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Rückflusskühler anschließen?
Hallo Community.
Ich habe mich gestern mit Kommilitonen (studiere Chemie) heftig über die Anschlussrichtung von Rückflusskühlern gestritten. Konkret ging es dabei um Schlangenkühler, die wir im Praktikum verwendet haben. Manche von uns sagten, das Wasser müssen von unten nach oben durch den Kühler fließen, um möglichst weit unten direkt seine Kühlwirkung zu entfalten. Andere meinten, es solle von oben nach unten durchfließen um einen Temperaturgradienten zu erhalten.
Was meint ihr? Bitte mit schlüssiger Begründung!
@ j f: Danke für die intensive Auseinandersetzung mit meiner Frage! Der Kühler wird auf einen Kolben aufgesetzt, in dem eine Lösung gekocht wird. Er soll dafür sorgen, dass die Bestandteile, die verdampfen, wieder in den Kolben zurückfließen.
@ picus48: Nein, ich meine keinen Dimrothkühler, sondern einen Schlangenkühler! Hierbei gibt es einen Wasseranschluss unten und einen oben, innen steigt der Dampf in einer Spirale hindurch.
5 Antworten
- Anonymvor 9 JahrenBeste Antwort
Wenn Du bei dem gezeigten Kühler den Zulauf oben hast, wirst Du Probleme haben, den Kühler komplett (d.h. ohne größere Mengen Luft) mit Wasser zu füllen. Hier muss also der Zulauf unten sein, der Ablauf oben.
Quelle(n): Bin Chemiker. - Anonymvor 7 Jahren
Es kommt auf die Art der Kühlung an, ob Gegenstromkühlung oder Gleichstromkühlung erwünscht ist. Mehr Informationen dazu: http://www.chemieonline.de/forum/showthread.php?t=...
- picus48Lv 7vor 9 Jahren
So weit ich die senkrecht zu betreibenden Rückflusskühler vor Augen habe, sind beide Wasseranschlüsse oben angebracht. Ein Rohr führt mittig nach unten und wird dann spiralförmig um das zentrale Rohr nach oben geführt.
Nun kann man so anschlieÃen, dass das Wasser zuerst in das zentrale Rohr nach unten flieÃt oder durch das spiralförmige. Theoretisch ist das Wasser um untersten Punkt kälter, wenn es durch das zentrale Rohr zuläuft. Aber praktisch ist das völlig unerheblich. Normales Leitungswasser hat üblicherweise ca. 13 °C. Und das flüchtigste Lösungsmittel, mit dem man im Labor "kocht" ist Diethyläther mit einem KP von 34 °C. Mithin haben wir ein ÎT von ca. 20 °C. Da ist die Diskussion über die Anschlussrichtung nur von akademischer Natur. In praxi (bei mir 40 Jahre im Labor) ist es völlig unerheblich.
Das einzige, worauf zu achten ist, ist Luft. Da das mittlere Zentralrohr oft deutlich dicker ausgeführt ist als das Spiralrohr kommt es, je nach Niveau des Endes des Auslufschlauches und der Flussgeschwindigkeit dazu, dass die Rohre des Kühlers nicht vollständig gefüllt sind. Das muss möglichst verhindert werden, wenn man Niedrigsieder kocht.
Und wenn es wirklich so "eng" werden sollte, nimmt man halt eine Kühlsole her, die in einem Kühlaggregat gekühlt und im Umlauf geführt wird, ggf. in Kombination mit einem Intensivkühler.
Edit: Hier muss von unten das Wasser rein. Von oben wird er nur dann voll, wenn der ablaufende Schlauch siffonartig mit einer Stelle höher liegt als der Zulauf. Das ist sehr unüblich und es geht la meist mit Gefälle in den Tischablauf.
- j fLv 4vor 9 Jahren
Optimale Kühlwirkung erreichst Du, wenn das Kühlmedium entgegengesetzt zum Produkt durch den Kühler flieÃt (Gegenstromprinzip). Dann ist (Vorsicht! ingenieurwissenschaftlicher Fachbegriff!) die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz zwischen Produkt und Kühlmedium am gröÃten (das ist die treibende Kraft für den Wärmeaustausch).
Ob nach oben oder nach unten sagt noch nicht so viel - in welche Richtung flieÃt denn Dein Produkt? Beispielfall: Produkt von oben nach unten, Kühlmedium von unten nach oben.
Das Argument mit dem Temperaturgradienten verstehe ich nicht - und derjenige, der es so gesagt hat, wahrscheinlich auch nicht wirklich.
Ein Temperaturgradient (also ein Temperaturunterschied zwischen Eintritt und Austritt) ergibt sich beim Wärmeaustausch immer, sofern wir hier nicht über einen Kondensator oder über einen Verdampfer sprechen. Das ist nichts, was die Frage "Gleichstrom oder Gegenstrom" beantworten könnte.
Nachtrag nach Deinem Kommentar:
O. K., hier handelt es sich also streng technisch gesprochen um einen Kondensator, und nicht einfach um einen Kühler. Für die reine Kondensation ist die Durchflussrichtung des Kühlmediums egal. In diesem Fall kommt es darauf an, ob das auskondensierte Lösemittel möglichst genau mit Kondensationstemperatur wieder in den Kolben zurückfliessen soll (das macht man bei einer Destillation üblicherweise so zum Energiesparen), dann sollte das Kühlmedium von oben nach unten flieÃen (ablaufendes Kondensat läuft über Kühlrohre, die nicht mehr ganz so kalt sind). Wenn Du das Kondensat gezielt unterkühlen willst, so lasse das Kühlmedium von unten nach oben durch den Kondensator laufen (ablaufendes Kondensat läuft über die kältesten Stellen des Kühlrohres).
Quelle(n): Ingenieurstudium - Wie finden Sie die Antworten? Melden Sie sich an, um über die Antwort abzustimmen.