Автор Тема: Стабилизация давления в кубе  (Прочитано 2474 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн БандерівецьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3200
  • Спасибо
  • -Отправлено: 414
  • -Получено: 752
При работе на себя у каждой колоны есть своя рабочая мощность, при ее привешении колона идет в захлеб при котором пар "сдувает" флегму с насадки при таком состоянии колона работает в равновесии. Но что будет если мы откроем отбор тела?
 Количество флегмы уменьшится, соответственно уменьшится толщина пленки флегмы на поверхности насадки, соответсвенно ее тяжелее будет "сдуть" с повернности, также увеличится свободное пространство для пара в результате чего давление в кубе падает. Равновесие нарушится, и нам нужно искать новое значение мощности для такого состояния.
На графике изменение отбора и изменение давления
65082-0

Увеличивая количество пара, соответсвенно и объем флегмы также увеличится(при постоянном отборе) мы достигнем нового состояния равновесия и давление у нас в кубе увеличится.

Есть у нас колона которая работает на себя, работает по стабилизации давления в колоне путем регулировки мощности. Что произойдет если мы будем повышать давление? В какой-то момент начнется захлеб и автоматика начнет мощность постепенно сбрасывать по мере увеличения захлеба.

Захотел я вчера так поэкспериментировать и ввести колону в захлеб по увеличению давления.
Вывел колону на режим, давление 190 мм.вд.ст, мощность 770 у.е.(при 780 и стабилизации по давлению начинается развитие захлеба) , после чего увеличил давление до 210 мм.вд.ст.
65086-1

После стабилизации давление 210 мощность 775 у.е.

Увеличил до давление до 225 мм.вд.ст.
65090-2
После стабилизации давление 225мощность 777 у.е.

Ну думаю тут точно должен быть захлеб, ну нет мощность не снижалась и держадась 777 у.е., напомню что при 780 и стабилизации по мощности начинался захлеб.

Получается что регулируя давление в кубе мы точно можем поддерживать предзахлебный режим, а при откритии отбора выводить колону снова на предзахлебный режим.

Но при дожимании хвостов когда в колоне много пара воды нужно стабилизировать мощность.

P.S. Жаль удалил график при стабилизация давления, на графике мощность и отбор от начало отбора тела до окончания, там видно как линейно снижается отбор от чего линейно снижается мощность
« Последнее редактирование: 03-02-2018, 13:05:38 от Бандерівець »

Оффлайн ГОГа

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 4081
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1006
  • -Получено: 1877
  • Блин, как мало я знаю...
Как по мне, то выше изложенное Бандерівцем указывает прежде всего на то, что его автоматика поддерживает самый оптимальный предзахлебный режим (на грани захлеба, а можно и сказать, что в начальной стадии захлеба), что гарантирует наиболее оптимальные условия разделения в колонне (наибольшую величину ТТ).
Есть только вопрос: определение начальных парметров  начальной стадии захлеба в зависимости от спиртуозности пара (дальше автоматика поддержит режим).
PS. Это подобно шпоре: зависимость P, W (начальной стадии захлеба)  от спиртуозности пара (или крепости - температуры в кубе для конкретного давления в кубе). 
Единственный "грех" на земле - это глупость

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Давайте подсмотрим на проблему вот с какой стороны.
Если давление в кубе зависит от всех тех параметров, от которых зависит захлеб, то стабилизируя давление на каком-то уровне, можно успешно поддерживать в колонне оптимальный предзахлебный режим.
Но если есть параметры, от которых захлеб зависит, а давление нет, то можно только надеяться на успех.
Разберемся?

Для полной ясности нужно понять от чего зависят давление и захлеб.

Когда начинается захлеб?
Он начинается тогда, когда поток пара в состоянии оторвать от насадки каплю или струйку стекающей жидкости и забросить вверх.
Такое состояние зависит только от соотношения сил, удерживающих и отрывающих каплю.
Отрывающие силы - это скорость и плотность пара.
Удерживающие - это толщина флегмовой пленки, плотность флегмы, ее вязкость и поверхностное напряжение.
Причем учитывать надо не "средние по колонне значения" указанных величин, а значения в наиболее опасном сечении колонны.

Укорачиваем... Захлеб зависит от объемной скорости пара, свободного сечения трубы (зависящего от толщины пленки флегмы) и от физических свойств пара и флегмы, причем не по всей высоте колонны, а в наиболее неблагоприятном сечении. Где оно - выясним позже.

От чего зависит давление в кубе?
Оно зависит от объемной скорости пара, от свободного сечения трубы (зависящего от толщины пленки флегмы) и от физических свойств пара. Причем интегрировано по всей высоте колонны. От физических свойств флегмы давление в кубе не зависит.
Причем на захлеб влияют параметры в определенном (неблагоприятном) месте колонны, а давление отражает часть параметров "в среднем по больнице".

Что в сухом остатке?
Оптимальное значение потока пара (то есть нагрева) непрерывно изменяется и зависит от разных параметров, в том числе и от свойств флегмы. Давление в кубе от свойств флегмы не зависит. Это значит, что измерив давление в кубе, невозможно сделать вывод о том, насколько далеко или близко в данный момент режим находится от предзахлебного. Можно сделать только ориентировочные предположения.

Но это только цветочки.
Ягодки заключаются в том, что в переходных режимах стабилизация давления становится нашим противником, она оказывает воздействие, противоположное тому, которого мы добиваемся.

Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн БандерівецьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3200
  • Спасибо
  • -Отправлено: 414
  • -Получено: 752
Игорь, Тиск є зворотнім звязком, іншого зворотнього звязку у нас не має. Нам не має необхідності міряти тиск по висоті колони, "середнього по лікарні" достатньо щоб поставити діагноз.

Я таку схему використовую, засипав насадку, збільшенням потужності визначаю максимальну робочу(прередзахльобну потужність), значення цього числа заношу собі в память голови :))). Потім в автоматиці ставлю стабілізацію по тиску і заношу тиск котрий отримав при визначені. Якщо щось з колоною станеться не так тоді, наприклад злежалась насадка тоді щеачення робочої потужністі буде нижчою значення потіжності що занесена в мою голову.
Навіть при стабілізації по потужності все рівно необхідно визначати робочу потужність, але  якщо насадка злежиться тоді тиск буде рости. При двох методах ми визначимо що щось не так.


Тільки що пригадав, рік на зад я заміряв потіжнісь захльобу при роботі на себе і при відборі тіла, значеня тиску сильно відрізнялися, відповідно тиск є зворотнім показником на який необхідно орієнтуватися, а в якості АХТУНГ використовувати потужність

 

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Обратная связь работает только тогда, когда она уникальна. Если никакие другие влияния, кроме отслеживаемого, не влияют на измеряемую величину.
Тільки що пригадав, рік на зад я заміряв потіжнісь захльобу при роботі на себе і при відборі тіла, значеня тиску сильно відрізнялися, відповідно тиск є зворотнім показником на який необхідно орієнтуватися, а в якості АХТУНГ використовувати потужність
При работе на себя и при отборе давление должно отличаться. Почему ты решил, что принудительно поддерживать давление одинаковым правильно?У нас слишком много влияющих факторов, надо разбираться с каждым отдельно, а потом по два, и так далее.И на каждом этапе видно, что в оптимальном режиме давление должно быть разным, в зависимости от крепости пара и флегмы и от их количества. Захлеб вызывает не давление, а скорость пара. Значит для поддержания стабильного предзахлебного режима нужно поддерживать одинаковую скорость пара. Можно ли это сделать, поддерживая стабильное давление?Нет.При работе на себя свободное сечение меньше, а при отборе - больше. Значит пар, идущий с одинаковой предзахлебной скоростью, в первом случае создаст больше давление, а во втором - меньше.Если принудительно поддерживать стабильное давление, при работе на себя скорость ( и вероятность захлеба) будет меньше. И если работать "на грани", то при начале отбора наступает подвисание флегмы, то есть начинается захлеб. Стабилизация давления не дает ему развиваться, так колонна и работает, прихрамывая.Чтобы этого не было, приходится снижать назначенное давление, то есть подставлять костыли.На захлеб влияет не только скорость пара, но еще и его плотность. Чем тяжелее пар, тем проще ему сдуть флегму с насадки. А еще влияют свойства флегмы - плотность флегмы (больше блотность - труднее сдуть) , и поверхностное натяжение, "прилипаемость" к насадке. А на давление эти факторы не влияют. Меняется состав пара и флегмы, давление обязано измениться, а ты его поддерживаешь прежним. Зачем?Я еще не затрагивал вопрос сивушной пробки при температуре куба выше 90.

Все, не буду мешать. Экспериментируй.Но знай мое мнение.
Давление - не причина проблем, а их следствие. Точно так-же, как и температура у больного.
Если у больного высокая температура, его надо лечить, а не запихивать в термостат и поддерживать стабильную и правильную температуру тела. Это скорее не поможет выздоровлению, а повредит.
Ты хочешь поддерживать стабильную давление независимо от того, поможет это процессу, или повредит.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Я таку схему використовую, засипав насадку, збільшенням потужності визначаю максимальну робочу(прередзахльобну потужність), значення цього числа заношу собі в память голови )). Потім в автоматиці ставлю стабілізацію по тиску

Если и управлять по давлению, то не держать его стабильным, а непрерывно вычислять нужную величину в зависимости, как минимум, от скорости отбора и от кубовой температуры. Но я юы сделал иначе. Я уже писал о двойной шпоре.
Для каждой скорости отбора при каждой кубовой температуре существует оптимальная нагрузка по пару, то есть оптимальная мощность нагрева. Вот ее и надо устанавливать. А давление ... Можно оставить для контроля косяков, а можно и обойтись после двух-трех проверок.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн БандерівецьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3200
  • Спасибо
  • -Отправлено: 414
  • -Получено: 752
Я уже писал о двойной шпоре
Щось я пропустив це. Ти просто що так треба робити чи  писав про алгоритм, хотів би перевірити як буде відрізнятися з моїми грофіками

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Я уже писал о двойной шпоре
Щось я пропустив це. Ти просто що так треба робити чи  писав про алгоритм, хотів би перевірити як буде відрізнятися з моїми грофіками
Я писал о том, что пора применять алгоритм управления нагревом, именно управлять им, а не поддерживать стабильную мощность или давление. Такой подход годится для БРУ. У нас состав пара и флегмы непрерывно меняется, меняется и отбор поэтому нагревом надо управлять. Но дальше гадумки пока не пошло.

Я вижу ступени в управлении нагревом. По ним, кстати, я прошел по полной.
Нижняя ступень - нагрев от сети или газом без стабилизации.
Вторая ступень - управление нагревом по прессостату методом старт-стопа.
Третья - стабилизация давления с ПИД-регулятором.
Четвертая - стабилизация подаваемой мощности.
Пятая - стабильный нагрев, изменяемый с изменением отбора, в зависимости от скорости изменения отбора.
Шестая (под вопросом) - пятый вариант плюс зависимость от кубовой температуры (от состава флегмы и пара).


Мы находимся на четвертой ступени, я хочу идти вверх, а ты пытаешься спрыгнуть на ступеньку вниз, в 2009 год.


Главное в том, что ты считаешь, будто сможешь оказаться на пятой ступени если  будешь следить за давлением, но это не так.
Да, изменение отбора вызывает изменение давление, но это не значит, что давление нужно срочно восстанавливать путем изменения нагрева. Многое зависит от скорости изменения отбора.
Смотри какая получается фигня.
Если в деф приходит мало спирта, нам нужно снизить отбор чтобы побыстрее насытить насадку спиртом. Снижение отбора вызовет рост давления, и регулятор восстановит прежнее значение, уменьшив нагрев и поток пара. Мы хотим получить больше спирта в дефлегматоре, а стабилизатор уменьшает количество пара, а значит и поступление спирта в дефлегматор. Лебедь, щука и рак. Стабилизация давления и управление отбором тянут в разные стороны. Толку будет мало.

Другой аргумент. Более важный.
Если колонна нормально утеплена, самое проблемное место в насадке - ее верхушка.
Там самый большой объем флегмы, флегма там самая легкая и самая плохо прилипающая к насадке (малое поверхностное натяжение). Эту флегму по сравнению со всей остальной насадкой легче всего сдуть. Кроме того,вверху насадки дует самый тяжелый (по плотности) пар, и его сдувающая способность выше, чем где бы то ни было в колонне.

У меня есть каверзные вопросы  и ответы на них....

Вопрос.
Мощность стабильна. Кубовая температура постепенно растет. Отбор не меняется.
Меняются ли с ростом кубовой температуры условия сдувания флегмы с насадки в верхней части колонны?
Ответ.
Не меняются, так как состав пара и флегмы вверху колонны не меняются.
Не меняется и поток пара (стабильный нагрев), и возврат флегмы (стабильный отбор).

Вопрос.
Что будет если по мере роста кубовой температуры начать поднимать нагрев?
Ответ.
Будет лажа. Если вверху колонны был предзахлебный режим, а мы подняли нагрев, то и пара, и флегмы вверху колонны стало больше, это заброс флегмы -
первая стадия захлеба.

Итак, по мере прогрева куба нагрев поднимать нельзя

Теперь вопросы по давлению
Нагрев и отбор стабильны, температура куба растет.
Вопрос.
Как изменится давление при росте температуры?
Ответ. По мере роста кубовой температуры, внизу колонны снижается плотность кубового пара и объем флегмы. Флегма внизу становится более тяжелой и активней стекает в куб. Нижняя часть меньше сопротивляется потоку пара и давление падает.

Вопрос.
Что будет если стабилизировать давление?
Ответ.
Стабилизатор давления увеличит нагрев. Давление выравняется. Но этого делать нельзя (смювыше). При этом увеличится количество флегмы и пара вверху колонны, там, где состав и количество флегмы и пара не зависит от кубовой температуры. Произойдет захлеб.
Вопрос. Как это предотвратить?
Ответ. Заранее установить порог давления меньше захлебного.
Вопрос.
Чем это чревато?
Ответ.
Ничем, кроме того, что 80% времени и 90% спирта пройдет в неэффективном режиме, далеком от предзахлеба.
Вопрос.
Так что делать?
Ответ.
Забыть об управлении нагревом по давлению.
Поддерживать стабильный нагрев.
При желании - изменять нагрев при изменении отбора, но связь между отбором и нагревом нужно искать, проверять и снова искать. Но не по давлению в кубе! Оно заставит поднять нагрев тогда, когда этого делать нельзя.
Вопрос.
Другие варианты есть?
Есть.
По давлению. Но иначе.
Жена зовет ужинать...
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн БандерівецьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3200
  • Спасибо
  • -Отправлено: 414
  • -Получено: 752
Если колонна нормально утеплена, самое проблемное место в насадке - ее верхушка.
Там самый большой объем флегмы, флегма там самая легкая и самая плохо прилипающая к насадке (малое поверхностное натяжение). Эту флегму по сравнению со всей остальной насадкой легче всего сдуть. Кроме того,вверху насадки дует самый тяжелый (по плотности) пар, и его сдувающая способность выше, чем где бы то ни было в колонне.
Колона в мене такої схеми як на малюнку, коли я починаю відбирати тіло частина колони що між дефлегматором та трубкою відбору отримує недостатню кількість пари, адже відбирається спирт в мене у вигляду пари, а не рідини. Для того щоб завантажити ті 20 см. необхідно підняти потужність, на скільки її необхідно піднімати 10%, 20% чи по якомусь іншому критеріїв. Одним з тих критерів є тиск

65111-0

Теперь вопросы по давлению
Нагрев и отбор стабильны, температура куба растет.
Вопрос.
Как изменится давление при росте температуры?
Ответ. По мере роста кубовой температуры, внизу колонны снижается плотность кубового пара и объем флегмы. Флегма внизу становится более тяжелой и активней стекает в куб. Нижняя часть меньше сопротивляется потоку пара и давление падает.
По мірі росту кубової температури, швидкість відбору падає, відповідно тиск зростає, а це зменшення потужності, а на її ріст.

Звичайно якщо виміряти тиск при 89С в кубі при роботі на себе і тиск при 92С тоді так буде як ти пишеш. Але якщо включити відбір тиск впаде потужність підніметься, з часом відбір буде зменшуватись відбір теж
« Последнее редактирование: 03-02-2018, 18:42:56 от Бандерівець »

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Вова, об изменении давления при изменении отбора поговорим потом. Там тоже есть грабли, не позволяющие стабилизировать давление.
Давайц разберемся с одним.


Пока очевидно, что при неизменном небольшом отборе давление в кубе падает. И если при этом стабилизировать давление, поднимая нагрев, верх захлебнется.
Давай иначе.
Давление при росте кубовой температуры падает, а условия возникновения верхнего захлеба не изменяются. если стабилизировать кубовое давление на пределе захлеба, колонна захлебнется при кубовой температуре 89-90 градусов. Если дать запас, снизить настройку давления так, чтобы в конце оно не было захлебывающим, основное время ректификации насадка будет работать далеко от захлеба. Это плохо.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Управлять нагревом по давлению более-менее успешно можно только если измерять давление там, где условия сдувания не зависят от кубовой крепости. Речь идет о верхней половине-трети-четверти насадки.
Но стоит ли?
Я еще в 2009-2010 заметил, что при стабильном нагреве, давление в 2/3 насадки в начале ректификации равна 100 мм в.ст. И в конце тоже.
А в кубе... Там в начале ректификации 300, а в конце 220-250. Потому что внизу насадки становится много воды и мало спирта, флегма занимает мало места (больше свободный проход) , а пар легкий и легко проскальзывает через насадку, встречая гораздо меньшее сопротивление, чем в начале.
А в верхней трети давление все время остается прежним. Тогда я и понял, что управлять по давлению бессмысленно, достаточно стабилизировать нагрев, и давление в верхней части насадки останется стабильным. В нижней упадет - и фиг с ним, это не повод поднять нагрев, так как верхняя часть больше пара не пропустит.
Сейчас продолжу.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн БандерівецьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 3200
  • Спасибо
  • -Отправлено: 414
  • -Получено: 752
Игорь, Міняти щось треба, адже стабілізація потужності мене не влаштовує, зараз маю багато СС, маю з чим експерементувати

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Итак, если и управлять по давлению, то только в той части насадки, состав флегмы и пара в которой практически не зависят от состава кубового пара.


Возникает вопрос.
Нужно ли увеличивать нагрев (стабилизировать давление) если давление упало из-за начала отбора?
Начну с того, что при изменении отбора заметно изменяется давление именно внизу насадки. На это изменение оказывает внимание не столько изменение количества флегмы, сколько ее состав.
При работе с оптимальным отбором на хорошей колонне, концентрация спирта во флегме внизу колонны равнв крепости насвалки, а при работе на себя - крепости пара. Это особо заметно в конце ректификации (5% и 40% - есть разница). Увеличение отбора резко меняет состав пара ВНИЗУ НАСАДКИ, и давление быстро падает. Является ои это поводом увеличить нагрев и выровнять давление?
Нет. Для выравнивания давления придется поднять нагрев больше, чем сможет сожрать верх насадки. Насадка захлебнется.
Если измерять давление в верхней трети-четверти, можно заметить, что изменение отбора гораздо меньше впливає на тиск.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 13140
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1075
  • -Получено: 7696
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Идем дальше.
Відкидаємо варіант вимірювання тиску в кубі. Вплив зменшення концентрації навалки на тиск завеликий. Вимірюємо в верхній третині-чверті, саме там, де склад флегми та пари не залежить від кубової концентрації.
Й одразу нашпорхуємось на граблі.
Якщо будь-яким чином захлин розпочнеться нижче точки виміру тиску, автоматика цього не побачить. Це мене не влаштовує, бо якщо нагрів не сталий, якщо він змінюється, це є провокацією захлину, й за цим треба стежити. Якщо нагрів стабілізований, незмінний, провокації захлину нема, нема й захлину.

Припустимо, ми якимось чином стежимо й за низом теж... ставимо додатковий датчик, тепер вже в кубі, але не для керування, а для відстеження нижнього захлину.
Вже все гарно?
Ні !!!
Навіть при вимірюванні тиску у верхній частині насадки, зміна тіску при зміні відбору не є адекватним сигналом для підвищення нагріву (й вірівнювання тіску).
Бо при однаковому предзахлинному режимі, але при різних флегмових числах, тіск МАЄ БУТИ РІЗНИМ.

Продувжу потім.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн kgenn

  • Опытный
  • ***
  • Сообщений: 278
  • Спасибо
  • -Отправлено: 77
  • -Получено: 51
Когда же будет продолжение? Тема актуальна.
К людям надо мягше, а на вещи смотреть ширше ;)