Что такое холодильник димрота

Изготовление и применение дефлегматора Димрота

Холодильник Димрота – один из самых часто встречаемых узлов в домашних бражных и ректификационных колоннах. Главное правильно сделать и грамотно использовать эту конструкцию.

Принцип работы

Дефлегматор назван в честь создателя – немецкого химика-органика Отто Димрота (1872-1940). Устройство представляет собой колбу со спиралью внутри, охлаждаемую водой. Пары спирта конденсируются на спирали, затем флегма и капли спирта из нижней петли спирали по центру попадают в восходящий поток паров спирта. Это улучшает повторную испаряемость.

Единственным недостатком дефлегматора Димрота в сравнении с другими прямоточными холодильниками является сложность его изготовления, что влияет на стоимость. Преимущества конструкции: повторная испаряемость сконденсировавшегося спирта и простая настройка температурного режима при жидкостном отборе.

Расчет параметров

Расчет необходимой длины холодильника Димрота можно выполнить по упрощенной методике, потребуется только калькулятор.

1. Определить коэффициент теплопередачи.

R = h / λ, (м 2 К)/Вт;

Rs = R1+R2+R3+R4, (м 2 К)/Вт;

К = 1 / Rs, Вт/(м 2 К);

Ет = 1 + 3,54 * d / D, где d – диаметр трубы Димрота (мм), D – диаметр спирали (мм);

Кд = Ет * К, Вт/(м 2 К).

2. Определить среднюю разницу температур между паром и охлаждающей водой.

Температура насыщенного спиртового пара Тп = 78,15 °C;

Температура воды на входе в Димрот (возможный диапазон 15-20 °C) – Т1 = 20 °C;

Температура воды на выходе из Димрота (возможный диапазон 30-40 °C) – Т2 = 35 °C.

Среднюю температуру (Тср) посчитаем по формуле:

Тср = (Твх — Твых) / Ln (Твх / Твых).

То есть, в нашем случае – округленно: Твх = 58; Твых = 43;

Тср = (58 — 43) / Ln (58 / 43) = 15 / Ln (1,35) = 50 °C.

3. Последний этап: исходя из известных Кд и Тср, определить необходимую площадь поверхности для теплообмена (S) для требуемой тепловой мощности N, (Вт).

S = N / (Tср * Кд), (м 2 ).

Например, если нужно утилизовать мощность 3000 Вт, то площадь поверхности теплообмена:

S = 3000 / (50 * 1234,1) = 0,04832 м 2 или 483 см 2 .

При известном диаметре трубы Димрота d (см) находим минимально необходимую его длину:

L = 483 / (3,14*0,6) =256,6 см.

С коэффициентом запаса 1,2 длина трубы холодильника Димрота составит:

L димрота = 1,2 * L.

L димрота = 1,2 * 256,6 = 308 см, что подтверждается известными экспериментальными данными.

Введите слева исходные данные

Применение Димрота на практике

Часто звучат вопросы о том, какой холодильник Димрота лучше: однослойный или двухслойный? Должны ли быть раздвинуты витки или лучше плотная намотка? Однозначно ответить на эти вопросы можно только поняв, где и для чего он будет применяться.

Однослойные Димроты чаще всего используются для бражных колонн с отбором по пару после дефлегматора и для наклонных конденсаторов. Именно для БК Димроты изготавливают с отогнутым нижним витком, чтобы центрировать стекающую в насадку флегму. Для клюшки же отогнутый нижний виток неактуален, однако нужно обеспечить зазоры между витками Димрота, чтобы флегма легче стекала и не создавала дополнительного термического сопротивления при конденсации пара.

Однослойный Димрот

Для наклонного конденсатора Димрот изготавливают с большим зазором между ним и стенками дефлегматора. В случае плотного прилегания витков к корпусу часть этих витков затапливается и перестает участвовать в конденсации пара, зато успешно работает над переохлаждением флегмы.

Двухслойные Димроты применяются как в БК, так и в РК. В первую очередь такая конструкция позволяет уменьшить высоту дефлегматора или конденсатора, что дает больше возможностей для увеличения высоты насадочной части колонны.

Двухслойный Димрот

Правильно изготовленный двухслойный Димрот по утилизируемой мощности примерно в 1,5 раза эффективнее однослойного.

Пар, проходя вдоль наружных витков Димрота, ограничивается с одной стороны наружной стенкой, с другой – плотно намотанными внутренними витками. Это позволяет удлинить его путь и заодно хорошо подогреть охлаждающую воду по пути к нижним виткам внутреннего слоя, где и происходит конденсация основной массы пара. В целом зона конденсации растягивается, благодаря этому стекающая флегма дольше находится в контакте с идущим в верх паром и лучше подогревается.

Двухслойные димроты изготавливают и для наклонных дефлегматоров, но только с раздвинутыми витками.

Двухслойный Димрот для наклонного дефлегматора

При применении двухслойных димротов в вертикальных перегородочных конденсаторах обязательно нужно вставлять в них сверху в центральную полость на 2-3 см плотную путанку. Это увеличит утилизационную мощность Димрота без прорыва пара в трубку связи с атмосферой (ТСА).

Как сделать Димрот своими руками

Изготавливать Димрот лучше из нержавеющей трубки диаметром 6 мм и толщиной стенки 1 мм. Такая трубка хорошо гнется и не требует предварительного наполнения песком или солью. Из 8 мм трубы делают Димроты в основном для работы с автономным охлаждением, поскольку маломощным насосам так намного проще.

Медь допустима при изготовлении Димрота для БК с отбором по пару выше дефлегматора, но нужно быть готовым к такой картине (см. рисунок).

Если медный Димрот устанавливать в конденсаторе, то в отборе может оказаться загрязненный медными окислами продукт.

Изготавливать Димрот легче всего с помощью токарного станка.

Проще всего сделать холодильник Димрота на токарном станке

Но если такой возможности нет, можно сделать простейшее приспособление (см. рисунки).

Это трудоемкий процесс, но назвать его сложным нельзя.

Оправку следует подбирать исходя из внутреннего диаметра корпуса дефлегматора. Например, внутренний диаметр 48 мм, тогда нужно отнять 2 мм на зазор между корпусом и внешними витками, дальше 4 раза по 6 мм для двухслойного Димрота – получится 22 мм. Затем оставить еще пару миллиметров запаса и можно мотать на 20 мм трубу. Если Димрот медный, то после намотки труба не пружинит.

При изготовлении Димрота из нержавейки есть нюансы: бесшовная нержавеющая сталь мотается хорошо, а шовная может дать сильную пружину и вообще в трубу потом не влезет, с ней лучше не связываться.

Многие предпочитают не рисковать, использовав оправки на пару миллиметров тоньше. В любом случае, если не торопиться и создавать при намотке хорошее натяжение, то всё получится. После окончания намотки отверткой и молотком всегда можно подровнять зазоры, чтобы холодильник Димрота стал красивее.

Холодильник Димрота: что это такое?

Дефлегматор или холодильник Димрота назван в честь своего создателя, химика из Германии Отто Димрота, жившего в 1872-1940 годах. Конструктивно выполнен в виде колбы, внутри которой размещена спираль, охлаждаемая при помощи воды. Испаряющийся спирт конденсируется на спирали, в ходе этого процесса капли получаемого спирта и флегма с нижней части попадает в восходящий поток испарений, что позволяет обеспечить более эффективную вторичную испаряемость.

Холодильник Димрота двухконтурный в стеклянной царге

Холодильник Димрота обеспечивает более высокую вторичную испаряемость, позволяет более просто настраивать температурный режим при жидкостном отборе спирта, но за счет более сложной конструкции по сравнению с другими устройствами аналогичного назначения, стоит значительно дороже.

Устройства этого типа представляют собой одну из разновидностей ректификационной колонны. Холодильник Димрота позволяет существенно повысить крепость получаемого дистиллята, обеспечить более качественную очистку.

Принцип работы холодильника Димрота

Применение дефлегматора позволяет в процессе первичной перегонки оставить весь получаемый спирт внутри перегонного куба. В это же время все вредные примеси удаляются без потери спирта, что позволяет получить большое количество основного продукта. Процесс испарения флегмы повторяется постоянно после стекания ее в нижнюю часть куба.

По принципу работы дефлегматор во многом сходен с обычным сухопарником, но он отличается более высокой эффективностью. В зависимости от конструкции самогонного аппарата холодильник может крепиться различными способами. Обязательно необходимо подключение к системе холодного водоснабжения, процесс дефлегмации невозможно осуществить без постоянного охлаждения.

Холодильники Димрота, присутствующие в конструкции дефлегматора, делаются с использованием медной и нержавеющей трубки. На простых самогонных аппаратах обычно устанавливаются приборы, сделанные из стекла.

Варианты исполнения

На практике получили одноконтурные и двухконтурные холодильники Димрота. Сложно сказать какой из них лучше, так как для каждой конструкции характерны свои преимущества. Одноконтурные устройства в основном применяются в комплекте с наклонными конденсаторами или бражными колоннами, отбор спирта в которых осуществляется после дефлегматора. Чтобы центрировать флегму, которая стекает в насадку, холодильники делают с отогнутым витком в нижней части.

Одноконтурные холодильники в этом случае создаются таким образом, чтобы обеспечить увеличенные зазоры между витками внутренней спирали. Только за счет этого удается повысить интенсивность стекания флегмы, не создавая избыточного термического сопротивления при испарении спирта.

Двухконтурные холодильники Димрота могут применяться как в бражных, так и в ректификационных колоннах. Такая конструкция отличается уменьшенными габаритами. Стоит отметить тот факт, что по своей эффективности двухконтурные модели превосходят одноконтурные в 1,5 раза. Среди характерных особенностей можно выделить увеличенную зону конденсации, что и позволяет повысить производительность холодильника.

Холодильник Димрота двухконтурный

Допускается применение двухконтурных холодильников и для наклонных дефлегматоров, но в этом случае их делают с увеличенными зазорами между витками спирали. При использовании в комплекте с конденсаторами вертикального перегородочного типа в центральную часть размещают путанку с высокой плотностью на уровень 2-3 сантиметра. Это позволяет повысить производительность устройства без возникновения угрозы прорыва паров спирта в окружающую атмосферу.

Холодильник (дефлегматор) Димрота. Купить Димрот.

Медный самогонный аппарат от Пьяного Снайпера.
"Cuprum Gun". Дистиллятор и колонна.

Холодильник Димрота — наиболее эффективный и технологичный охладитель для самогонных аппаратов.

Применяется как дефлегматор для образования и возврата флегмы в колонну, так и для обычного охлаждения паров при дистилляции.

Принцип работы холодильника Димрота.

• В царгу устанавливается змеевик, по которому протекает холодная вода. Пары, попадая в данную царгу, контактируют с холодным змеевиком и конденсируются.

Придумал эту конструкцию холодильника немецкий химик Отто Димрот в начале ХХ века.

Медный двухрядный холодильник Димрота.
Идеален для дистилляции зерновых и фруктовых браг.

По сравнению с обычным кожухотрубным холодильником, Димрот обладает следующими преимуществами:

• при общих равных габаритных размерах, холодильник Димрота мощнее кожухотрубника на 10-15%
• для равных по мощности Димрота и кожухотрубника, на изготовление дефлегматора Димрота уходит меньше материала, деталей и его проще сделать.
  Как следствие, Димрот теоретически должен быть немного дешевле кожухотрубника.
• Расход воды на холодильнике Димрота существенно меньше, чем на кожухотрубном.

По конструкции Димроты бывают:

• Однорядными и двухрядными (другое название однослойный — двухслойный). Количество рядов принципиально на качество конденсации не влияет и зависит от габаритных размеров деталей (соответствие длины и внутреннего диаметра царги с длиной и наружным диаметром охлаждающей трубки).
  Необходимое условие, которое должно соблюдаться: общая длина охлаждающей трубки должно быть достаточной для утилизации необходимого количества пара.

Если Димрот однорядный, то холодная вода подаётся на витки, выход — с внутренней прямой трубки.

Однорядные дефлегматоры Димрота из нержи.
Сверху — разводка сделана через крышку-заглушку,
Снизу — боковая разводка.

Требования к дефлегматору Димрота:

1. Разборность конструкции.
   Змеевик категорически нельзя запаивать в царгу — это не позволит обслужить и прочистить холодильник после использования. Выводы змеевика припаиваются или к крышке-заглушке, или в небольшую обечайку с фланцами под кламп 1,5 или 2 дюйма.
2. Зазор между витками.
   Зазоры обеспечивают равномерное прохождение пара без сопротивления по всему объёму холодильника и полный контакт стекающей флегмы со всей площадью змеевика.

Пред тем, как купить холодильник Димрота, надо понимать, какую мощность нагревательного элемента он должен утилизировать.

Мощность Димрота прямо пропорциональна его длине.
Для расчёта мощности и длины холодильника Димрота можно воспользоваться этой таблицей (условия: температура воды на входе 15°С, температура воды на выходе 55°С, температура паров 80°С).