Kolumna mechaniczna

Teoria, praktyka, sprzęt, kolumna
Fenol
101%
101%
Posty: 229
Rejestracja: 2006-02-03, 16:43

Kolumna mechaniczna

Post autor: Fenol » 2006-04-16, 17:48

Witam

Jak pisałem na Oliwce, po ośmiomiesięcznych bojach skończyłem wreszcie kolumnę bębnową. Z góry uprzedzam, że konstrukcja jest skomplikowana mechanicznie, a dostęp do tokarek, frezarek, szlifierni i wyważarki przy jej wykonaniu jest niezbędny. Całe sterowanie oparte jest na elektronice. Niebagatelne są też koszty, stal nierdzewna, specjalne łożyska, precyzyjne rury, elektronika sterująca i wykonanie elementów są bardzo drogie.
Z racji małej ilości informacji w temacie, było trochę problemów z realizacją całości. Najpierw projekt i chyba setka zmian, później zdobywanie materiałów, wszystko stal nierdzewna i skandynawskie rury precyzyjne. Dalej wielkie korowody z wykonaniem elementów. Przy montażu mechanicznym był problem z przeniesieniem napędu z wału silnika na wał rotora. Stosowałem różne sprzęgła, aż znalazłem wreszcie optymalne. Na koniec silnik dostał triakowe sterowanie ze stabilizacją obrotów i momentu obrotowego ( to ważne ze względu na stabilizację punktu pracy kolumny). Proste układy elektroniczne owszem pozwalają na płynną zmianę obrotów silnika, ale ich nie stabilizują i zmiana obciążenia wału powoduje zmianę obrotów. Pomogło dopiero zastosowanie układu ze sprzężeniem zwrotnym z czujnikiem obrotów na wale silnika. Odczyt obrotów zrealizowałem na cyfrowym częstościomierzu. Obawiałem się o łożyska, ale po testach na sucho, okazało się, że wszystko w porządku, wytrzymują marszowe obroty 4000-5000 rpm. Podczas testowania „na bojowo” ujawniło się parę usterek. Pokazały się nieszczelności na jednym ze złącz i przy termometrze, regulację zwrotu muszę zmienić na jedno zaworową. Trzeba też zmienić sprężyny kompensacji termicznej na twardsze. Po świętach poprawię konstrukcję i ciąg dalszy eksperymentów.
Po pierwszych testach widać, że maszynka ma ogromny potencjał, i chyba rzeczywiście Absolut (z niezłą wydajnością) jest w jej zasięgu.

Z okazji Świąt parę pliczków z załączniku :D.


Pozdrawiam
Fenol

P.S.
Tych którzy nie chcą robić, a chcą mieć ;) zapraszam na e-mail.

[ Dodano: 2006-04-16, 17:48 ]
cd.
Załączniki
kol_mech1.rar
(246.89 KiB) Pobrany 819 razy
kol_mech2.rar
(179.63 KiB) Pobrany 605 razy

Awatar użytkownika
Tofi
101%
101%
Posty: 1863
Rejestracja: 2006-01-05, 00:36
Lokalizacja: zDolny Śląsk
Kontaktowanie:

Post autor: Tofi » 2006-04-17, 03:17

z jakiej to ksiazki zaczerpnełes? jak ze smarowaniem łożysk?

Awatar użytkownika
Citizen Kane
-#Admin
-#Admin
Posty: 4738
Rejestracja: 2005-12-19, 23:37
Lokalizacja: Polska
Kontaktowanie:

Post autor: Citizen Kane » 2006-04-17, 09:47

Co tu dużo pisać - mistrzostwo świata! Jak szacujesz ilość półek teoretycznych w swojej konstrukcji?

Fenol
101%
101%
Posty: 229
Rejestracja: 2006-02-03, 16:43

Post autor: Fenol » 2006-04-17, 10:58

Witam w świąteczny poniedziałek

@Citizen Kane

>Jak szacujesz ilość półek teoretycznych w swojej konstrukcji?

Według literatury, przy tych wymiarach, parametry są następujące:

Przy 4000obr/min i obciążeniu na poziomie 4000 ml/godz kolumna ma 60 pólek
Przy 4000obr/min i obciążeniu na poziomie 2000 ml/godz kolumna ma 90 pólek
Przy 4000obr/min i obciążeniu na poziomie 1500 ml/godz kolumna ma ponad 100 pólek

Empiryczne dane będę miał dopiero za jakiś czas, jak się pobawię tą zabawką, ale po pierwszych doświadczeniach szacuję, że w tym wypadku teoria zgadza się z praktyką :)

@Tofi

>z jakiej to ksiazki zaczerpnełes?

Książeczkę polecałem tu: http://f.kuchnia.o2.pl/temat.php?id_p=19133&start=450 ,ale dla przypomnienia jest to "Destylacja frakcyjna w laboratorium" M.Bukała PWN1958,
Jest też obszerne źródło w necie : http://pubs.acs.org/cgi-bin/abstract.cg ... 50a004.pdf lecz niestety płatne i to słono :(.

>jak ze smarowaniem łożysk?

Łożyska do pracy w ciężkich warunkach, wysokotemperaturowe, hermetyczne, smarowane wewnętrznie.

Pozdrawiam
Fenol

Awatar użytkownika
Jendrus
10%
10%
Posty: 10
Rejestracja: 2006-01-05, 13:04

Post autor: Jendrus » 2006-04-17, 11:31

:!: RESPECT :!: :)

Awatar użytkownika
Citizen Kane
-#Admin
-#Admin
Posty: 4738
Rejestracja: 2005-12-19, 23:37
Lokalizacja: Polska
Kontaktowanie:

Post autor: Citizen Kane » 2006-04-17, 12:19

Fenol pisze:Przy 4000obr/min...
Takie obroty to już nie przelewki, 100 półek! Nie ma innej możliwości..., musi wypuścić absolut!. Swoją drogą aparatura podczas pracy musi chyba nieźle hałasować.

Awatar użytkownika
Misza
101%
101%
Posty: 152
Rejestracja: 2006-01-10, 18:10

Post autor: Misza » 2006-04-17, 13:18

@Fenol
Chylę czoło i gratuluję udanej konstrukcji. Robi wrażenie! Jednak wydaje mi się, że to sprzęt dla prawdziwych pasjonatów i w dodatku z grubym prortfelem. Forma chyba trochę przerosła treść.

PS. Pomysł kolumny mechanicznej jekoś nie znalazł szerokiego zastosowania w tzw. przemyśle - ciekawe dlaczego? :wink:

Fenol
101%
101%
Posty: 229
Rejestracja: 2006-02-03, 16:43

Post autor: Fenol » 2006-04-17, 14:38

@ Citizen Kane

>Swoją drogą aparatura podczas pracy musi chyba nieźle hałasować.
Wyje jak potępieniec :D , coś pośredniego pomiędzy przeciążonym odkurzaczem, a wirującą pralką automatyczną.

@Misza
>Jednak wydaje mi się, że to sprzęt dla prawdziwych pasjonatów i ....
No niestety, to taka moja nieuleczalna przypadłość.

>Forma chyba trochę przerosła treść.
Kwestia podejścia. Lady J (czytaj kolumna bębnowa) :) wydaje się być na tyle uniwersalnym urządzeniem, że warto coś takiego sobie zrobić. Bez żadnych zmian mechanicznych w samym urządzeniu, tylko za pomocą jednego potencjometru i jednego zaworu pozwala prowadzić od destylacji prostej do wysokosprawnej rektyfikacji analitycznej. Moim zdaniem warto.

>Pomysł kolumny mechanicznej jekoś nie znalazł szerokiego zastosowania w tzw. przemyśle - ciekawe dlaczego?
Co do zastosowania w przemyśle to bym się nie zgodził, W specyficznych gałęziach przemysłu są stosowane wielkie ilości sprzężonych ze sobą małych kolumn mechanicznych (baterie nawet do kilku tysięcy), ale służą do otrzymywania zgoła innych substancji ;). Niestety koszty konstrukcji i eksploatacji przemysłowych farm kolumn mechanicznych są astronomiczne.
Co do popularności to co najmniej z dwóch powodów.
Po pierwsze kolumny bębnowe nie są skalowalne. Nie można w sposób dowolny zwiększać ich wymiarów, bo w pewnym momencie dochodzimy do punktu gdzie siły wywołane masą, ramieniem i prędkością obrotową rotora są większe od jego wytrzymałości mechanicznej i mamy wtedy wielkie BUM .
Po drugie z racji głównych zastosowań przemysłowych nikomu nie zależy na ich popularyzacji ;)

Pozdrawiam
Fenol

Awatar użytkownika
Tofi
101%
101%
Posty: 1863
Rejestracja: 2006-01-05, 00:36
Lokalizacja: zDolny Śląsk
Kontaktowanie:

Post autor: Tofi » 2006-04-17, 17:22

Hehe, za pare lat usłyszymy, jak któryś z gorzelników zostanie złapany za "pędzenie" materiałów rozszczepialnych - jak sam twierdzi "na własny użytek" :D

@fenol
Mógłbyś przygotować skan tej książki w całości i uploadować gdzieś? mogła by to być ciekawa pozycje w biblioteczce domowgo gorzelnika.
Co do technologii rotacyjnej, to mógłbyś łopatologicznie wyjaśnić jak to działa? różnica ciężarów cząsteczek czy jaki czort?

Fenol
101%
101%
Posty: 229
Rejestracja: 2006-02-03, 16:43

Post autor: Fenol » 2006-04-17, 18:18

Tofi pisze: @fenol
Mógłbyś przygotować skan tej książki w całości i uploadować gdzieś? mogła by to być ciekawa pozycje w biblioteczce domowgo gorzelnika.....
Sorry, ale nie. Cegła ma prawie 400 stron, a czas niestety nie pozwala mi na "obrobienie" takiej ilości materiału w jakimś sensownym terminie. Zainteresowani na pewno znajdą tą książkę w bibliotekach uczelnianych lub technicznych.
Co do technologii rotacyjnej, to mógłbyś łopatologicznie wyjaśnić jak to działa? różnica ciężarów cząsteczek czy jaki czort?
Najprościej zasadę działania można wytłumaczyć tak.
Generalnie rektyfikacja polega na wielokrotnych cząstkowych procesach parowania i skraplania par destylatu z zapewnieniem jak największego kontaktu faz ciekłej i gazowej.
W kolumnach z wypełnieniem cały proces odbywa się "statycznie" w cyklu: parowanie z cieczy (pobranie energii - ciepło parowania) - przemieszczenia się par do wyższej części kolumny (utrata energii kinetycznej) - skroplenie par (oddanie energii - ciepło skraplania) i tak w kółko do szczytu kolumny.
W kolumnie mechanicznej przemieszanie faz ciekłej i gazowej następuje „dynamicznie” na skutek wymuszenia turbulentnego przepływu par pomiędzy ściankami statora i rotora. Na ściance statora powstaje cienki film destylatu, a cząsteczki pary przekazując mu swą energię wywołują destylacje cząstkowe. Dodatkowo z góry kolumny prosto na wirnik podawany jest zwrot, co powoduję powstanie mgły destylatu, co dostarcza dodatkową porcję fazy ciekłej do przemian ciecz-para.
Tak to w skrócie działa.

Pozdrawiam
Fenol

Awatar użytkownika
robol69
-#Moderator
-#Moderator
Posty: 957
Rejestracja: 2005-12-27, 07:27

Post autor: robol69 » 2006-04-18, 07:48

Witam

Wiedziałem że nie o dwururkę chodzi jak pisałeś na Oliwce.

No ale żeby takiego "potwora" . Szacunek !!!
Polak potrafi !!!

amator
101%
101%
Posty: 73
Rejestracja: 2006-01-03, 12:47

amator

Post autor: amator » 2006-04-18, 09:16

witam,
więc dopiołeś swego fenol - gratuluję. Mówiąc szczerze nie bardzo wierzyłem że rozwiążesz wszystkie problemy związane z budową takiej kolumny. A jednak Ci się udało.
Ile toto ma wysokości? Jak dobrze pamiętam wystarczy chyba 60 cm?
Chętnie coś takiego zobaczyłbym w pracy. Z uwagi na skomplikowaność urządzenia ja raczej pozostanę przy stadartowej kolumnie. Tym większy mam szaczunek dla twojej pasji i osiągnięć.
pozdrawiam amator

Awatar użytkownika
lopes
101%
101%
Posty: 271
Rejestracja: 2006-01-08, 19:23
Lokalizacja: Warszawa

Post autor: lopes » 2006-04-18, 13:00

witam
Zobaczyć coś takiego podczas pracy to by było tooo !!!
pozdro

Awatar użytkownika
marian
20%
20%
Posty: 23
Rejestracja: 2006-04-11, 08:11

Post autor: marian » 2006-04-18, 13:34

witam
powiem tak
czapki z glow panowie
szacunek dla kolegi :oops:
Lepiej grzeszyć i potem żałować,
niż żałować że się nie grzeszyło
Giovanni Baccaccio

Awatar użytkownika
Tofi
101%
101%
Posty: 1863
Rejestracja: 2006-01-05, 00:36
Lokalizacja: zDolny Śląsk
Kontaktowanie:

Post autor: Tofi » 2006-04-19, 00:48

Fenol pisze:Dodatkowo z góry kolumny prosto na wirnik podawany jest zwrot, co powoduję powstanie mgły destylatu, co dostarcza dodatkową porcję fazy ciekłej do przemian ciecz-para.
Jakiś wytrysk na rotor zeby się rozbryzgiwało? Masz może rysunek poglądowy (przekrój)Lady J?

Rozumiem, że talerzówka ma taką samą zasade działenia, tylko wiekszą powierzchnię, a więc więcej HEPT? Czy w takim przypadku skuteczne HEPT jest większe o procętową różnce w powierzchniach?

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: dino17 i 0 gości