Krajičkom oka sam na jednom od foruma ugledao još jednu raspravu na temu "kako dopremiti vodu do frižidera, prema pari ili usput", u kojoj se pozivaju na moj članak o izgradnji kotlarnice . Nisam se ranije dotakao ove teme, pa sam odlučio da iznesem svoje mišljenje odvojeno u ovom članku.
U BC dizajnu koji sam predložio, voda se dovodi u aparat odozdo i ispada da ona ulazi u refluks kondenzator zajedno sa parom (prednji tok), a u frižider u suprotnom smjeru (protutok). Da li je tačno? Klasična teorija izmjenjivača topline kaže da su protutočni izmjenjivači topline efikasniji od onih s direktnim protokom. Ovo se može ilustrovati slikom.
Slika a prikazuje izmjenjivač topline s direktnim protokom, slika b prikazuje protuprotočni izmjenjivač topline. Kao što se vidi iz temperaturnih grafika, kod protivtoka, temperatura tople rashladne tečnosti A na izlazu je niža (tačka Y), a hladnog rashladnog sredstva B viša (tačka Z) nego kod naprednog toka. Ova činjenica se objašnjava činjenicom da se u izmjenjivaču topline s direktnim protokom temperature rashladne tekućine izjednačuju na neku prosječnu vrijednost, a u protuprotočnom izmjenjivaču topline temperatura vruće rashladne tekućine se približava temperaturi hladnog i obrnuto obrnuto. Delta temperature (toplotni tok) u slučaju protutočnog izmjenjivača topline je veća. Shodno tome, efikasnost protivtoka je veća, može se učiniti kompaktnijim (ili će biti efikasniji sa istim dimenzijama). Sve izgleda jasno.
Ali, kao i uvek, od opšte pravilo postoje izuzeci. IN u ovom slučaju ovaj izuzetak navodi da ako se temperatura jedne od rashladnih tečnosti ne mijenja kontinuirano, već samo do određenu vrijednost(što se dešava tokom kondenzacije ili isparavanja), zatim protok toplote na različite opcije veza postaje ista. Ovo se dešava u slučaju refluksnog kondenzatora. Naš zadatak je da održavamo određenu temperaturu pare (za ekstrakciju parom - tačka ključanja alkohola, za tečnost - temperatura njegove kondenzacije, u stvari, to je praktički ista temperatura). U slučaju hladnjaka s direktnim protokom (u drugim člancima ga iz navike pogrešno nazivam direktnom strujom, iako može biti i protivtočno), zadatak je nešto drugačiji - kondenzirati proizvod, a zatim ga ohladiti. na temperaturu rashladne vode, tj. klasično "izmjena topline". Ispostavilo se da refluks kondenzator BC nije važno kako ga spojiti, ali hladnjak treba spojiti suprotno.
Postoji još jedna stvar. U vodi uvijek postoji otopljeni plin, koji ima tendenciju da se oslobodi kada temperatura poraste i u sistemu se formira "prozračivanje", čak i uzrokujući čepove. Stoga je svrsishodnije dovoditi vodu u refluksni kondenzator omotača odozdo, eliminirajući prozračivanje - protok vode uklanja mjehuriće zraka. Uz male protoke kroz refluks kondenzator, možete uočiti stvaranje mjehurića zraka na samom vrhu izlazne silikonske cijevi na visini procesa - to je to.
Dakle , preporučljivo je spojiti dovod vode na BC odozdo - istovremeno u refluks kondenzator (prednji tok) i prema hladnjaku (protutok).
Odavno je poznato da pravilno pripremljena mjesečina ne izaziva jak mamurluk. Bolje je prečistiti alkoholne pare odmah tokom destilacije nego kasnije. narodni lekovi. Uostalom, ako se nepravilno čiste, možda neće moći ni spasiti uništeno piće. Šta može pomoći da se razlomci precizno odvoje? Svaki aparat za mjesečni aparat, ako se s ponosom naziva kolonom, ima povratni kondenzator. Na drugi način se naziva i frižider za jačanje. Bez povratnog kondenzatora, metalna cijev koja se uzdiže iznad aparata je samo cijev. Zašto je to potrebno i koji je princip rada refluksnog kondenzatora u aparatu za mjesečni aparat? Sve je vrlo jednostavno. Počnimo s dizajnom i lokacijom.
Uređaj povratnog kondenzatora mjesečine
Refluks kondenzator (frižider za jačanje) je nešto poput „vodenog plašta“ koji se nalazi u gornjoj četvrtini kolone. U suštini, dizajn dijela kolone s povratnim kondenzatorom su dvije koncentrične cijevi različitih promjera. Vanjska cijev je zavarena na unutrašnju, a razmak između njih je osiguran hladnom vodom. Ponekad je refluks kondenzator uklonjiv, ali najčešće je trajno montiran na samu kolonu. Zona refluksnog kondenzatora nema nikakvih unutrašnjih priključaka. U tom smislu, refluks kondenzator destilacijske kolone se ne razlikuje od konvencionalnog mash column. Visoko efikasan kolone za destilaciju možda neće imati refluks kondenzator, ali će biti nemoguće destilirati kašu na takvim kolonama: ona će „začepiti“ mlaznicu, bez obzira koja se koristi. Dakle, domaćinstvo kolonski uređaji Imaju refluks kondenzator za destilaciju "u režimu mirovanja mjesečine". Stoga, prilikom planiranja (preporučamo odabir uređaja marke), obratite pažnju Posebna pažnja o mogućim načinima njegovog rada.
Princip rada povratnog kondenzatora
Suština ovog uređaja je stvaranje željenu temperaturu za prečišćavanje i jačanje alkoholnih para zbog njihovog hlađenja i tzv. prioritetne kondenzacije.
Objasnimo na primjeru.
U samohodnom režimu rada kolone (pšenica ili destilacija), potpuna kondenzacija svih para koje dolaze iz alembic. U ovoj fazi, maksimalni protok hlađenja se dovodi u refluks kondenzator. Sav kondenzat teče niz kolonu prema novim porcijama pare. Kada se sretnu, dolazi do djelomičnog isparavanja zbog zagrijavanja tekućine (refluks). Kada se kolona zagrije i uđe u radni režim, u njoj dolazi do razdvajanja temperaturnih područja. Pare tvari s nižom tačkom ključanja kondenzovaće se u gornjem dijelu, a pare s višom tačkom ključanja u donjem dijelu. Čim se uspostavi ovaj režim, hlađenje povratnog kondenzatora može se smanjiti.
Temperatura mora biti podešena na način da se područje isparavanja frakcija niskog ključanja "pomakne" na gornje područje refluksnog kondenzatora. U tom slučaju, sve frakcije niskog ključanja će ovdje početi isparavati i dalje prolaziti u kondenzacijski hladnjak, dok sve ostale frakcije neće moći napustiti kolonu. Kada se izaberu frakcije niskog ključanja (glave), temperatura u koloni se ponovo mijenja, tako da sada glavna frakcija “tijela” isparava u istom gornjem dijelu refluksnog kondenzatora. Na ovaj način je moguće odvojiti sve komponente smjese koje imaju različite temperature ključanje. Ispostavilo se da je refluks kondenzator "barijera" koja može jasno odvojiti komponente tekućine. Važno je samo zapamtiti da podešavanja hlađenja treba da se vrše što je moguće lakše i „malo po malo“, jer sistemu treba vremena da uspostavi novu ravnotežu. Obično to traje 20-30 sekundi.
Vrste refluks kondenzatora
Iako je princip rada refluks kondenzatora isti, oni se mogu razlikovati po dizajnu i veličini. Što je veća površina kontakta između refluksa i pare (u određenim granicama), i što je preciznija kontrola temperature, veći je kapacitet odvajanja refluksnog kondenzatora. A postoje samo dva dizajna: direktni protok i Dimroth refluks kondenzator. Ponekad su zbunjeni, miješajući sve u jedno.
Deflegmator direktnog protoka je upravo ona „cijev u cijevi“ koja je gore opisana. Ali Dimroth refluks kondenzator ima malo drugačiji dizajn. Izrađen je u obliku cijevi, unutar koje se nalazi druga cijev u obliku spirale. U unutrašnji se dovodi voda i tu se tečnost kondenzuje. Zbog spiralnog oblika povećava se kontaktna površina faza tečnost-para, a samim tim i efikasnost razdvajanja. Još jedna prednost ovog dizajna je da se ovaj fazni kontakt javlja u zoni maksimalne temperature - u centru cijevi. I ovo također pomaže bolje čišćenječak i alkoholne pare
Međutim, uprkos raširenoj upotrebi ovih naziva, ako analizirate brojne informacije na Internetu, onda postoji široka zabuna u vezi sa svrhom ovih uređaja. Posebno je mnogo neslaganja u funkcijama i suštini rada povratnog kondenzatora i parnog kotla. Hajde da to shvatimo i počnemo sa osnovama.
Rektifikacija i destilacija
Destilacija- Ovo je isparavanje praćeno kondenzacijom pare. To je upravo ono što se događa kada se koristi najjednostavniji tip mjesečnog aparata.
Ispravljanje- razdvajanje smjese na frakcije zbog protustrujnog kretanja pare i te iste pare kondenzovane u tečnost (refluks).
Tako se može vidjeti da tokom destilacije para nastala tokom ključanja tečnosti teče direktno u kondenzator. Kao rezultat, dobijamo homogenu smjesu koja sadrži alkohol, vodu i fuzelna ulja. Sadržaj alkohola se povećava zbog činjenice da isparava na višim temperaturama. niske temperature i brži od vode i drugih frakcija.
Prilikom rektifikacije, dio kondenzirane pare teče natrag prema destilacijskom spremniku, zagrijava se novonastalom parom i opet više puta isparava. Kao rezultat procesa ponovnog isparavanja, destilirana tekućina se dijeli na sastavne dijelove. U slučaju mjesečine: fuzelna ulja, voda i alkohol koji nam je potreban. Stepen odvajanja zavisi od dizajna kolone za destilaciju.
Gledajući malo unaprijed, recimo da je refluksni kondenzator za mjesečni aparat jedan od elemenata uključenih u dizajn kolone za destilaciju.
Aparati za suhu i mokru paru
Zapravo, ovo su dva naziva za isti element. Poznati su i kao mladunci. I parni aparat i aparat za paru sa mokrim parom konstruktivno su zatvorena posuda sa tankim zidovima male zapremine sa dva parna voda u gornjem delu: ulazni i izlazni.
U donjem dijelu skakačke daske je ugrađena slavina za ispuštanje otpadnog kondenzata. Međutim, čaše za zalogaje se često prave od staklene tegle, onda, naravno, ne može biti govora o dizalici. Akumulirana tečnost se ispušta kroz vrat i tek nakon što je destilacija završena.
Jednostavan aparat za paru iz konzerve
Postoji jedna strukturna razlika između mokre i suhe pare: kod mokre pare izlaz ulazne cijevi se spušta na samo dno, tako da para iz destilacijske kocke „kljušti“ kroz tekućinu ulivenu u posudu. Stoga se mokri aparat za paru često naziva mjehurić.
Kako radi
- Para ulazi u posudu i zbog temperaturne razlike počinje da se kondenzuje na zidovima i teče na dno.
- Kako se telo parnog kotla zagreva novom parom, intenzitet kondenzacije se smanjuje, a deo pare počinje da izlazi.
- Istovremeno, kondenzat počinje da se zagrijava i isparava i također ide u ekstrakciju.
- U određenom trenutku, zbog ponovnog isparavanja, na dnu ostaje samo “prljava” sluz koju je bolje izbaciti kroz slavinu i započeti ciklus ispočetka.
- Ako nema slavine, postoji samo jedna opcija - odabir prije ispiranja, tj. Na izlazu dobijamo „prljav“ proizvod.
I opcije „resetovanje“ i „izbor do pobede“ nisu dobre - rezultat koji ćemo i dalje dobiti nije proizvod najvišeg kvaliteta. Zapravo, parobrod obavlja samo dvije korisne funkcije:
- sprečava odabir parova kaše;
- zbog ponovnog isparavanja malo povećava čvrstoću proizvoda.
Da li je moguće poboljšati efikasnost ugriza? Moguće je, ali je potrebno promijeniti njegovu strukturu: tijelo treba biti smješteno iznad destilacijske kocke, a kondenzat treba ispuštati direktno u kocku. Samo što ovo više neće biti rezervoar za suhu paru, već sasvim pristojan nekontrolisani refluksni kondenzator.
Kako radi refluks kondenzator?
Uređaj povratnog kondenzatora u svom najjednostavnijem obliku su dvije zavarene cijevi različitih promjera postavljene okomito na destilacijskoj kocki. Rashladna tekućina (voda) cirkulira u omotaču između njih, a cijev manjeg promjera služi kao cjevovod za ispuštanje pare koja sadrži alkohol.
Da bismo objasnili princip rada ovog uređaja, pretpostavimo konvencionalno da destilirana tečnost ima 2 komponente, koje različite temperature ključanje. Podjela na frakcije se vrši na sljedeći način:
- U početnoj fazi hlađenje počinje na puna moć i dok se destilirajuća kocka ne zagrije, aparat radi "na sebi". Odnosno, tečnost koja isparava iz posude se kondenzuje, formira tanak film na zidovima i teče prema pari koja se diže nazad u kocku. Na svom putu se zagrijava novonastalom parom i djelomično isparava - to je "ponovno isparavanje"
- Nakon što temperatura u posudi dostigne temperaturu dovoljnu da obje frakcije proključaju, unutar strukture se formiraju dva područja:
- Gornji, gde se kondenzuju pare frakcije sa niskom tačkom ključanja.
- Donja je oblast kondenzacije druge komponente.
- Još ništa ne ulazi u glavni frižider, odnosno još nema izbora.
- Poznate su temperature isparavanja i kondenzacije svake frakcije. Sada možete promijeniti način hlađenja tako da tačka isparavanja prve frakcije bude na gornjoj ivici povratnog kondenzatora.
- Počinje odabir prve komponente smjese.
- Nakon što je odabrana frakcija niske temperature, ponovo se mijenja način rada i odabire se drugi dio mješavine.
Metoda vam omogućava da odvojite tekućinu na bilo koji broj komponenti koje imaju različite točke ključanja. Proces je inercijalan, a način hlađenja je bolje mijenjati vrlo pažljivo, polako i postupno.
Dimroth refluks kondenzator
Sposobnost odvajanja povratnog kondenzatora ovisi o veličini kontaktne površine između refluksnog kondenzatora i pare i točnosti podešavanja. Princip rada je isti za sve vrste ovih uređaja, razlikuju se samo po dizajnu.
Onaj koji je opisan u prethodnom dijelu je hladnjak filmskog tipa s direktnim protokom. Dizajn je jednostavan za proizvodnju i prilično efikasan. Ali ima nedostatke - malo područje interakcije, koje općenito teži nuli kada struktura odstupi od vertikale. Druga je poteškoća pri podešavanju temperature pare. Dimroth dizajn je djelimično lišen ovih nedostataka.
Dimroth refluks kondenzator je staklena ili metalna tikvica sa spiralnom cijevi u sredini. Voda cirkuliše kroz njega i na njemu se kondenzuje sluz.
Princip rada je isti, ali je očito da takav dizajn, čak i na oko, ima veću kontaktnu površinu između pare i tekućine nego filmski aparat. Osim toga, interakcija flegma i pare se događa u središtu tikvice, gdje je njena temperatura maksimalna. Posljedično, rezultirajući proizvod će biti čišći i jači.
Zašto se u svakodnevnom životu još uvijek najčešće koristi Dimroth refluks kondenzator ili filmski refluks kondenzator za mjesečnicu? To je zbog svojstava sirovine - kaše. Ako pri destilaciji koristite najefikasniji nabijeni stupac sa velika površina punilo, onda će nakon pola sata rada punilo postati toliko kontaminirano da će bilo kakvo ispravljanje postati nemoguće.