Дефлегматор диаметром 50 мм и высотой 110 мм

Предлагается на Ваше рассмотрение проект компактного дефлегматора.

Сразу прошу прощения за качество рисунка – рисовал в Ворде. Но думаю, разобраться можно.

Конструктивно дефлегматор представляет собой отрезок трубы с внутренним диаметром 48-50 мм, в котором располагаются 7 штук теплообменников, каждый из которых представляет собой три определённым образом соединенные трубки с толщиной стенки 1 мм и наружными диаметрами 6, 12 и 16 мм.

Расположение теплообменников в трубе показано на верхнем рисунке.

На нижнем рисунке показан один теплообменник для пояснения принципа действия.

Идея заключается в том, чтобы максимально увеличить поверхность теплообмена.

Охлаждающая жидкость (синие стрелки) поступает из нижнего распределительного отсека в пространство между наружной и средней трубкой и опускается вниз. При этом пары (зелёные стрелки) конденсируются за счёт взаимодействия с наружной поверхностью наружной трубки и внутренней поверхностью средней. Поверхности конденсации флегмы обозначены фиолетовыми стрелками.

После чего жидкость проходит через соединительную трубочку между средней и внутренней трубками, по внутреннему пространству внутренней трубки поднимается вверх и через верхний распределительный отсек выводится на слив (красные стрелки). При этом конденсация паров идёт на наружной поверхности внутренней трубки.

Также конденсация дополнительно происходит на нижней поверхности нижнего распределительного отсека.

Для дополнительного повышения площади теплообмена можно добавить ещё одну рубашку из трубы большего диаметра (пунктир). В таком случае подачу холодной жидкости нужно предусмотреть в нижней части этой рубашки, а из верхней части – переход в нижнюю распределительную ёмкость.

Если определить площадь поверхности димрота “Примы”, то она составит 6мм х 3,14 х 4000мм = 75360 мм2

Каждый же миллиметр высоты одного теплообменника даёт (6мм + 10мм + 16мм) х 3,14 = 100 мм2

Всего же их 7 штук. Итого 700 мм2 на миллиметр высоты.

550 мм2 даёт поверхность нижнего распределителя.

Итого: для дефлегматора достаточно 110 мм высоты теплообменников, и это без учёта дополнительной рубашки, которая может дать ещё 157 мм2 на каждый миллиметр высоты.

Распределительные камеры добавят, конечно, ещё пару сантиметров.

По моему мнению, эффективность такого теплообменника должна быть несколько выше чем у димрота сопоставимой площади за счёт сравнительно больших полостей, через которые пар может свободнее проникать к глубоким областям теплообменника.

Какие я вижу плюсы:

– компактный размер,

– нет необходимости гнуть трубки

– каплепадение флегмы будет не в одной точке, а по всему сечению, что улучшит процесс обогащения.

Минусы:

– три типоразмера трубок,

– много возни с пайкой.

Предлагаю обсудить данную конструкцию, а может кто возьмётся изготовить и испытать…