Sprężynki pryzmatyczne i ich HETP (test)

[Akas]

Temat ten zakładam w celu opisania doświadczania mającego na celu sprawdzenie rozdzielczości, czy inaczej wysokości półki teoretycznej (HETP) dla sprężynek pryzmatycznych w wykonaniu kolegi @plipek1



Do testów została użyta wersja o następujących parametrach:
średnica 4mm, wysokość 2,5mm, drut 0,24mm, masa zasypowa 1kg/l, PV około 2000.

Pomiary wykonałem na małej 25 cm kolumnie fi 60,3mm.





Zalew to cukrówka 14%
Moc grzania elektrycznego 2,3kW
Wysokość zasypowa sprężynek 20cm + jeden zmywak 5cm (jako podpora)

Po odebraniu przedgonów (0,5l) i półgodzinnej stabilizacji powoli 10ml/min odebrałem 0,7l próbki testowej.
Temperatura procesu bardzo stabilna na poziomie 78,3°C



Destylat schłodziłem do wymaganej temperatury 15°C i wykonałem pomiar
atestowanym alkoholomierzem o zakresie skali 66-100%.



Wynik to 93,6%


Opierając się kalkulatorze z strony http://www.homedistiller.org, który wylicza:

1 półka- 59,3%
2 -81,5%
3 -87,7%
4 -90,3%
5 -91,8%
6 -92,7%
7 -93,4%
8 -93,8%
9 -94,2%
10 -94,5%

Wynik, jaki uzyskałem to 7,5 półki.
Jednak od tego trzeba odjąć jedną półkę realizowaną przez kocioł i drugą przez 5cm wypełnienia zmywakiem.
Uzyskujemy więc realne 5,5 półki dla w/w sprężynek.
Licząc dalej:
20cm:5,5 = 3,6cm HETP
Jedna półka osiąga więc wysokość 3,6cm, co moim zdaniem jest bardzo dobrym wynikiem.
Mówię to na podstawie moich poprzednich doświadczeń dotyczących pomiarów zmywaków, sprężynek Leona i wiórów toczonych.
Dla przypomnienia wyniki dla zmywaków i sprężynek Leona wyniosły w granicach 4,5-5cm, zaś dla wiórów około 7cm.
Podaję linki do poprzednich doświadczeń:
Temat "Zmywaki kontra sprężynki"
http://www.bimber.info/forum/viewtopic.php?t=1706
Temat "Zmywaki kontra wióry"
http://www.bimber.info/forum/viewtopic. ... ht=wi%F3ry

Są opinie na naszym forum i forach rosyjskich, że sprężynki pryzmatyczne mogą osiągać dużo lepsze wyniki.
Oczywiście zgadzam się z tym. Jednak po rozmowach z kolegą @plipek1 wiem, że to powoduje wzrost kosztów i utrudnia znacząco ich produkcję.
Po prostu trzeba je robić mniejsze i najlepiej z cieńszego drutu.
Powoduje to częstsze zrywanie drutu i zwiększa czas procesu produkcyjnego, koszty materiałowe itp.
Kolega @plipek1 mówił mi, że nie ustaje w próbach i stara się podnieść jakość swojego produktu. Podesłał mi nawet różne próbki do obejrzenia:



Może za jakiś czas będzie możliwy do uzyskania PV 3000, co może dać półkę około 2,5cm .

Testowana przeze mnie wersja ma jeszcze zaletę dość dużej "przeźroczystości", co daje jak wiadomo małą podatność na zalewanie. Dla porównania tego parametru wystarczy przypomnieć masę zasypową sprężynek Leona wynoszącą 1,7kg/l. Jako to się ma do 1kg/l nie wymaga specjalnej spostrzegawczości. Wzrost podatności na zalewanie może być większy u Leona kilkadziesiąt procent.
Inną kwestią jest zależność HETP od kształtu (geometrii) sprężynek.
Sprężynki Leona i Plipka mają podobny P/V wynoszący około 2000, ale inną geometrię.
Różnią się grubością drutu i kształtem wykonania. Bazując na tym porównaniu szacuję, że gwiazdkowy kształt może zmniejszyć półkę o 20%.
Są to jednak na razie bardzo zgrubne szacunki.
Dokładniej temu zagadnieniu można by się przyjrzeć mając sprężynki wykonane z tego samego drutu, podobnych wymiarów, tej samej wartości zasypowej, nawijanych spiralnie oraz pryzmatycznie z twardszego drutu (czyli o kształcie gwiazdki).
Innym pytaniem jest rodzaj metalu z jakich zrobione są sprężynki, mam tu na myśli miedź i czy ma to wpływ na HETP?
To są ciekawe sprawy i mam nadzieję, że na jednym teście się nie skończy .

Cóż mogę powiedzieć na koniec?
Na pewno te sprężynki są godne plecenia. Dobra przeźroczystość (odporność na zalewanie), bardzo dobry HETP, pewna stal KO - to niemałe zalety.
Wada jest jedna, to cena. Tutaj wyjdzie kilka razy drożej od zmywaków.
Ale jeżeli spojrzymy na to ze strony kosztów całej kolumny, to nie jest tak strasznie, tym bardziej że wypełnienie jest najważniejszym elementem kolumny.

Pozdrawiam, Akas.

[M]

Hmmm...
Wynik rewelacja, a więc jeżeli dobrze liczę, to wystarczy zrobić sobie kolumnę 40cm, i będę miał ten sam efekt co na kolumnie 140cm, wypełnionej zmywakami?

[Astemio]

Tylko procentowo

[a_priv]

@M

Źle liczysz. Potrzeba 101 cm - 112cm (w/d danych od @Akas'a)

pzdr

[Akas]

M pomyliłeś się w obliczeniach.
Zmywaki mają według moich wcześniejszych doświadczeń HETP 4,5-5cm.
Na 40cm kolumny uzyskasz więc na zmywakach teoretycznie około 9 półek (moc 94,2%)
Na sprężynkach Plipka wyjdzie 12 pólek( 94,8%)

Poniżej masz rozkład półek względem % i temperatury wrzenia.

Kod: Zaznacz cały

1 -półka 57,5%- tempr. wrzenia 92.3°C
2 -81,1% - 79,3°C
3 -87,5% - 78,7°C
4 -90,3% - 78,5°C
5 -91,8% - 78,3°C
6 -92,7% - 78,2°C
7 -93,4% - 78,2°C
8 -93,8% - 78,1°C
9 -94,2% - 78,1°C
10-94,5% - 78,1°C
11-94,7% - 78,1°C
12-94,8% - 78,1°C
13-95,0% - 78,1°C
14-95,1% - 78,1°C
15-95,2% - 78,1°C
16-95,3% - 78,1°C
17-95,3% - 78,1°C
18-95,4% - 78,1°C
19-95,4% - 78,1°C
20-95,5% - 78,1°C
21-95,5% - 78,1°C
22-95,5% - 78,1°C
23-95,6% - 78,1°C
24-95,6% - 78,1°C
25-95,6% - 78,1°C
26-95,6% - 78,1°C
27-95,6% - 78,1°C
28-95,6% - 78,1°C
29-95,6% - 78,1°C
30-95,6% - 78,1°C

[M]

Faktycznie .
Wg Twoich danych moja kolumna 140cm wypełnienia zmywakowego, posiada 28-31 półek teoretycznych (czy nie za dużo? czy jakbym skrócił ją o 20cm to bym stracił na jakości?)
A więc ten sam efekt otrzymam przy 100-110cm, z wypełnieniem sprężynkami. co pozwala na skrócenie kolumny o 40 cm, a to już spora różnica.
A więc przy długości 80 cm można otrzymać przyzwoity rezultat.
Pozdrawiam!

[Akas]

@M tak by wynikało jak piszesz, ale to tylko wnioski teoretyczne.
W praktyce HETP pogarsza się w dół od głowicy, czyli dolne półki robią się wyższe.
Jest tylko pytanie na ile? I jaką wagę mają poszczególne czynniki składające się na ten proces. Mam na myśli stosunek średnicy rury do jej wysokości, wartość RR, rozproszenie powrotu , procentowość zalewu , moc grzania i odległość od punktu zalewania itp.

[Astemio]

Tylko procentowo

@M: Napisałem tak, bo nie przeliczyłem Twoich wyników (jestem pełen ufności ), ale chodzi o to, że niższa kolumna dająca praktycznie to samo stężenie co wyższa, nie da takiej czystości destylatu na wyjściu, co kolumna wyższa.
Ma też w tym duży udział to, o czym powyżej wspomniał Akas - dolne półki są "rozciągnięte".

[M]

Dzięki za zaufanie , tylko żebyś przez to w zimie w trampkach nie chodził

Czyli 140cm na zmywakach daje stosunkowo dobrą jakość destylatu już w pierwszym przebiegu i nie ma co jej skracać (choć teoretycznie skrócenie o 20cm dawało by podobny efekt, ale destylat nie był by tak czysty).

Dziękuje za wyjaśnienia, no i czas skończyć ten offtop.
Pozdrawiam!

[OLO 69]

@ Akas

A działałeś już na wyższym wypełnieniu ze sprężynkami od pilipek 1?
Ciekaw jestem jaki jest efekt smakowy na tej samej wysokości wypełnienia w porównaniu ze zmywakami?
Pozdrawiam.

[AL]

Wielkie brawa dla Akasa za kolejny test.
Tak mi się przypomina z lektury homedistilera, że rodzaj materiału ma znaczenie, a konkretnie jego powierzchnia. Np. ceramika była dużo lepsza od metalu. Może warto przebadać wpływ trawienia powierzchni na P/V? Czuję, że jest tam do wygrania kilkadziesiąt % P/V. Wydaje mi się, że warto potraktować jakieś już przebadane wypełnieie roztworem Antoxu i zmierzyć co to daje. Nie wiem czy sprężynki by się dało łatwo podtrawić ze względu na małą średnicę drutu, ale ze zmywakami powinno być już w miarę prosto. Mogłoby się okazać, że trawienie wypełnienia jest jednym z podstawowych etapów budowy kolumny. A może ktoś już robił takie testy?

[Akas]

@Olo 69 , dostałem tylko litr tych sprężynek do testów i po 200ml miedzianych i malutkich spiralnie nawijanych z KO. Do testów potrzebuję 0,5l. Do napełnienia rury 120cm potrzebuję 3l.

@Al powierzchnia wypełnienia a szczególnie jej czystość ma napewno znaczenie, piszą o tym w opracowniach naukowych. Wytrawienie powinno zwiekszyć nawilżalność , ale nie upatrywałbym jakieś bardzo dużej poprawy PV. Teraz najbardziej korci mnie porównanie takich samych sprężynek z miedzi i KO. Jest jeszcze kwestia trwałości drutu miedzianego.

[inżynier]

z tym p/v to nie do końca jest prawda, róznica pomiędzy dredami a sprężynkami to ok 3 razy większa wysokość pólki, a p/v nawet minimalnie większe


PS sprężynki miedziane są b. wrażliwe na zalewanie,

[Spirit]

Problem ze sprężynkami miedzianymi jest taki że po pierwszym lub drugim wytrawianiu, ze względu na średnicę użytego drutu, zostanie z nich breja. Można ich nie wytrawiać ale wódka z grynszpanem raczej nie jest zbyt smaczna

[winiarek5]

Z grynszpanem nie ma co panikować - do góry nie podskoczy, prędzej spłynie do kotła.
Zamiast sprężynek czy "dredów" miedzianych można, na ich miejsce, wcisnąć zrolowaną siatkę miedzianą (dużo tańsza niż sprężynki); bardziej tu chodzi o "odsmradzanie" niż ilość półek.

Pozdrawiam

Winiarek