Начинать расчет нужно с калькуляторов, которые любезно предоставил Amgor, вот тут -
Применив данные калькуляторы, мы получаем площадь поверхности, либо дефлегматора либо холодильника.
Так вот хочу описать, что с этой площадью делать, имея разный материал для изготовления.
Проблема, которую нужно решить, с помощью конкретного материала, это эффективность и в то же время компактность устройства (дефлегматора или холодильника)
Вот, к примеру, посчитали мы с помощью калькулятора, что нам необходима площадь охлаждения 300 см. кв., учитывая мощность, температуру и скорость отбора. Что с ними делать дальше???
Есть, на мой взгляд, три пути исполнения, данного устройства (дефлегматора или холодильника), в зависимости от условий компактности или некомпактности.
:- простой прямоточный холодильник (труба в трубе);
- прямоточный холодильник с несколькими трубами внутри кожуха (кожухотрубный);
- холодильник с витым змеевиком внутри охлаждающей емкости.
Итак посчитаем Все три.
1. Простой прямоточный холодильник - труба в трубе
Допустим, у нас есть труба с наружным диаметром 2,2 см и толщиной стенки 1 мм., для лучшего теплообмена с водой, по которой будет идти пар. И вторая труба 3,4 см. которая будет кожухом для первой трубы. Знаем, что площадь необходимая нам 300 см. кв.
Площадь трубы равна длине трубы умноженной на длину наружной окружности трубы.
S= L трубы x (3,14 x D) внимательно следим за единицами измерений, если сантиметры, то все в сантиметрах.
300 = L трубы x (3,14 x 2,2) Получается нам необходима длина L = 300/6,908 = 44 сантиметра, почти пол метра.
Не компактненько и тяжеленько получается, а ну ка полметра 22 и полметра 34 труб, по весу килограмма два получится, да плюс вода внутри.
2. Прямоточный холодильник с несколькими трубами внутри кожуха - кожухотрубный холодильник.
Берем для расчета туже площадь охлаждения 300 см. кв. и такую же, как в первом случае (труба в трубе) трубу для кожуха диаметром 34 мм.
Только внутрь этой трубы будем вставлять 4 трубки диаметром 1 см. Считаем длину окружности трубки с наружным диаметром 1 см.
Lокр = 3,14 x 1 = 3,14 см. У нас их 4 штуки 4 х 3,14 = 12,56 см.
300 = L трубы x 12,56 откуда L трубы = 300/12,56 = 24 см. Общая длина трубы диаметром 1 см. составит 4 х 24 = 96 см.
Разница на лицо, при одинаковом диаметре наружного кожуха 34 мм., длина дефлегматора или холодильника при такой конструкции сокращается ВДВОЕ в отличии от конструкции труба в трубе.
3. Холодильник с навитым змеевиком внутри охлаждающей емкости.
Если взять, 1,5 метра (150 см.) трубу с наружным диаметром 1 см. и навить ее на трубу 3/4 то получится змеевик примерно 15 - 20 см длиной и диаметром около 6 - 7 см.
Охлаждающая площадь будет в диапазоне 470 см. кв., длина будет такая же, или чуть меньше, как в случае с прямоточным холодильником с четырьмя трубками внутри, но диаметр такого холодильника будет в два раза больше - около 7,6 - 8 см.
