第二百零九章 旋液分离

  月光流离,夜未央。

  洪范习惯性地用右手灵活转起碳笔,默默回忆。

  据他所知,离心分离机的工作方式有两种——离心过滤与离心沉降。

  离心过滤利用离心力场下产生的离心压力,使悬浮液通过滤网分离出固体,留下澄清滤液。

  离心沉降则是利用悬浮液中密度不同的各成分,在离心力场中迅速沉降分层的原理,实现分离。

  前者显然不适合用于分离夺朱紫。

  对于离心沉降的工业技术,洪范只有些大而化之的了解。

  他知道蝶式、管式分离机的概念结构,知道分离要考虑悬浮物的物理化学特性——譬如密度、黏度、强度、刚度、表面张力、摩擦系数、吸附平衡常数、离解常数等等。

  但只知道这些还远远不够。

  通常来说,一个没有制造业经历的人,想要靠一个“点子”手搓出类似“旋风分离器”、“螺旋卸料离心机”之类的东西,几乎难如登天。

  设计上的难点还在其次,关键是实践上的困难。

  冶炼、铸造、打磨等一项项工序都博大精深——别的不说,光是铸模的制作就足够普通人蹉跎一生了。

  然而洪范的情况不同。

  他拥有了沙世界,就相当于拥有了可即时变化的万能模具,还能无死角随心微调。

  花了一晚上时间,洪范先后整理出了好几个不同方向的概念设计稿。

  基于密度梯度的离心分离器,该设计分离精度高。

  基于气固体系的旋风分离器,该设计结构简单、效率高。

  基于液固体系的旋液分离器,该设计分离的颗粒范围较广……

  此外,还有用于扩大沉降工作面的蝶片等等。

  直至雄鸡唱晓,洪范自觉脑力消耗过度,才收起手稿,走进卧房小睡了一个时辰。

  下午,朱经赋送来了他需要的一些辅助工具。

  包括精密天平、千分尺、放大镜等等。

  在洪范看来,大华在工程方面的发展明显要快过基础理论。

  盖因武道的存在,让部分人拥有了远超异世界同行的身体机能——一位修行《天机典》有成的武者,相当于一台效率较低、精度却分毫不差的人形机床。

  是以,能不知其所以然而成其然。

  少许夺朱紫废料经过细沙冲击研磨,化作大小相对均匀的十微米级颗粒。

  再借助工具,其密度也被估出。

  数据未必很精确,但至少有了细化方案的基础。

  时间来到五月二十三。

  洪范写完了五支碳笔,不知用了多少纸张,终于完成设计工作。

  接下来是验证环节。

  以沙世界将沙子细化至能够控制的极限,而后按照不同方案直接塑形出器械。

  密度梯度方案是最早被否决的。

  倒不是方法不行,而是无法获取合适的密度梯度溶液。

  洪范听说过氯化铯梯度溶液,前世常被用来从DNA中分离RNA。

  但他不知道的不仅是这玩意该如何制备,还有这种原子序数五十五的元素在大华是否已被发现,即便被发现了又被冠以什么名字……

  此外比较出名的是蔗糖梯度溶液。

  原材料很轻易就买到了。

  前世有所耳闻的制备方法也较为简单——在制备不同密度的蔗糖初始溶液后,分批次添加即可。

  然而或许是欠了些技术诀窍,洪范搞出来的东西稳定性极差,无法用在生产。

  旋风分离器设计起来最简单,可是实践下来效果也不佳。

  气体和固体颗粒在旋风分离器中的运动非常复杂,在任意一点都有切向、径向和轴向速度,并随旋转半径而变化。

  流体力学计算模拟极其复杂,没有计算机的帮助完全无法求解;所以洪范只能反复以沙模实操,利用多级叶片控制调节进气速度。

  气速过小时,分离效率太低。

  气速过高时,一不小心就会产生涡流和返混现象,反而造成污染。

  无论怎么修改,最后出来的产品纯度都不够。

  一个个方案被证明失败。

  直到五月二十六,洪范最后在旋液分离器这儿见到了曙光。

  旋液分离器的原理与旋风分离器大致相同,是一个内部刻制螺线的锥型器设备。

  料液由上端圆筒部分以切线方向进入,作旋转运动而产生离心力,下行至圆锥部分时会更加剧烈。

  如此,固体粒子或密度较大的液体受离心力的作用被抛向器壁,并沿器壁螺旋线向下流出底口。

  澄清的液体或液体中携带的较轻固体则上升,由中心溢流而出。

  【目前的分离系数达到了八比一,说明我关于单质密度的估计值已经很接近实值了……】

  洪范振奋想到,对螺旋线、锥体形状、液体流速再度进行调整。

  试验微调本应该是一个旷日持久、极为繁复的过程。

  哪怕是一支拥有供应链支持的完整团队,要遍历一次设计、制模、铸造、试验的环节,也要从头开始,花去好几天功夫。

  但此时的朝日府内,洪范只需要动一个念头,就能得到沙世界的即时反馈。

  获得一个全新的试验机,不过眨眼而已。

  荒沙如同星君的第二层肌肤。

  洪范感受着分离器内每一条湍流的摩擦、每一处螺线的受力,都如掌上观纹般清晰。

  时间从早上走到傍晚。

  七八个时辰的苦功,数以百计的尝试……

  及至虫鸣如奏、群星如沸,沙制叶轮方才停止转动。

  炎流功发出温和的热力,将残液蒸尽,只留下纯净而细密的紫粉。

  洪范捏起一撮粉末凑到鼻端,竟闻不到一丝蝉无鸣的木香。

  忍住激动,他大步赶回石桌边,用碳笔记下了最后一组数据。

  夜风过庭,吹得洪范飘飘欲仙。

  “成了,成啦!”

  他呢喃着,一屁股坐在地上。

  PS:这章写得头大。

  作者对材料和工业设计领域毫无了解,关于分离部分是看了几十个网页临时抱佛脚的。

  要是大家都不懂也就算了,上一章章说还涌现出了这么多懂的读者,不免亚历山大……

  诸般疏漏,懂行的读者看了一笑置之。

  下一章估计在十一二点吧。

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