Холодильник обратный шариковый. Холодильники. Разновидности и применение. Шариковый воздушный холодильник

Для конденсации паров, в процессах экстракции и разделения жидкостей на фракции, в установках для исследования веществ используются химический холодильник . Это стеклянное лабораторное оборудование, устройство для охлаждения и конденсации паров вещества различного вида охлаждающими средами. В самом простом случае, охладителем выступает наружный воздух; чаще всего, вода; иногда - специальные хладагенты, в том числе, твердые.

В общем случае, холодильник состоит из сосуда для конденсации паров и охлаждающего контура. Простейший воздушный холодильник состоит из стеклянной трубки, охлаждающей рубашкой которого является наружный воздух.

Типы холодильников

Холодильники для химических лабораторных установок принято разделять на прямые и обратные. Есть еще универсальные приборы, конструкция которых позволяет, в зависимости от потребностей, использовать прибор в качестве прямого или обратного конденсатора.

Прямой или нисходящий холодильник используется для конденсации паров и сбора конденсата в сосуде-приемнике. Он устанавливается таким образом, чтобы конденсируемые пары выводились из реакционной системы.

Обратный холодильник устанавливается над сосудом реактором таким образом, чтобы конденсат возвращался в реакционную систему - т.е. чтобы конденсат стекал обратно в сосуд-реактор - чаще всего это стеклянная колба.

Конструкции холодильников

Существует несколько конструкций холодильников, с разными видами сосудов-конденсаторов, рубашек, способами подачи и типами охладителя. Перечислим наиболее популярные виды холодильников:

- Либиха, с охлаждением проточной водой и конденсатором в виде прямой стеклянной трубки. Используется в качестве прямого холодильника, для простой перегонки высококипящих жидкостей (до 160°). Конструкция требовательна к качеству стекла (только термостойкое).
- Шариковый, с конденсатором из нескольких шарообразных расширений и охлаждением водой. Применяется только в качестве обратного. Соединяется прямо с реакционным сосудом, устанавливается вертикально или под небольшим углом. Очень удобен для использования мешалки и добавления ингредиентов в реакционную смесь. Корпус испытывает большие перепады температур и требует термостойкого исполнения.
- Змеевиковый, с конденсатором в виде трубки-спирали и охлаждающим агентом в рубашке. Применяется только в качестве нисходящего, для низкокипящих веществ, устанавливается вертикально.
- Димрота, со змеевиком для охладителя, установленном внутри прямой трубки с циркулирующими парами. Применяется в качестве обратного, для высококипящих веществ (t>160 °С), может использоваться как нисходящий. Очень эффективный обратный холодильник. Конструкция хороша тем, что место спайки змеевика с рубашкой не испытывает больших перепадов температур.
- Патронного типа, со змеевиком для конденсации паров и патроном для заполнения твердой или жидкой охлаждающей средой (например, холодильник Штеделера). Применяется для низкокипящих веществ в качестве обратного холодильника.
- Пальчиковый, обратный, погружается в реакционный сосуд, с «пальцем» внутри для подачи охладителя.
- Сферический Сокслета, с шаром по центру для охладителя и пространством между шаром и воздушной рубашкой для конденсации паров. Используется в качестве обратного, для перегонки высококипящих веществ.
- Фридерихса, сочетающий конструкции холодильников Либиха и Димрота. Пары для конденсации циркулируют в пространстве между охлаждающими контурами, заполненными водой (змеевик и наружная рубашка). Очень эффективный лабораторный прибор для разделения жидкостей на фракции.

В интернет-магазине Prime Chemicals Group различные виды холодильников, а также другое лабораторное стекло купить можно выгодно, с доставкой или самовывозом из Мытищ. Ассортимент лабораторного и медицинского оборудования очень широк, можно купить химреактивы - в каталоге более трехсот наименований.

Системы для перегонки самогона с прямоточными холодильниками относятся к недорогим, но достаточно надежным конструкциям. Среди всех имеющихся на рынке моделей самогонных аппаратов устройства с охладителями прямого типа занимают более 70 %. Для такой популярности прямоточных систем есть множество причин, которые мы и рассмотрим более подробно.

1

Сегодня в магазинах нашей страны находится большой перечень самогонных аппаратов. Как мы хорошо знаем, все они отличаются между собой по стоимости, материалу, из которого они изготовлены, габаритами. Помимо того, системы для перегонки классифицируются по принципу работы холодильника. Многие новички не придают этой классификации особого значения, так как считают, что на рынке существует всего два вида дистилляторов – с холодильником прямоточного или обратного типа.

Такое мнение можно считать правильным, но только при условии, что речь идет о принципе работы элемента охлаждения. Если же рассматривать холодильники, исходя из их конструктивных особенностей, можно заметить, что разновидностей охладителей гораздо больше. Они разделяются на:

• охладители воздушного типа;
• шариковые воздушные камеры;
• камеры Либиха;
• шариковые охладители.

Воздушный холодильник – один из самых простых по своей конструкции. Он состоит из длинной стеклянной трубки, к которой крепятся перегонные шланги. Устройство такого типа используется только при работе с жидкостями, кипящими при температуре более 150 ˚C и может выполнять функцию не только прямоточного, но и обратного охладителя. Правда, вернее использовать его в качестве элемента прямого охлаждения, так как в таком случае он работает намного эффективнее. Лучше всего такие охлаждающие камеры показывают себя при работе с веществами, температура кипения которых превышает 160 ˚C.

Воздушный холодильник

Шариковые воздушные камеры лучше всего использовать в качестве обратного охладителя. Им характерны большие площади теплообмена, из-за чего они имеют высокие показатели производительности. Шариковые воздушные охладители успешно применяются для конденсации жидкостей с низкой температурой кипения.

Третий тип холодильников – это камеры Либиха. Эти элементы успешно используются и в качестве прямоточного, и как обратный охладительный элемент. Конструкция такой камеры состоит из одной стеклянной или медной трубки. К аппарату деталь крепится саморезами или методом пайки. Хладагентом в конструкции служит вода, циркулирующая в корпусе холодильника поверх внутренней трубки. В это время внутри нее находится пар самогона.

Последняя разновидность – это охладители шарикового типа. Они применяются только в качестве обратного холодильника. Из-за наличия шаровидных расширений в потоке пара создается турбулентность, что положительно влияет на качество охлаждения. Подача хладагента в такой конструкции осуществляется снизу вверх. Благодаря своей конструкции, шариковый холодильник позволяет вводить дополнительные вещества прямо в камеру, где находится пар самогона.

Как мы видим, разновидностей охладителей достаточно много. Некоторые из них используются исключительно на производстве химикатов – к ним относятся шариковые и шариковые воздушные камеры. Другие, такие как камеры Либиха, успешно применяются в бытовых аппаратах для самогоноварения. В таких случаях оптимальным решением станет применение устройства в качестве прямоточного охладителя. В чем плюсы и минусы аппарата с таким принципом работы, и в чем его преимущества над охладителями обратного типа – рассмотрим более подробно.

2

Дистиллятор с охладителем прямого типа имеет как свои преимущества, так и недостатки. К числу плюсов относится простота в изготовлении холодильника своими руками. Для работы не нужно покупать дополнительные материалы или инструменты. Вторым важным плюсом считается легкость в эксплуатации прибора в домашних условиях.

Кроме того, прямоточный холодильник очень просто обслуживать – для профилактического или капитального ремонта устройства не нужно нести самогонный аппарат в ремонт. Самогонный аппарат с холодильником этого типа очень легко и удобно хранить.

Самогонный аппарат с прямоточным холодильником

Среди преимуществ прямоточного охладителя стоит также отметить простоту в транспортировке. Благодаря несложной конструкции и отсутствию хрупких деталей, прибор не боится сильных ударов. Как правило, элементы охлаждения прямого типа изготавливаются из нержавейки или меди, реже – из стекла. Это дает абсолютную гарантию того, что устройство не будет поддаваться воздействию химических веществ в составе самогона.

Среди явных недостатков прямого холодильника можно выделить отсутствие возможности совершенствовать конструкцию. Так, холодильники обратного типа имеют более сложную конструкцию, в которой находятся дополнительные элементы для фиксации. С их помощью к аппарату можно прикрепить другие устройства, которые помогут изготовить самогон более высокого качества очистки. Дополнительные модули помогают и производить домашний виски или коньяк, а также популярную среди наших соотечественников лечебную .

3

Даже новичок в самогоноварении хорошо знает, что без качественного охлаждения не сможет обойтись ни один дистиллятор. К изготовлению своими руками этой части самогонного аппарата стоит отнестись очень внимательно, так как от результата вашей работы зависит не только температура готового самогона, но и производительность всего аппарата.

Первый важный нюанс холодильника прямоточного типа – это необходимость поступления хладагента навстречу попадающему в трубку потоку пара. После этого переработанную воду сразу же замещает новая жидкость, из-за чего устройство такого типа, собственно, и называют прямоточным. Поняв эти простые принципы можно приступать к изготовлению холодильника своими руками.

Холодильная камера прямоточного типа

Для начала берем ПВХ трубку, диаметром не более 4 см. Ее можно приобрести в любом магазине сантехники. Длина изделия не должна превышать 30 см. В противном случае самогонный агрегат будет довольно проблематично транспортировать даже в разобранном виде. Кроме трубы, нам также понадобится несколько заглушек и соединительные муфты. Не забудьте запастись сильфонной подводкой, которая будет играть роль сердечника. Прикручиваем подводку к заглушкам, после чего вставляем в кожух наши штуцеры. Далее помещаем устройство в жестяную банку, которая будет служить корпусом холодильника.

Следующим этапом станет монтаж холодильника непосредственно в дистиллятор. Для этого можно воспользоваться разными методами установки. Главное, чтобы этот элемент аппарата был съемным и позволял нанести достаточное количество герметика. Как правило, оптимальным вариантом считается монтаж с помощью резьбы под гайку. После установки холодильника обильно смазываем его стыки герметизирующим составом и начинаем проверку. Для этого с одной стороны трубки подключаем шланг для подачи жидкости, а вторую часть ставим на вывод переработанного хладагента.

При первом тестировании аппарата с охладителем категорически не рекомендуется включать максимальный напор воды. Лучше всего открыть подачу жидкости на 30 % от максимально допустимого. Далее внимательно наблюдаем за целостностью конструкции. Если вы нашли утечку, то выключите воду и устраните проблему. Как только вы добились идеальной работы холодильника и всего самогонного аппарата в целом, заливайте в перегонный куб холодную воду и начинайте дистилляцию. Таким образом, мы полностью очистим систему и окончательно убедимся в ее исправности.

Как видим, изготовить прямоточный элемент охлаждения своими руками совсем не сложно. Потратив на это 1 час своего времени, изготовить устройство сможет даже новичок. В результате мы получим недорогой холодильник для перегонки самогона в домашних условиях.

И немного о секретах...

Российские ученые кафедры биотехнологий создали препарат, который сможет помочь при лечении алкоголизма всего за 1 месяц.

Главное отличие препарата - ЕГО 100% НАТУРАЛЬНОСТЬ, а значит эффективность и безопасность для жизни:

• устраняет психологическую тягу
• исключает срывы и депрессию
• защищает клетки печени от поражения
• выводит из сильного запоя за 24 ЧАСА
• ПОЛНОЕ ИЗБАВЛЕНИЕ от алкоголизма вне зависимости от стадии
• очень доступная цена.. всего 990 рублей

Курсовой приём всего ЗА 30 ДНЕЙ обеспечивает комплексное РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ С АЛКОГОЛЕМ.
Уникальный комплекс АЛКОБАРЬЕР является на сегодняшний день самым эффективным в борьбе с алкогольной зависимостью.

Перейдите по ссылке и узнайте все преимущества алкобарьера

Холодильник - получить на Академике действующий промокод Корпорация Центр или выгодно холодильник купить со скидкой на распродаже в Корпорация Центр

Змеевик (техника) - У этого термина существуют и другие значения, см. Змеевик. Медный змеевик для охлаждения воды в промышленных процессах. Змеевик длинная металлическая, стеклянная, фарфоровая (керамиче … Википедия

Химические холодильники - Установка для перегонки с нисходящим холодильником Либиха (5) Холодильник (химия) лабораторный прибор для конденсации паров жидкостей при перегонке или нагревании (кипячении). Используют для отгонки растворителей из реакционной среды, для… … Википедия

Крекинг - (Cracking) Определение крекинга, история возникновения крекинга Определение крекинга, история возникновения крекинга, виды крекинга Содержание Содержание Определение История Общие Каталитический Термический крекинг Определение Крекинг - это … Энциклопедия инвестора

Дистилляция - Устройство простейшего перегонного аппарата. 1 Нагревательный элемент 2 Перегонный куб 3 Отводная трубка или насадка Вюрца 4 Термометр 5 Хо … Википедия

Список стеклянной лабораторной посуды и стеклянного лабораторного оборудования - Эта страница информационный список. См. также основную статью: лабораторная посуда В список входит стеклянная лабораторная посуда, а также простейшие аппараты и приборы в виде стеклянной посуды … Википедия

Эфирные масла*

Эфирные масла - Под общим названием Э. масел собирают большое количество веществ, имеющих, в сущности, общего только то, что они все образуются в растениях и обладают запахом, да и то это последнее качество надо принять с оговоркой. Некоторые Э. масла не… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Соединённые Штаты Америки - (США) (United States of America, USA). I. Общие сведения США государство в Северной Америке. Площадь 9,4 млн. км2. Население 216 млн. чел. (1976, оценка). Столица г. Вашингтон. В административном отношении территория США … Большая советская энциклопедия

Советский образ жизни - распространённое в СССР словосочетание, обозначающее устоявшуюся, типичную для социальных отношений форму индивидуальной, групповой жизни и деятельности граждан СССР, характеризующую особенность их общения, поведения и склада мышления в различных … Википедия

ТЕРМОДИНАМИКА - раздел прикладной физики или теоретической теплотехники, в котором исследуется превращение движения в теплоту и наоборот. В термодинамике рассматриваются не только вопросы распространения теплоты, но и физические и химические изменения, связанные … Энциклопедия Кольера

Холодильник - это прибор для конденсации пара при помощи охлаждающей среды, чаще всего воды. Холодильники устанавливают либо наклонно, когда нужно собрать конденсат в приемнике, либо вертикально для возврата конденсата в колбу с кипящей жидкостью. В этом случае холодильник называют обратным. Если температура затвердевания конденсата выше температуры охлаждающей воды, то в холодильник подают нагретую в термостате воду, предотвращающую намерзание конденсата во внутренней трубке холодильника. На рис. 58 представлены наиболее часто используемые холодильники.

Прямоточный холодильник Вейгеля - Либиха (рис. 58, а) был предложен в 1771 г. Вейгелем и затем использован Либихом. Этот холодильник обычно применяют для перегонки жидкостей с температурой кипения от 100 до 150 °С. Холодильник имеет охлаждающую рубашку относительно большого Диаметра. Коэффициент теплообмена для холодильников Вейгеля - Либиха длиной от 300 до 1000 мм изменяется от 105 до 35 Вт/(м2*К), т.е. уменьшается с увеличением длины холодильника.

Рис. 58. Стеклянные холодильники: Вейгеля - Либиха (а), Аллина (б), ВестанЯ, Грэхема (г), Димрота (д), Фридерихса (е) и тангенциальный ввод воды в хЦ-дильник (ж) I]

Поэтому целесообразно применять вместо одного длинного холодильника два холодильника меньших размеров. Холодильник Вейгеля - Либиха может выполнять функции и воздушного холодильника, если его расположить вертикально и пар высококипящей жидкости направить в рубашку через верхний отросток, а из нижнего отбирать конденсат. В результате разогрева в центральной трубке возникнет непрерывный вертикальный поток холодного воздуха. В этом случае наиболее эффективные холодильники с более широкой центральной трубкой и возможно более меньшим диаметром окружающей ее рубашки.

Либих Юстус (1803-1873) - немецкий химик-органик и аналитик.

Шариковый холодильник Аллина (рис. 58, б) является типичным обратным холодильником. Благодаря большей поверхности охлаждения холодильники Аллина короче холодильников Вейгеля - Либиха. Через шариковый холодильник удобно вставлять ось мешалки, вводить в реактор различные вещества, хорошо смываемые в колбу конденсатом и подогреваемые им.

Обычно число шариков у таких холодильников колеблется от 3 до 8. По эффективности в качестве обратного холодильника холодильник Аллина уступает холодильнику Димрота (рис. 58, г), выдерживающему значительные перепады температур. Во избежание захлебывания, когда конденсат не успевает стекать обратно в колбу с кипящей жидкостью, обратный шариковый холодильник устанавливают в наклонном положении, но наклон не должен быть слишком большим, чтобы конденсат не скапливался в шарах. Скопление конденсата приводит к уменьшению эффективной охлаждающей поверхности холодильника.(Аллин (Аллен) Альфред Генри (1847-1904) - немецкий химик-органик и аналитик.)

Холодильник Веста (рис. 58, в) имеет охлаждающую рубашку небольшого диаметра, близко расположенную к центральной несколько изогнутой трубке. Он более производителен, чем холодильник Вейгеля - Либиха. В одних и тех же условиях перегонки жидкости холодильник Веста имеет вдвое больший коэффициент теплообмена, чем прямоточный. Такой же эффективностью обладает спиральный холодильник Грэхема (рис. 58, д). Его используют для конденсации пара легколетучих жидкостей. Оба холодильника задерживают во внутренней трубке часть конденсата и поэтому мало пригодны для фракционной перегонки.

Холодильник Димрота (рис. 58, г) рекомендуется в качестве обратного холодильника. Он имеет наиболее высокий коэффициент теплообмена, достигающий 120 Вт/(м2К). Его не используют для фракционной перегонки жидких смесей из-за большого газового объема и способности задерживать в наклонном положении много конденсата.

Грэхем Томас (1805-1869) - английский физикохимик. Изучал диффузию газов и жидкостей через мембраны.

Вест Роберт (р. 1928) - американский химик-органик.

Димрот Отто (1872-1940) - немецкий химик-органик.

Холодильник Фридерихса (рис. 58, е). В этом холодильнике пар омывает змеевиковую трубку с проточной водой и стенки внутренней широкой цилиндрической трубки, снаружи которой течет вода, поступающая из змеевика. Этот холодильник с интенсивным охлаждением пара является в сущности комбинацией холодильников Вейгеля - Либиха и Димрота. Он очень эффективен для фракционной перегонки жидких смесей, так как в нем конденсат практически не задерживается.

Чтобы улучшить работу холодильников с рубашкой, усилив перенос теплоты, создают турбулентный поток охлаждающей Жидкости.

Рис. 59. Камерные холодильники: патронного типа (а, б), Штеделера (в), Ширма - Гопкинса (г) и Сокслета (д)

Для этого трубки подачи и отвода жидкости рубашки припаивают так, чтобы их оси были расположены тангенциально по отношению к рубашке (рис. 58, ж). Тогда вода или другая охлаждающая жидкость начнет двигаться в холодильнике по спирали.

Холодильники патронного типа (рис. 59, а, б). В них центральная часть - патрон - заполнена твердой или жидкой охлаждающей смесью. Такие холодильники для низко-кипящих жидкостей являются обратными. К их числу принадлежит и холодильник Штеделера (рис. 59, в), в котором конденсация пара происходит в змеевике, охлаждаемом жидкими и твердыми смесями. Жидкость, образующаяся при плавлении твердого хладоагента, сливается через боковой патрубок. Через левую трубку, доходящую до дна чаши холодильника, подают жидкий компонент твердо-жидкостной охлаждающей смеси.

Штеделер Георг Андреас (1841-1871) - немецкий химик-органик.

Пальчиковый холодильник Ширма-Гопкинса (рис. 59, г) состоит из рубашки, через которую пропускают пар, и "пальца", находящегося внутри рубашки, - устройства, через которое протекает жидкий хладоагент. При использовании пальчикового холодильника скорость потока пара должна быть возможно более низкой.

Сферический холодильник Сокслета (рис. 59, д) применяют чаще как обратный холодильник. Пар проходит между наружной стенкой, охлаждаемой воздухом, и наружной стенкой внут-реннего шара, через который циркулирует хладоагент. Холодильник Сокслета используют также при перегонке жидкостей высокой температурой кипения.

Сокслет Фридрих (1848-1926) - немецкий агрохимик.

чем отличается прямой холодильник для перегонки от обратного? и получил лучший ответ

Ответ от Ariel[новичек]
принципиально они мало отличаются один от другого. если речь идет о лабораторном варианте, то прямой холодильник, как правило, представляет собой прямую трубку с водяной "рубашкой". пары поступают в него сверху, конденсируются, и конденсат вытекает в приемник с нижнего конца. может устанавливаться наклонно или вертикально. это устройство изобрел в 19 веке немецкий химик Иоганн Юстус фон Либих, поэтому его еще называют "холодильник Либиха". предназначен для простой перегонки жидкостей, а также разделения их смесей, в последнем случае часто дополнительно используется дефлегматор.
обратный холодильник предназначен для конденсации паров кипящей жидкости и возвращения ее в сосуд, в котором она кипит. при этом пары поступают в нижнюю часть холодильника, через нее же стекает конденсат. устройство аналогично холодильнику Либиха, но для повышения эффективности устройства внутренняя прямая трубка заменяется на трубку сложной формы с бОльшей площадью поверхности ("шариковый" холодильник), кроме того, дополнительно к водяной "рубашке" или вместо нее может быть установлен внутренний змеевик. верхний конец обратного холодильника должен иметь сообщение с атмосферой.
в принципе, практически любой прямой холодильник может быть использован в качестве обратного, при условии, что его эффективность и внутренний диаметр достаточны для конденсации необходимого количества паров. обратный холодильник принципиально тоже может быть использован в качестве прямого в случае такой необходимости, однако необходимо учитывать, что в неровностях внутренней поверхности может задерживаться жидкость, что может привести к снижению эффективности разделения. лучше не использовать обратный холодильник в качестве прямого при вакуумной дестилляции.
в настоящее время почти все холодильники, как прямые, так и обратные, снабжены шлифами с обох концов, поэтому при их установке обычно не возникает трудностей.

Ответ от Alexander Goponenko [гуру]
У обратного холодильника сконценсированные пары возвращаются обратно в реактор. Используется при проведении реакции при высокой температуре. В качестве альтернативы можно было бы вести реакцию в герметичном сосуде, но тогда давление может стать высоким (вплоть до взрыва) .
Прямой холодильник используется для перегонки - отделение низкокипящего компонента от высококипящего.
Конструктивные отличия отражают назначение. Обратный холодильник как правило стоит вертикально, и жидкость должна стекать обратно вниз. Прямой холодильник как правило располагают под наклоном, сконденсированная жидкость должна вытекать с другой стороны и не накапливаться в холодильнике