Cum funcționează duza prismatică spirală Selivanenko, de unde se cumpără și cât costă? Duze pentru coloane de distilare.Exista o alternativa?

Mai devreme sau mai târziu, toți proprietarii de dispozitive se confruntă cu problema alegerii duzei optime. tip de coloană. De obicei, decizia este luată pe baza recomandărilor producătorului coloanei sau a sfaturilor de pe forumuri. Problema este că adesea informațiile despre resursele populare de pe Internet nu sunt obiective, deoarece producătorii și vânzătorii de atașamente sponsorizează în mod explicit și implicit postări care le laudă creația. În acest articol, vom încerca, pe baza calculelor, să evaluăm în mod obiectiv proprietățile celor mai populare duze: spiral-prismatic (SPN), sârmă obișnuită (plasă Panchenkov, RPN) și bureți metalici de uz casnic.

Atunci când alegeți o duză, criteriile principale sunt debitul și capacitatea de separare. Desigur, greutatea și prețul sunt de asemenea importante. Să legăm toți acești indicatori unul de celălalt pentru a înțelege ce obținem pentru banii noștri.

Să facem imediat o rezervă că separarea și capacitatea coloanei depind nu numai de proprietățile ambalajului, ci și de alți factori: raportul de reflux, puterea de încălzire, poziția verticală a coloanei, calitatea umplerii ambalajului, pierderea de căldură. , etc. Prin urmare, la evaluarea ambalajului, vom dezasambla doar posibilitățile și limitările acestuia, fără a face referire la un anumit tip sau design de coloană.

Capacitatea de separare a ambalajului este determinată de suprafața de contact dintre abur și reflux. Cu alte cuvinte, suprafața duzei umede. Debitul este volumul lipsit de ambalare și reflux.

Ambele cantități pot fi determinate prin calcule simple. Să le facem folosind exemplul popularei duze SPN 3.5. Ca date inițiale veți avea nevoie următoarele caracteristici duze:

• greutatea unui litru (P) – 1050 grame;
• diametrul firului (D) – 0,25 mm;
• dacă duza a fost gravată, trebuie să țineți cont de adâncimea de gravare (Ht) - 0,01 mm și densitatea materialului (Ro) - 7,9 g/cm³;
• Să luăm din datele experimentale valoarea retenției de reflux la un litru de duză (Vf) - 150 cm³.

1. Într-un litru de volum de coloană duza va ocupa (cm³):

V = 1050 / 7,9 = 133 cm³.

2. Diametrul firului gravat este (mm):

Dt = 0,25 - 0,01 = 0,24 mm.

3. Zona de contact a aburului cu 1 litru de duză umezită (cm²):

S = 20 * ((2V + Vf) / Dt);

S = 20 * (2 * 133 + 150) / 0,24 = 34667 cm².

4. Capacitate de 1 litru de duză umedă (%):

Rsp = (1000 - V - Vf) / 10;

Rsp = (1000 – 133 – 150) / 10 = 71,7%.

Este destul de simplu să legați costul duzei de caracteristicile obținute. Să împărțim prețul duzei la suprafața de contact și debitul și, ca rezultat, vom obține cât am plătit.

O duză gravată SPN 3,5 din sârmă de 0,25 mm costă aproximativ 33 USD per 1 litru de la producător. Aceasta înseamnă că fiecare centimetru pătrat de suprafață de contact dintre abur și reflux costă 0,1 cenți, iar fiecare procentaj de debit costă 46 cenți. Dar aceste cifre nu spun prea multe de la sine. Să comparăm o duză făcută din diferite grosimi de sârmă, care au greutăți diferite pe litru.

Pe măsură ce greutatea unui litru de duză crește, costul capacității de separare crește și obțineți același rezultat pentru din ce în ce mai mulți bani. În plus, debitul scade, ceea ce înseamnă că inundațiile vor avea loc mai devreme și, în general, va trebui să lucrați la productivitate mai scăzută.

La început se pare că comutatorul sub sarcină este cel mai profitabil, costul capacității sale de separare este același cu cel al unui SPN de greutate medie, problema este că capacitatea de separare este de o ori și jumătate mai proastă.

Printre atașamentele populare, cum ar fi prosoapele RPN și SPN, liderul incontestabil în capacitatea de separare este SPN.

Acest lucru este confirmat de concluziile practice ale distilatorilor. De exemplu, un experiment de distilare a alcoolului diluat la 40% pe un sertar de jumătate de metru. După o selecție mică de „capete”, 100 ml de alcool au fost selectați succesiv și în aceleași condiții cu un sertar umplut cu SPN, RPN și cârpe de spălat. Ca rezultat, atunci când se folosește SPN, puterea de selecție a fost de 96,4%, RPN - 94,4% și cârpele de spălat - 93,2%. Acest lucru ilustrează în mod clar capacitățile acestor atașamente.

Dacă un decalaj serios între SPN este în general previzibil, atunci decalajul mare dintre prosoape și RPN nu este perceput la prima vedere și contrazice dogmele general acceptate. Dar experimentul nu este complicat și oricine îl poate repeta cu ușurință.

Dacă vorbim despre costul umplerii unei coloane cu duză, atunci este ceva de surprins. Pentru a umple o coloană de 1,5 inci de 1 metru înălțime, veți avea nevoie fie de o pereche de șervețele și 1 litru de duză SPN care costă 1.750 de ruble, fie de 10 tapete RPN de 40 cm lungime, însumând 1.250 de ruble. Pentru o coloană de doi inci cu o înălțime de 60 cm și care are același volum, veți avea nevoie de 6 tapete de comutator sub sarcină în valoare de 1.350 de ruble. Sunt economiile la fel de mari pe cât se crede în mod obișnuit? Aceasta este mai mult o auto-amăgire.

Când analizați capacitățile duzei, nu uitați că, în ciuda faptului că o duză cu sârmă subțire arată cele mai bune rezultate calculate, se poate șifona. Acest lucru va duce la compactări locale, care vor deveni zone de sufocare sau flegmă agățată.

Diametrul optim al firului pentru SPN 2 este de 0,2 mm, pentru SPN 3 – 0,22-0,25 mm, pentru SPN 3,5 – 0,25-0,28 mm.

De exemplu, să comparăm o duză cu o densitate de 1600 g/litru și o grosime de sârmă de 0,25 mm cu o duză cu o densitate de 1200 g/litru și o grosime de sârmă de 0,35 mm. La prima vedere, diferența nu este evidentă, dar folosind grafice, vedem că prima duză are o suprafață de contact de aproximativ 4,5 m 2 /litru cu un debit de aproximativ 600 cm 2 /litru. Al doilea menține indicatoarele la 2,3 m 2 / litru și, respectiv, 750 cm 2 / litru. Este evident că capacitatea de separare a primei duze este incomparabil mai mare, alegerea dintre ele devine clară.

În concluzie, nu ar fi greșit să vă reamintim că nu puteți crede dogmele consacrate despre ieftinitatea și eficacitatea anumitor atașamente. Trebuie să recalculezi totul singur și să nu devii victima publicității plătite. Am oferit un instrument pentru aceasta.

Cu foarte mult timp în urmă, când tocmai am început să ne vindem coloanele de distilare, puțini oameni erau interesați de ceea ce le umplea volumul intern - doar un lucru era important, ei oferă alcool bun, sau nu. Apoi a apărut un trib mare de oameni de casă care erau deja interesați de tipul de duză (Sulzer, duză Levin (SPN), Stedman, inele Raschig), precum și de întrebarea: „care duză este cea mai bună?” . Explicăm aceste puncte cât de bine putem pe site-ul nostru, dar, din păcate, nu toată lumea ne aude și mulți încă cred că există o singură „super duză” pentru toate ocaziile. Iată un exemplu de declarație tipică: „SPN-3 este cool!”

SPN este realizat prin înfășurarea continuă a sârmei pe un dorn piramidal rotativ. O spirală prismatică iese din dorn, care este apoi tăiată în elemente. Materialul în vrac realizat din astfel de elemente se numește duză spirală-prismatică (SPN).

În SPN-3, numărul indică diametrul cercului descris în jurul spiralei și mulți nici măcar nu sunt interesați de diametrul firului din care este făcut. Dar diametrul firului este unul dintre cei mai importanți factori în eficacitatea SPN, deși există și alții. Să încercăm să ne dăm seama. Să reamintim că proprietățile de rectificare (sau pur și simplu eficiența) oricărui ambalaj sunt înțelese în principal ca două dintre caracteristicile sale, care determină aspectul coloanei și capacitățile acesteia:

• capacitatea duzei. Caracterizează relația dintre diametrul stâlpului și productivitatea acestuia.
• capacitatea de separare a duzei. Caracterizează relația dintre înălțimea coloanei și raportul de reflux al acesteia.

Pentru o coloană specifică, dacă excludem din considerare materialul și structura de suprafață a firului, eficiența SPN este determinată de geometria acestuia.

Forma dornului

La fabricarea SPN, firul este înfășurat pe un dorn piramidal rotativ, cu baza acestui trunchi de piramidă poate fi orice „unghiular” figură geometrică, care asigură „autoaderența” sârmei cu dornul: placă, triunghi, pătrat, dreptunghi, romb, elipsă.

La un moment dat, A.I. Levin și A.S. Zheleznyak a introdus criteriul dxL pentru a analiza eficacitatea duzei spiralate-prismatice, unde d este dimensiunea marginii spiralei de pe dorn, iar L este lungimea elementului spiralat. Acestea. geometria spiralei era „legată” de geometria dornului.

Forma bazei dornului determină forma viitoarei spirale, dar nu complet. Prin urmare, este imposibil să spunem imediat ce formă a bazei dornului va asigura eficiența maximă a duzei obținute pe aceasta. Mai jos, pentru a simplifica explicația, vom lua în considerare dornurile cu poligoane regulate la baza piramidei.

În cercetarea noastră, ca criteriu, folosim caracteristicile geometrice reale ale elementelor duzei rezultate din fabricarea acesteia.

Ei sunt cei care determină eficacitatea SPN.

Geometria SPN

Unghi în partea de sus a virajului

Chiar dacă există poligoane regulate (placă, triunghi, pătrat) la baza dornului, forma SPN-ului produs pe ele va fi totuși foarte diversă. Formarea spiralei începe la baza dornului (diagrama arată o bază triunghiulară). La fiecare revoluție, o nouă tură de sârmă este plasată pe baza prismei și stoarce spirele anterioare din ea. Cu toate acestea, atunci când spirala părăsește dornul, se desfășoară datorită elasticității sârmei.

Fig.1		Mai mult, derularea are loc din cauza creșterii razelor la fiecare îndoire a sârmei, iar consecința acestui lucru este „deschiderea” unghiurilor în vârful coturilor în viraje. Gradul de „deschidere” a colțurilor depinde de: diametrul spiralei rezultate D; unghiul de vârf poligon regulat; razele la vârfurile colțurilor poligonului; diametrul firului d rigiditatea (elasticitatea, întărirea) firului; gradul de tensiune a firului în timpul înfășurării. Figura 1 prezintă un desen al unei spirale „libere”. Geometria sa (și forma întregii spirale) este complet determinată de unghiul φ la vârfurile fiecărui unghi. Este important de menționat că, datorită „deschiderii” unghiurilor, geometria bobinei poate fi foarte diferită de geometria bazei dornului pe care a fost obținută. Acestea. rotația prezentată în desen poate fi obținută atât pe o placă (Fig. 2) cu o „deschidere” mare a unghiului - φ=0º+A2 (sârmă foarte tare), cât și pe un triunghi (Fig. 3) cu un unghi mic de „deschidere” - φ=60º+A3 (sârmă foarte moale).
Fig.2	Fig.3

Diametrul spiralei și diametrul firului

Am plasat diametrul spiralei (D) și diametrul firului (d) într-o singură secțiune, deoarece, conform formulelor teoretice (și rezultatelor experimentale), ambele aceste dimensiuni afectează atât zona liberă a duzei (un analog a debitului său) și suprafața specifică a duzei (un analog al capacității sale de separare).

De exemplu, dacă elementul duză are un diametru D = 3 mm, lungimea L = 3 mm și este realizat din sârmă cu d = 0,5 mm, atunci duza se numește mai corect SPN-3x3x0,5, deoarece, de exemplu, SPN-3x3x0.3 are un debit mai mare decât SPN-3x3x0.5 la același unghi φ.

Dar, dacă comparăm două SPN-uri cu debite egale (acestea nu sunt diametre egale D), atunci suprafața specifică va fi mai mare pentru duza care este făcută din sârmă mai subțire.

Lungimea elementului

Spirala care iese din dorn este tăiată în elemente a căror lungime sau numărul de spire poate varia. Din anumite motive, se crede că lungimea unui element L ar trebui să fie egală cu diametrul său L=D (sau L/D=1). Nu ne vom certa despre acest lucru, deși în experimentele noastre ni s-a părut că L/D = 0,75 este mai bun.

Pas în spirală

Se crede că pasul înfășurării în spirală ar trebui să fie egal cu diametrul firului - înfășurare rând pe rând. Cu toate acestea, pentru a îmbunătăți eficiența duzei, este de dorit să se asigure un spațiu între ture care să nu depășească diametrul firului d.

Dar trebuie să faci un „sacrificiu”. Faptul este că, cu d mic, este dificil din punct de vedere tehnologic să se mențină acuratețea decalajului interturn. Și excesul său duce la o deteriorare a proprietăților operaționale ale SPN (încurcarea, flexibilitatea excesivă a stratului) și, ca urmare, o scădere a eficienței duzei (datorită ambiguității așezării, pătrunderii laterale a elementelor învecinate). unul în celălalt).

Apariția SPN

Acum, după ce ați înțeles geometria virajelor, puteți vedea cum aspect(forma) SPN în funcție de unghiul φ la vârfuri în viraj după înfășurare (nu în dorn!).

Pentru ușurință de percepție, formele duzelor din toate imaginile d, D și R sunt aceleași.

Rețineți că opțiunile pentru formularele SPN prezentate mai jos sunt pur ilustrative, iar unele dintre ele sunt practic imposibil de implementat.

φ=10º			φ=15º
φ=20º			φ=25º
φ=30º			φ=40º
φ=50º			φ=55º
φ=60º			φ=62º
φ=65º			φ=70º
φ=75º			φ=90º
φ=95º			φ=100º

Experimentele efectuate arată că la fix d, D și R, randamentul duzei depinde și de forma spiralei, adică de unghiul φ la vârfurile bobinei.

Distilatorii au învățat să folosească tot felul de dispozitive pentru a asigura puritatea alcoolului de casă. Printre acestea se numără duza spirală-prismatică Selivanenko (SPN). În acest articol, vă veți familiariza cu principiul de funcționare al duzei, veți afla despre avantajele și nuanțele acesteia.

Duza Selivanenko (SPN) este un dispozitiv pentru coloane de distilare, un element filtrant care separă amestecurile greu de separat. Fabricat din cupru de înaltă rezistență și sârmă din oțel inoxidabil. Arată ca o mică spirală, îndoită în unghiuri diferite.

Este folosit pentru a îmbunătăți purificarea strălucirii lunii de impurități - uleiuri de fusel (substanțe cu un punct de fierbere ridicat). Ajută la obținerea alcoolului pur, care este folosit pentru băut, creând tincturi, lichioruri și lichioruri de casă.

Coloanele de film de întărire sunt umplute cu duze pentru a produce distilat alcoolic și alcool datorită coloanelor de piure și de distilare.

Pentru a reține cel mai mare volum de flegmă la suprafață, pentru a permite fluxului de vapori de alcool să treacă nestingherit, amestecul apă-alcool este împărțit în diferite fracții datorită interacțiunii dintre reflux și abur.

Separarea depinde direct de suprafața duzei.

Se toarnă în coloană și se compactează puțin câte puțin la fiecare 10 cm. Pentru comoditate, se folosește mânerul unei lopeți.

Există o alternativă?

Merită să acordați o atenție deosebită duzelor Panchenkov (RPN). RPN este un alt tip de dispozitiv care este folosit în distilatoarele de casă și coloanele de distilare de casă pentru a crește puterea și puritatea alcoolului.

Este realizat sub formă de plasă cu o țesătură specială de fire subțiri. Principiul transferului de căldură și masă este utilizat pentru purificarea vaporilor de alcool. Acest schimb are loc atunci când două fluxuri opuse se ciocnesc - reflux condensat și noi vapori. Interacționând, uleiurile de fusel revin în cub, iar alcoolul trece mai sus. Accesoriile comutatoarelor sub sarcină sunt utilizate în mod activ în industria uşoară.

Spre deosebire de SPN, comutatorul sub sarcină este inferior primului în ceea ce privește durata de viață, deoarece țesutul ei din fire subțiri Ușor deteriorat și greu de curățat. Dar, în același timp, abilitățile de curățare ale SPN sunt mai mici decât cele ale duzei Panchenkov.

De aceea Comutatorul sub sarcină este mai des folosit în redresarea costisitoare și coloane de piure Oh. Comutatorul sub sarcină este mai ușor de operat. SPN permite producătorilor de alcool să reducă semnificativ înălțimea coloană de distilare. Udabilitatea ridicată și rezistența hidraulică a materialului sunt câțiva dintre indicatorii importanți ai eficienței duzei.

Ambele soiuri sunt lideri de piață. RPN și SPN au propriile lor avantaje și aproape nu au dezavantaje, cu excepția duratei de viață sau a ușurinței de curățare. Dar dacă le tratezi cu delicatețe, își vor îndeplini scopul pentru o lungă perioadă de timp și în mod regulat.

Videoclipul conține informații despre diferența dintre SPN și RPN:

De unde să cumpăr și cât costă?

De regulă, o duză spirală-prismatică (SPN) de Igor Lvovich Selivanenko poate fi cumpărată din magazinele specializate pentru moonshiners și distilatori. Dacă nu există un astfel de magazin în zona dvs., acum îl puteți comanda cu ușurință online. Este suficient să introduceți o interogare în motorul de căutare și motorul de căutare va găsi sute de magazine online pe subiectul solicitat.

Costul variază de la 1500 la 3000 de ruble (pe litru). Pretul depinde de material si dimensiune.

SPN nu este inferioară calității rivalului său - duza Panchenkov (RPN). SPN-ul nu este foarte dens și acest lucru îi permite să nu blocheze calea aburului. Acest tip de dezvoltare a ochiurilor spiralate-prismatice are un număr imens de recenzii pozitive de la experți moonshiners.

Puteți pune diferite garnituri într-o coloană de distilare și va funcționa, dar în moduri diferite. Atunci când alegeți o umplutură pentru o coloană, trebuie să luați în considerare caracteristicile acesteia (diametrul țevii, înălțimea acesteia). Umpluturile pentru coloanele de distilare sunt diferite, cele mai populare dintre ele sunt: ​​(SPN) duză prismatică spirală Selivanenko, (RPN) Panchenkova, inele Raschig, bureți obișnuiți de bucătărie din oțel inoxidabil, sticlă spartă, si etc.

Duza este necesară pentru a menține cel mai mare volum de flegmă pe suprafața sa și, de asemenea, pentru a permite fluxului de vapori de alcool să treacă liber. Interacționând între reflux și abur, acestea asigură separarea amestecului apă-alcool în diverse fracțiuni. Prin urmare, cu cât suprafața duzei este mai mare, cu atât separarea va fi mai bună.

1. SPN

Umpluturi prismatice spiralate au fost inventate destul de recent. SPN Selivanenko a fost primul dintre ei. Acum au apărut câteva modificări ale acestei duze, de exemplu 10 SPN fațetat Diogenes. În prezent, duza prismatică în spirală este considerată cea mai bună pentru utilizarea în alambicurile și coloanele de distilare de acasă. Pentru coloanele de piure de uz casnic și distilatorii, este mai bine să utilizați cupru SPN; conform unor date, înmoaie gustul distilatului.

SPN este realizat din sarma inoxidabila cu grosimea de 0,2 0,25 si 0,3 mm. Constă din segmente 4x4; 3,5x3,5; spirală prismatică de 3x3 și 2x2 mm. Cu cât duza este mai mică, cu atât calitatea produsului rezultat este mai mare, dar productivitatea este mai mică, iar cu o duză mare, viteza de selecție crește, dar calitatea separării este mai scăzută.

Duza este turnată în coloană și compactată ușor la fiecare 10 cm; pentru aceasta este convenabil să folosiți mânerul unei lopeți. Pentru o coloană de uz casnic, este mai ușor să achiziționați o duză de la un vânzător de încredere, deoarece În ultima vreme Există multe falsuri pe piață. Prețul duzei Selivanenko SPN este de aproximativ 1500-2500 de ruble pe litru, 1 litru, în funcție de tipul de sârmă, cântărește aproximativ 1,2 kg.

Puteți face SPN cu propriile mâini acasă. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de sârmă din oțel inoxidabil, un dispozitiv de înfășurare (de obicei un burghiu sau o șurubelniță), iar duza tăiată finită trebuie să fie gravată.

Videoclip despre cum să faci SPN cu propriile mâini

2. Comutator sub sarcină

Al doilea cel mai popular atașament Panchenkov este utilizat în distilatoarele de casă și coloanele de distilare de casă pentru a crește rezistența și a crește gradul de purificare a alcoolului. RPN (duză de sârmă obișnuită) a fost creat la JSC Tupolev. Această duză Eficiență ridicată, este folosit în multe alambicuri și redresoare de uz casnic scumpe.

Convenabil de utilizat, duza rulată poate fi introdusă și scoasă cu ușurință din coloană pentru curățare. Comutatorul de reglaj sub sarcină este țesut din fir inoxidabil cu o grosime de 0,13 mm. Țesut în zig-zag, foarte subțire, goluri între fire de cel mult 1 mm. Folosit la țevi cu un diametru interior de cel puțin 30 mm. Duza obișnuită s-a dovedit excelentă printre distilatorii de acasă.

3. Inelele lui Rashig

Inelele Raschig sunt realizate din ceramică, metal sau sticlă cu o suprafață aspră, astfel încât flegma să rămână la suprafață mai mult timp. Acest tip a fost folosit mult timp în coloanele de distilare. Inelele Raschig sunt mai puțin populare, dar sunt totuși folosite în multe dispozitive ca atașament.

4.Produse de spălat

Cel mai o opțiune bugetară atașamente - scrubere obișnuite pentru chiuvetă de bucătărie, care sunt vândute în orice supermarket. De obicei sunt fabricate din oțel inoxidabil, așa că vor fi potrivite ca umplutură pentru coloane. Desigur, calitatea alcoolului va fi cu un ordin de mărime mai scăzută, iar în timpul distilării pot apărea modificări ale gustului și mirosului alcoolului de la bureți.