第209章 旋液分离

    第209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（螺旋测微器）、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。
    (本章完)