ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Форштосы, приставки для дистилляционных аппаратов и головки колонн из "Руководство по лабораторной перегонке" В лабораторных и пилотных ректификационных установках холодильники применяют для следующих целей полной конденсации паров (конденсаторы), частичной конденсации паров (дефлегматоры), охлаждения потоков жидкостей (холодильники). [c.369] Зо всех этих случаях хладоагент, в качестве которого часто используют воду, служит для приема и отвода тепла. Таким образом, холодильник является теплообменником, который при необходимости может использоваться и для нагревания потока жидкости. Как и в промышленных установках, подобные теплообменники используют для подогревания исходной смеси. Если температура затвердевания дистиллята выше температуры охлаждающей воды из водопровода, то в качестве хладоагента следует использовать воду из термостата, температура которой должна быть выбрана таким образом, чтобы исключалось выпадение твердых частиц дистиллята в холодильнике. Дефлегматором называют такой холодильник, в котором путем регулирования расхода охлаждающей воды конденсируют лишь часть потока пара. Образующийся конденсат подают в качестве флегмы в колонну, а не-сконденсировавшийся остаток паров полностью конденсируют в конденсаторе и отбирают в качестве дистиллята (см. разд. 5.2.3). [c.369] Важнейшие типы лабораторных холодильников, стандартизованные по конструктивному выполнению и размерам, приведены в табл. 58. [c.369] В основном различают холодильники двух типов. Это холодильники с наклонной охлаждаемой трубой (см. рис. 238, 5) и холодильники с вертикальной охлаждаемой трубой (см. рис. 238, И), причем пары или охлаждающую жидкость можно вводить в холодильник как сверху, так и снизу. При вводе паров в холодильник сверху происходит наиболее интенсивное охлаждение, поскольку при этом пары проходят вдоль всей охлаждающей поверхности. Однако в этом случае возникает опасность, что конденсат переохладится. Этот вариант ввода паров применяют преимущественно при обезвоживании органических жидкостей, так как в отличие от варианта с нижним вводом сконденсировавшиеся капли воды не будут зависать в холодильнике, а будут смываться последующими порциями конденсата. В свою очередь вертикальные холодильники с нижним вводом паров обладают теми преимуществами, что в них конденсат не переохлаждается и дистиллят не смешивается с восходящим потоком несконденсировавшихся паров. Охлаждающую воду и пары обычно подают в холодильник противотоком. [c.370] В зависимости от формы выполнения охлаждающей поверхности различают следующие типы холодильников. [c.370] Интенсифицированный воздушный холодильник (рис. 291), используемый при перегонке для охлаждения жидкостей с температурой кипения по меньшей мере на 25 °С выше температуры окружающей среды, описал Тёльдте [79]. Пары поднимаются по трубе 1 и конденсируются на поверхностях кожуха 2 и трубы 4. В результате разогревания в трубе 4 возникает вертикальный ток воздуха, обеспечивающий непрерывный подвод более холодного воздуха из окружающего пространства. Гидрозатвор 5 заполняют на /5 высоты высококипящей жидкостью. Давление выравнивается путем подсасывания воздуха через штуцер 3. В холодильнике, состоящем из трубы и соосного охлаждающего кожуха, целесообразно, чтобы между трубой и кожухом был возможно меньший зазор, как в холодильнике Веста. Данные холодильники изготавливают также с охлаждаемыми шлифами (см. рис. 290). [c.371] Холодильник Веста с вмятинами на внутренней трубе небольшого диаметра и охлаждаемыми шлифами. [c.371] Холодильник Шотта с волнистой поверхностью охлаждаемой стенки. [c.371] Интенсифицированный холодильник, составленный из холодильников Либиха и Димрота. [c.372] Холодильник и охлаждаемая приставка к кубу в виде колбы, разработанные Хенкелем. [c.372] Дефлегматор с изменяющейся охлаждаемой поверхностью [80 ]. [c.372] Большую охлаждающ,ую поверхность на сравнительно небольшой длине можно получить, если применять охлаждаемую трубу с вмятинами или выполнять поверхность охлаждаемой стенки волнистой, шаровой или винтообразной. [c.372] К холодильникам с развитой охлаждаемой поверхностью относится также холодильник Хенкеля [81 ], который представляет собой холодильник Либиха или Веста, свернутый в многовитко-вую спираль (рис. 295). Этот интенсифицированный проточный холодильник особенно пригоден для работы под вакуумом. При высоте 20 см он обладает охлаждающей поверхностью 500 см (см. для сравнения характеристики других холодильников в табл. 59). [c.373] Проточные холодильники обычно применяют в качестве дефлегматоров, однако при использовании этих холодильников возникают трудности в точной установке требуемого флегмового числа. Охлаждаемую поверхность дефлегматора, показанного на рис. 296, можно изменять, перемещая поршень путем вращения гайки с накаткой [80]. [c.373] Брезина [821 исследовал влияние конструктивных особенностей холодильника Либиха на их эффективность. Он предложил новые математические соотношения для определения эф ктив-ности таких холодильников и разработал аппаратуру для их испытаний. [c.375] Пользуясь значениями коэффициентов теплопередачи, приведенными в табл. 59 и формулой (191), можно рассчитывать геометрические характеристики холодильников всех типов. Следует иметь в виду, что при выборе холодильников по величине охлаждаемой поверхности необходимо, чтобы она превышала расчетное значение примерно на 50%. Геометрические характеристики лабораторных холодильников, выпускаемых промышленностью, изменяются в широком интервале. [c.375] Для правильного выбора охлаждаемой поверхности теплообменники полупромышленных и пилотных установок следует рассчитывать по возможности более точно. При расчете и изготовлении стеклянных элементов подобных холодильников можно пользоваться значениями коэффициентов теплопередачи, приведенными в табл. 60. [c.375] Для удобства сборки холодильников с любой охлаждаемой поверхностью стекольная промышленность выпускает охлаждающие элементы в виде пакетов змеевиков диаметром от 40 до 450 мм. [c.375] Вернуться к основной статье