Простая ректификационная колонна

[Игорь]

первая часть этого процесса идет более - менее стабильно - отбор 1,0 - 1,2 л/час. Контроль по градуснику чуть ниже 2/3 колонны (по твоей ранней рекомендации) А вот вторая часть процесса нестабильна, рано начинаются хвосты.

У меня есть несколько вопросов.
В чем проявляется нестабильность кроме подхода хвостов? Растет давление или температура?
Какое давление в кубе в начальном, стабильном режиме?
При какой кубовой температуре и при какой скорости отбора начинается нестабильность?
Какой объем навалки в кубе?

Оптимальный вариант насадки для такой колонны - 3,5 мм, но, возможно, причина нестабильности не в насадке, а в чем-то другом. Я не исключаю, что насадка - не единственная и не главная причина.

[Yarda]

У меня есть несколько вопросов.
В чем проявляется нестабильность кроме подхода хвостов? Растет давление или температура?
Какое давление в кубе в начальном, стабильном режиме?
При какой кубовой температуре и при какой скорости отбора начинается нестабильность?
Какой объем навалки в кубе

Растет  температура в колонне. Скорость отбора начальная 1,2 л/час. Давление 20-30 мм.р.с.  На кубовую Т. не особенно обращал внимание  - стоял аналоговый термометр, не точный. Только сейчас поставил электронный.
В кубе 20 л 33% СС.

[Игорь]

Первое впечатление - завышено давление (то есть нагрев) и отбор.
При отборе головной фракции нагрев меньше, поэтому пар не мешает флегме стекать в куб, затопления насадки нет.
При переходе на отбор тела, мощность нагрева увеличивается настолько, что пар препятствует спуску флегмы в куб, начинается затопление насадочной части. Завышенный отбор несколько замедляет затопление, но не останавливает его. Наступает момент, когда высота затопленной части доходит до уровня термометра, его показания растут.
Накопившаяся в насадке флегма по своему составу близка к кубовой жидкости. Когда она затапливает часть насадки, эта часть исключается из процесса разделения, оставшейся части становится недостаточно для качественного разделения,  сивуха прорывается в отбор.
В первую очередь надо разобраться с причиной затопления. Этот либо избыточная мощность, либо конструктивные особенности нижней опоры насадки, либо локальное уплотнение мочалки. С мощностью, кстати, проблема. Индукционка совсем не приспособлена к работе в составе ректификационной системы. Если при ректификации настроить ее на 100 градусов, она до самого конца процесса будет давать полную мощность, которая сильно зависит от напряжения сети, и как уменьшить ее нагрев я не знаю. Проще наверное поставить ТЭН. Но если бы для меня индукционка была единственным вариантом, я бы, включая-выключая индукционку с помощью прессостата от ситралки, стабилизировал бы кубовое давление на уровне около 10 мм рт.ст.

[Yarda]

Что то такое я интуитивно предполагал. Индукционка не подходит для автоматизации нагрева. После каждого выключения - включения необходимо заново устанавливать режим нагрева. Это только, если распотрошить ее и влезть в схему регулировки частоты, но это эксперимент с непрогнозированным результатом.
Поэтому  вопрос мой заключался в том, какой размер СПН сможет улучшить как то ситуацию?

[Игорь]

Использование СПН в таком случае может только навредить. Она более требовательна к стабильности парового потока. У нее больше удержание, и если поток пара увеличится, флегма с накопленными примесями может пойти вверх, к отбору.

После каждого выключения - включения необходимо заново устанавливать режим нагрева.

А если не устанавливать, после включения она вообще не греет, или работает на полной мощности?

[Yarda]

А если не устанавливать, после включения она вообще не греет, или работает на полной мощности?

После выключения надо нажать кнопку вкл. она автоматом устанавливает режим 5 - 1,5 квт. Это немецкая Bartcher IK35. Индикации в квт, как в китайских и корейских нет. Или режим 1 - 10,  или температурный 60, 80, 100, ...240 град С.

[Nick.Mih.]

   Может такую индукционку совместить с циклическим реле, задающим скважность включения-выключения ( например, https://ru.aliexpress.com/item/DH48S-S-time-relay-counter-AC110V-220V-380V-36V-DC-24V-12V-timer-with-socket-base/32658496518.html ) и им уже точно регулировать мощность нагрева?

[Yarda]

Я так понимаю, что индукционку надо запитать через циклическое реле. Вся проблема в том, что когда это реле выключит ее, а потом через заданное время включит,  то плитка не включится, пока не подойдешь и не нажмешь кнопку ВКЛ. Если залезть во внутрь и как то заблокировать ее, то она от циклическое реле  автоматом включится на режим N 5, что соответствует мощности 2300 вт. ( в ответе 515  в 15-27 я ошибся, указал 1,5 Квт.). Для индукционки нужен совсем другой подход. Первое, что лезет в голову -  это дефлегматор внизу колонны, прямо на кубе. И сразу за ним термометр. В общем надо думать.

[Игорь]

что соответствует мощности 2300 вт.

"когда я был мальчишкой", управлял нагревом путем стабилизации кубового давления. Использовал для этого подкрученныйи прессостат (реле уровня) от стиралки. Накручиввл минимальный гистерезис и давление срабатывания на уровне того, что мне необходимо.

Нагревал куб ТЭНами мощностью 2 кВт при необходимой мощности около 1,3.
Сначала делал "старт-стоп" нагрева. Как только нужное давления достигалось, ТЭН отключался и не работал пока давление не упадет на пару миллиметров ртути. После этого ТЭН включался на пару секунд чтобы снова на несколько секунд выключиться.
Колонна работала вполне нормально, но миганиями света наслаждался весь дом, было заметно даже на соседних фазах (наверное ноль слабоват).
Потом я включил ТЭН через диод, а параллельно ему включил прессостат.
Получилось, что отключения ТЭНа не происходит никогда, при пересечении давлением заданного порога он включается либо на заведомо заниженную мощность, либо на заведомо завышенную.
Такая схема почти не мигала, я даже сделал на заказ несколько аппаратов с таким управлением. Не исключено, что некоторые из них работают и поныне.

Я клоню к тому, что если бы была возможность переключать внешним контактом мощность индукционки с любой заведомо избыточной на любую заведомо недостаточную, можно было бы организовать управление нагревом по давлению. Тогда появился бы смысл подумать об СПН.

[Yarda]

Чтобы переключать внешним контактом надо вклиниться в дешифратор режима нагрева - частота.  Кстати, в индукционке  на режиме нагрева 1 и 2 мощность 800 вт   и соответсвенно частота одинаковы, но разная скважность. А в режиме Т  - 60, 80 и 100гр.С тоже одинакова 800 вт и тоже регулируется скважностью. Я, пока прогуливал собаку,  укрепился в варианте дополнительного дефлегматора. Это самый простой вариант, правда больше зависимый от внешних факторов. Мощность утилизации примерно 350 вт. с запасом  прим. 20%. Я уже представляю его с внешним диаметром  2" с резбой папа - мама 1,1/4" и множеством тонких трубочек, длиной  100-150мм.

[SAMPAL]

А может тен поставить на один квт и не мучать печку ? Как добавку к печке и регулировку мощности .

[Игорь]

Ойбля... :)
Как я понял, назначение дополнительного дефлегматора - вычитание избыточного нагрева от индукционки. Его лучше разместить не в трубе, а в кубе, желательно в жидкой зоне.
Но вычитать энергию нужно не абы як, а удалить ровно избыточное количество... значит нужно управлять подачей воды в этот дефлегматор. Проще всего наверное по тому-же прессостату - как только давление в кубе станет больше порога, клапан включает подачу воды, как только давление пересекает порог сверху вниз, клапан закрывается.
Но наверное еще проще поставить ТЭН...
Не модно сейчас брать из розетки киловатт-часы, чтобы тут-же утилизировать их вместе с водой в канализацию...

Но если уж так...
Коду из основного дефлегматора направляем во второй (кубовый) дефлегматор, из него- в канализацию.
На трубке, соединяющей первый деф со вторым, ставим тройник и клапан, из которого трубка идет к сливу.
Пока давление в кубе недостаточно, клапан открыт, вода во второй деф не поступает. Как только давление пересекло порог, клапан закрывается, второй деф отбирает часть тепла, давление падает, и клапан снова открывается...

Нет, правда, приварить гайку и поставит ТЭН проще всего. Гайку на 1 1/4" я могу прислать как презент. Тэн надо киловатта на два. Полтора может не хватить.

Кстати, если такой деф поставить не в жидкой фазе, а в паровой, получится парциалный конденсатор и дополнительное укрепление пара еще до входа в колонну... эффект - как миллиметров 15 дополнительной насадки,

[Yarda]

Жаль портить  такой красивый бак. Чтобы интегрировать дефлегматор в существующую автоматизированную систему в линию подачи  воды можно вмонтировать так называемый пропорциональный клапан. А он управляется от блока управления либо изменением постоянного тока  0 - 24 в,  либо ШИМ.
добавлено: 25-09-2016, 22:58:47
http://www.aplisensor.com.ua/solenoid-valves/proporcionalnyj-klapan.html

[Игорь]

Клапан - это исполнительный механизм. Чтобы корректно управлять им, нужны "мозги", которые смогут вычислить на вкольуо в данный момент времени нужно увеличить или уменьшить подачу. А значит надо будет дать этим мозгам информацию о давлении воды в водопроводе и о напряжении в электросети.
Я предлагаю вариант с обратной связью по давлению. Это по сути своей - ШИМ.  Соотношение времени открытого и закрытого состояния клапана будет зависеть от избытка нагрева и от давления в водопроводе. Никаких дополнительных измерений давления воды и напряжения не понадобится. Не понадобится также выводить формул или составлять таблиц соответствия процента открытия клапана от давления в водопроводе и напряжения в сети.

[Yarda]

Согласен.