5-2 l/saat'e kadar) cihazlar için, küçük akışlı serpantinlerin kullanılması en mantıklısıdır. Akan suyun olmadığı durumlarda bobinler diğer seçeneklere de avantajlı bir başlangıç ​​sağlar. Klasik versiyon- bir kova suya sarın. Bir su besleme sistemi varsa ve cihazın verimliliği 6-8 l / saate kadarsa, o zaman düz akışlı üniteler "boru içinde boru" prensibine göre tasarlanmış, ancak çok küçük bir halka açıklığı (yaklaşık 1) ile tasarlanmıştır. -1,5 mm), bir avantaja sahiptir. Açık buhar borusu buhar borusunu ortalayan ve soğutma suyunun yolunu uzatan 2-3 cm aralıklı spiral şeklinde bir tel sarılır. 4-5 kW'a kadar ısıtma gücüyle bu en çok ekonomik seçenek. Bir kabuk ve boru makinesi elbette doğrudan akışlı bir makinenin yerini alabilir, ancak üretim maliyeti ve su tüketimi daha yüksek olacaktır.

Kabuk ve tüp şu durumlarda ön plana çıkar: otonom sistemler su basıncına tamamen iddiasız olduğu için soğutma. Kural olarak, normal bir akvaryum pompası yeterlidir. başarılı çalışma. Ek olarak, 5-6 kW ve üzeri ısıtma güçlerinde, kabuk-boru tipi buzdolabı pratikte alternatif haline gelmez, çünkü yüksek güç kullanımı için tek geçişli buzdolabının uzunluğu mantıksız olacaktır.

Geri akış kondansatörleri için püre sütunları durum biraz farklı. 28-30 mm'ye kadar küçük sütun çaplarıyla, sıradan bir gömlek üreticisi (prensipte aynı kabuk ve boru makinesi) en rasyonel olanıdır.

40-60 mm çaplar için lider Bu, net güç kontrolü ve mutlak havalandırma kabiliyetine sahip, yüksek hassasiyetli bir soğutucudur. Dimrot, en düşük geri akış süper soğutmasına sahip modları yapılandırmanıza olanak tanır. Dolgulu kolonlarla çalışırken tasarımı sayesinde reflü geri dönüşünü merkezlemeyi mümkün kılarak salmastranın en iyi şekilde sulanmasını sağlar.

Otonom soğutma sistemlerinde kabuk ve tüp ön plana çıkmaktadır. Memenin geri akışla sulanması kolonun merkezinde değil, tüm düzlem boyunca meydana gelir. Bu, Dimrot'tan daha az etkilidir, ancak oldukça kabul edilebilir. Bu modda, kabuk ve boru makinesinin su tüketimi Dimroth'unkinden önemli ölçüde daha yüksek olacaktır.

Sıvı ekstraksiyonu olan bir kolon için bir kondansatöre ihtiyacınız varsa, ayarlamanın doğruluğu ve düşük geri akış aşırı soğutması nedeniyle Dimroth rakipsizdir. Bu amaçlar için bir kabuk ve tüp de kullanılır, ancak geri akışın aşırı soğutulmasının önlenmesi zordur ve su tüketimi daha yüksek olacaktır.

Üreticiler arasında kabuk ve boruların popülaritesinin ana nedeni Ev aletleri kullanım açısından daha evrensel olmaları ve parçalarının kolayca birleştirilebilmesidir. Ek olarak, "yapıcı" veya "tersine çevirme" tipindeki cihazlarda kabuk ve borulu geri akış kondansatörlerinin kullanımı rekabetin ötesindedir.

Bir kabuk ve tüp deflegmatörün parametrelerinin hesaplanması

Gerekli ısı değişim alanının hesaplanması basitleştirilmiş bir yöntem kullanılarak yapılabilir.

1. Isı transfer katsayısını belirleyin.

Hesaplamalar için formüller:

R = h / λ, (m2 K)/W;

Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (m2 K)/W;

K = 1 / Rs, W / (m2 K).

2. Buhar ve soğutma suyu arasındaki ortalama sıcaklık farkını belirleyin.

Doymuş alkol buharının sıcaklığı Тп = 78,15 °C.

Maksimum su beslemesi ve minimum çıkış sıcaklığının eşlik ettiği kolonun kendinden tahrikli çalışma modunda geri akış kondansatöründen maksimum güce ihtiyaç vardır. Bu nedenle, gövde ve borunun girişindeki (15 - 20) su sıcaklığının T1 = 20 °C, çıkıştaki (25 - 40) - T2 = 30 °C olduğunu varsayıyoruz.

Твх = Тп - Т1;

Tout = Tp - T2;

Ortalama sıcaklığı (Tav) aşağıdaki formülü kullanarak hesaplıyoruz:

Tsr = (Kalay - Tout) / Ln (Kalay / Tout).

Yani bizim durumumuzda yuvarlanmış:

Toplam = 48°C.

Tav = (58 - 48) / Ln (58 / 48) = 10 / Ln (1,21) = 53 °C.

3. Isı değişim alanını hesaplayın. Bilinen ısı transfer katsayısına (K) ve ortalama sıcaklığa (Tav) dayanarak, gerekli termal güç (N), W için ısı değişimi için gerekli yüzey alanını (St) belirleriz.

St = N / (Tav * K), m2;

Örneğin 1800 W kullanmamız gerekiyorsa St = 1800 / (53 * 1493) = 0,0227 m 2 veya 227 cm 2 olur.

4. Geometrik hesaplama. Hadi karar verelim minimum çap tüpler Bir geri akış kondansatöründe balgam buhara doğru gider, bu nedenle aşırı aşırı soğutma olmadan nozüle serbest akış koşullarının karşılanması gerekir. Çapı çok küçük olan tüpler yaparsanız, geri akış kondansatörünün üstündeki alana ve seçime doğru geri akışın boğulmasına veya serbest bırakılmasına neden olabilirsiniz, o zaman yabancı maddelerden iyi bir şekilde arındırmayı unutabilirsiniz.

Belirli bir güçte tüplerin minimum toplam kesitini aşağıdaki formülü kullanarak hesaplıyoruz:

Bölüm = N * 750 / V, mm2, burada

N – güç (kW);

750 – buharlaşma (cm3 / s kW);

V – buhar hızı (m/s);

Ssec – minimum alan enine kesit tüpler (mm 2)

Damıtıcıları hesaplarken sütun türüısıtma gücü şunlara göre seçilir: azami hız sütundaki buhar 1-2 m/s. Hız 3 m/s'yi aşarsa, buharın geri akışı kolondan yukarı doğru hareket ettirerek seçime atacağına inanılmaktadır.

1,8 kW'ı geri akışlı kondansatöre atmanız gerekiyorsa:

Kesit = 1,8 * 750 / 3 = 450 mm2.

3 tüplü bir geri akış kondansatörü yaparsanız, bu, bir tüpün kesit alanının 450/3 = 150 mm2'den az olmadığı, iç çapın 13,8 mm olduğu anlamına gelir. En yakın en büyük standart boyutlar borular – 16 x 1 mm (iç çap 14 mm).

Bilinen bir boru çapı d (cm) ile gerekli minimum toplam uzunluğu buluruz:

L= St / (3,14*d);

U= 227/ (3,14* 1,6) = 45 cm.

3 tüp yaparsak geri akış kondansatörünün uzunluğu yaklaşık 15 cm olmalıdır.

Uzunluk, bölmeler arasındaki mesafenin yaklaşık olarak gövdenin iç yarıçapına eşit olması gerektiği dikkate alınarak ayarlanır. Bölme sayısı çift ise, su temini ve tahliyesi için borular karşıt taraflarda ve tek ise geri akış kondansatörünün aynı tarafında olacaktır.

Ev sütunlarının yarıçapı içindeki boruların uzunluğunun arttırılması veya azaltılması, hesaplamadaki hatalara karşılık geldiğinden ve daha fazla telafi edilebileceğinden, deflegmatörün kontrol edilebilirliği veya gücü ile ilgili sorun yaratmayacaktır. yapıcı çözümler. 3, 5, 7 veya daha fazla tüp içeren seçenekleri değerlendirebilir ve ardından kendi bakış açınıza göre en uygun olanı seçebilirsiniz.

Kabuk ve borulu ısı değiştiricinin tasarım özellikleri

Bölümler

Bölmeler arasındaki mesafe yaklaşık olarak gövdenin yarıçapına eşittir. Bu mesafe ne kadar küçük olursa akış hızı o kadar yüksek olur ve durgunluk bölgelerinin oluşma olasılığı da o kadar az olur.

Bölmeler akışı borular boyunca yönlendirir, bu da ısı eşanjörünün verimliliğini ve gücünü önemli ölçüde artırır. Bölmeler ayrıca boruların termal yüklerin etkisi altında bükülmesini önler ve kabuk ve boru geri akış kondansatörünün sertliğini arttırır.

Suyun geçmesine izin vermek için bölmelerde bölümler kesilir. Segmentler olmamalıdır daha az alan su temini için boruların kesitleri. Tipik olarak bu değer septum alanının yaklaşık %25-30'udur. Her durumda, segmentler, hem tüp demetinde hem de demet ile gövde arasındaki boşlukta tüm hareket yörüngesi boyunca su hızının eşitliğini sağlamalıdır.

Geri akış kondansatörü için, küçük (150-200 mm) uzunluğuna rağmen, birkaç bölme yapmak mantıklıdır. Sayıları çift ise, bağlantı parçaları ters tarafta, tek ise geri akış kondansatörünün aynı tarafında olacaktır.

Enine bölmeleri kurarken, gövde ile bölme arasındaki boşluğun mümkün olduğu kadar küçük olmasını sağlamak önemlidir.

Tüpler

Boru duvarlarının kalınlığı özellikle önemli değildir. 0,5 ve 1,5 mm et kalınlıkları için ısı transfer katsayısındaki fark ihmal edilebilir düzeydedir. Aslında tüpler termal olarak şeffaftır. Isı iletkenliği açısından bakır ve paslanmaz çelik arasındaki seçim de anlamını yitiriyor. Seçim yaparken operasyonel veya teknolojik özelliklerden ilerlemeniz gerekir.

Tüp levhasını işaretlerken tüplerin eksenleri arasındaki mesafelerin aynı olması gerektiği gerçeğine göre yönlendirilirler. Genellikle normal bir üçgenin veya altıgenin köşelerine ve kenarlarına yerleştirilirler. Bu şemalara göre aynı adımla yerleştirmek mümkündür. en yüksek miktar tüpler Demetteki tüpler arasındaki mesafeler eşit değilse merkez tüp çoğunlukla sorunlu hale gelir.

Şekilde bir örnek gösterilmektedir doğru konum delikler.

Kaynak kolaylığı için borular arasındaki mesafe 3 mm'den az olmamalıdır. Bağlantıların sağlamlığını sağlamak için tüp sac malzemesi boru malzemesinden daha sert olmalı ve ekran ile borular arasındaki boşluk boru çapının %1,5'inden fazla olmamalıdır.

Kaynak yaparken boruların uçları, duvar kalınlığına eşit bir mesafede ızgaranın üzerine çıkmalıdır. Örneklerimizde - 1 mm'ye kadar bu, boruyu eriterek yüksek kaliteli bir dikiş yapmanızı sağlayacaktır.

Kabuk ve borulu buzdolabının parametrelerinin hesaplanması

Kabuk-boru tipi buzdolabı ile geri akış kondansatörü arasındaki temel fark, buzdolabındaki geri akışın buharla aynı yönde akması, böylece yoğunlaşma bölgesindeki geri akış katmanının minimumdan maksimuma doğru daha düzgün bir şekilde artması ve bunun ortalama kalınlık biraz daha fazladır.

Hesaplamalar için kalınlığı 0,8 mm'ye ayarlamanızı öneririz. Geri akışlı kondansatörde her şey tam tersidir; başlangıçta kalın tabaka tüm yüzeyden birleşen balgam buharla karşılaşır ve neredeyse tamamen yoğunlaşmasına izin vermez. Daha sonra, bu bariyerin üstesinden gelen buhar, minimum, yaklaşık 0,5 mm kalınlığında geri akış filminin bulunduğu bir bölgeye girer. Bu, dinamik tutma seviyesindeki kalınlıktır; yoğunlaşma esas olarak bu bölgede meydana gelir.

Balgam tabakasının ortalama kalınlığını 0,8 mm'ye eşit alarak, spesifik örnek Basitleştirilmiş bir yöntem kullanarak kabuk ve borulu buzdolabının parametrelerini hesaplamanın özelliklerine bakalım.

Buzdolabının maksimum güç gereksinimleri, hesaplamaların yapıldığı ilk damıtma tarafından belirlenir. Faydalı ısıtma gücü – 4,5 kW. Su giriş sıcaklığı – 20 °C, çıkış sıcaklığı – 30 °C, buhar – 92 °C.

Твх = 92 - 20 = 72 °C;

Tout = 92 - 30 = 62 °C;

Tav = (72 - 62)/ Ln (72 / 62) = 67 °C.

Isı transfer alanı:

St = 4500 / (67*855,6) = 787 cm².

Boruların minimum toplam kesit alanı:

S kesiti = 4,5*750/10= 338 mm²;

7 borulu bir buzdolabı seçiyoruz. Bir borunun kesit alanı: 338/7 = 48 mm veya iç çap 8 mm. Standart boru aralığından 10x1 mm (iç çapı 8 mm olan) uygundur.

Dikkat! Buzdolabının uzunluğu hesaplanırken dış çapı 10 mm'dir.

Buzdolabı tüplerinin uzunluğunu belirleyin:

L= 787 / 3,14 / 1 = 250 cm, dolayısıyla bir tüpün uzunluğu: 250 / 7 = 36 cm.

Uzunluğu açıklığa kavuşturuyoruz: Buzdolabı gövdesi iç çapı 50 mm olan bir borudan yapılmışsa, bölmeler arasında 25 mm olmalıdır.

36 / 2,5 = 14,4.

Bu nedenle 14 adet bölme yapıp içine su giriş-çıkış boruları alabilirsiniz. farklı taraflar veya 15 bölme ve borular tek yöne bakacak ve güç de biraz artacaktır. 15 bölme seçip tüplerin uzunluğunu 37,5 mm'ye ayarlıyoruz.

Kabuk ve borulu geri akış kondansatörleri ve buzdolaplarının çizimleri

Üreticiler kabuk ve borulu ısı eşanjörlerinin çizimlerini paylaşmak için acele etmiyorlar ve ev ustalarının bunlara gerçekten ihtiyacı yok, ancak yine de bazı diyagramlar kamuya açık.

Sonsöz

Yukarıdakilerin hepsinin basitleştirilmiş bir yöntem kullanılarak yapılan teorik bir hesaplama olduğunu unutmamalıyız. Termal hesaplamalarçok daha karmaşıktır, ancak ısıtma gücü ve diğer parametrelerdeki gerçek ev değişiklikleri aralığında teknik doğru sonuçlar verir.

Pratikte ısı transfer katsayısı farklı olabilir. Örneğin artan pürüzlülük nedeniyle iç yüzey borular, geri akış tabakası hesaplanandan daha yüksek olacak veya buzdolabı dikey olarak değil, özelliklerini değiştirecek bir açıyla yerleştirilecektir. Birçok seçenek var.

Hesaplama, ısı eşanjörünün boyutlarını oldukça doğru bir şekilde belirlemenize, boru çapındaki bir değişikliğin özellikleri nasıl etkileyeceğini kontrol etmenize olanak tanır. Ekstra maliyet tüm uygun olmayan veya garanti edilen düşük kaliteli seçenekleri reddedin.