Новый метод управления охлаждением дефлегматора при паровом отборе (CM)

[Игорь]

Это как?

Это когда датчик температуры измеряет температуру пара, прошедшего через дефлегматор.

Как спиртуозность спирта может быть разной? ???

Ты потерял первые три слова цитаты, а в них - ответ на твой вопрос.

...для частичного укрепления, когда температура пара может быть разной и от неё зависит спиртуозность отбираемого продукта.

. Это речь идет уже не о глубокой ректификации самогона, а о частичной бражной ректификации браги или зернового дистиллята после первой паровой перегонки. Если зафиксировать температуру пара на выходе из дефлегматора выше температуры кипения спирта, в отбор будет идти дистиллят строго определенной крепости - захочешь 70, будет 70, захочешь 90 - будет 90.
Этот режим работает без проблем. Подача воды в дефлегматор изменяется по ПИД-закону, оприаясь на показания даьчика температуры на выходе пара.

[Borbos]

Это речь идет уже не о глубокой ректификации самогона, а о частичной бражной ректификации браги или зернового дистиллята после первой паровой перегонки.

Ну это получается уже не дистилляция но ещё не ректификация.Какое-то новое понятие.
Но я противник подобных мер.Это хорошо а промышленных условиях когда у тебя десятки и сотни  тонн одинакового сырья,отладил техпроцесс и работаешь. У нас каждый раз разная брага.   

[Игорь]

Эта система сделана по заказу СМITa для экспериментов по поиску сердца в зерновых дистиллятах. Изменяя крепость отбора, можно варьировать состав примесей, которые будут допущены в приемную емкость.
Но пока он использует паровую систему только для получения ректификата. К экспериментам по неполной ректификации планирует скоро приступить.

[Borbos]

Эта система сделана по заказу СМITa для экспериментов по поиску сердца в зерновых дистиллятах.

Для экспериментов да.
   Но если ты нашел "сердце" при крепости 73°.Не факт что в следующий погон оно будет тамже.

[Игорь]

Не факт что в следующий погон оно будет тамже.

Не факт. Дистилляция - не ремесло а искусство. А оно требует жертв.
Система СМITа "заточена" для таких поисков. Поток отбора идет в воронку откуда его можно направить либо в приемную емкость, либо обратно в куб.
Методика проста. Залил 40 литров зернового "первогона" крепостью 20-30, установил крепость градусов 70, и из воронки льешь отбор в куб. Дав системе поработать в таком режиме "на себя", снимаешь из воронки пробу. Не понравилось - меняешь крепость отбора и снова даешь системе устаканиться. Снова пробуешь, и так до тех пор, пока либо не напьешься :), либо пока органолептика тебе не подойдет. Тогда переключаешь поток дистиллята на приемную емкость и отбираешь именно то, что тебе нужно.

Следующий раз ищешь сердце уже в окресностях температурной точки, которую выбрал прошлый раз.



В экспериментах с недоректификацией есть еще один смысл.
Эффективность процесса может быть оценена по количесству АС, получаемого с каждого килловатт-часа поданной в куб энергии.

При простой дистилляции (без укрепления) этот показатель примерно равен единице - при мощности нагрева 1 кВт получаешь примерно 2 литра 50%-ного самогона.
При кубовой ректификации на колонне с СПН этот показатель тоже приближается к единице - литр спирта в час при киловатте нагрева.

Расчеты показывают, что при некоторых режимах частичного укрепления этот показатель можно улучшить, получая не литр, а - скажем - полтора литра АС с квт-часа тепла. Если эти расчеты подтвердятся, будет смысл дооборудовать простые дистилляторы небольшой укрепляющей колонкой, чтобы быстрее отжимать спирт и меньше времени варить дрожжи.
На первый взгляд это кажется невозможным из-за возврата флегмы, но это только на первый взгляд. Если благодаря укреплению  в дефлегматор приходит спирт крепостью не 40 мас%, а  - скажем - 80, в дефлегматор при киловаттном нагреве приходит за час уже не 825 грамм АС, а втрое больше - 2,56 килограмма. Если такое укрепление удастся получить при ФЧ порядка 1.5, скорость отжима спирта возрастет в 825 грамм АС до 1 килограмма - станет на четверть больше и дрожжи будут вариться уже не 5 часов, а 4... Если же укрепления с 40 до 80% мас удастся получить при ФЧ=2, скорость отжима спирта останется без изменений, дрожжи будут вариться столько-же времени, но СС будет гораздо крепче. Пусть хоть места меньше занимает :).

[Borbos]

Снова пробуешь, и так до тех пор, пока либо не напьешься :), либо пока органолептика тебе не подойдет
Следующий раз ищешь сердце уже в окресностях

[attachimg=1]

Если же укрепления с 40 до 80% мас удастся получить при ФЧ=2, скорость отжима спирта останется без изменений, дрожжи будут вариться столько-же времени, но СС будет гораздо крепче. Пусть хоть места меньше занимает :).

А если серьёзно,смысл укреплять до 80° чтобы потом разводить до40°.

[Игорь]

Я же написал - меньше места займет. И меньше примесей в сырце. При простой дистилляции сивуха размазывается о головы до хвоста, а при укреплении до 80%мас (85.5%об) сивуха -  чисто хвостовая примесь. Чище сырец - чище ректификат.

[Владимир М.]

Сегодня для наших  целей присмотрел  клапан от стиралки на  рынке... 200р  цена -слезы...  интересно пойдет для  частого  включения  выключения?
Более того мощность  7 Вт -  кажись ВМ8036 способно  им  управлять без всяких  дополнительных  семистров.... или я ошибаюсь... ???

[Borbos]

ВМ8036 способно  им  управлять без всяких  дополнительных  семистров.... или я ошибаюсь..

BM8036 имеет 8симисторов на выходе!!
http://www.masterkit.ru/main/set.php?code_id=200392
Guests are not allowed to view images in posts, please Register or Login

[vadiv]

емпературу ЧЕГО ты собрался устанавливать? похоже, мы говорим о совершенно разных вещах. Я - о ректификации, а ты о чем?

Я понял, что просто писать нельзя. Дабы было сложно изложим так:

Пусть в кубе находится 40% - СС
Подводимая мощность при отборе - 1500 Вт

При таких параметрах при испаренни, 1 кг. пара содержит:
- 0,74 кг спирта
- 0,26 кг воды

Для испарения 1 кг такой смеси необходимо 684,5 кДж(спирт)+590 кДж(вода)= 1274,5 кДж

1500 Вт нагрева соответствует 5400 кДж т.е. испариться 5400 /1274,5 = 4,237 кг водно-спиртовой смеси
в которой будет содержаться 3,135 кг спирта

Предположим, что при ректификации в дефлегматор попадает только чистый спирт.
Таким образом за 1 час в дефлегматор попадет 3,135 кг спирта, или что соответствует :

((3135г:46г/моль)*0,0821*352К)/1,05= 1875 литрам спиртового пара (в идеале азеотропа).

Переводим в секунду получим 0,52 литра в секунду

При Двн дефлегматора 48,8 мм скорость пара в дефлегматоре составит  0,278 м/сек

Примем, что при конденсации пара по длине дефлегматора, изменение скорости от 0,278 м/сек до 0 м/с происходит по линейному закону
Тогда:
при длине димрота в 14 см у нас на конденсацию пара прошедшего через сечение дефлегматора отводится 0,14м/(0,2780м:2) = 1 секунда
при длине димрота в 40 см у нас на конденсацию пара прошедшего через сечение дефлегматора отводится 0,4м/(0,2780м:2)= 2,87 секунды

Время контакта пара с димротом до момента полной конденсации в 2,87 раза больше, т.е. вследствие этого средняя разность температур между паром и водой в димроте будет меньше. Соответственно, для коррекции изменений подводимой мощности к кубу (или других колебаний), необходимо вводить меньшие изменения подачи охлаждающей воды, что в свою очередь уменьшит количество приближений (дифференциальной составляющей).

[Игорь]

интересно пойдет для  частого  включения  выключения?

Подойдет. Я включал выключал его сначала два раза каждую секунду,потом переделал на раз в две секунды, и остановился на 1 разе в 7 секунд. . Для моего дефлегматора это оказалось оптимальным.

vadiv, в твоем расчете не соблюдается закон сохранения энергии. Давай поломаем сначала один стереотип о том, что в дефлегматор приходит столько спирта, сколько из куба испарилось.
Если в куб и колонну  подается 1.5 киловатта нагрева в течении часа, и при этом куб и колонна не расплавляются, и даже почти не меняют температуру, значит из куба и колонны теплопотери и вода уносят ровно 1.5 киловатта тепла. Если считать что 1.5 кВт - это с учетом потерь, (ты так и сделал) , вода должна отбирать и уносить ровно столько-же тепла, сколько колонна получила от куба - 1.5 кВт, или 1500 джоулей каждую секунду. Надеюсь, это не вызовет возражений.  Это тепло вода может отобрать только от спиртового пара при его конденсации.
Если в колонну у нас приходит почти азеотроп в виде пара, то каждый его грамм при конденсации отдает воде дефлегматора примерно 900 джоулей тепла. Значит каждую секунду в дефлегматор должно приходить  1500/900=1,666667 грамма спирта или 6 килограмм спирта в час. Это почти вдвое больше, чем ты считал.

С эти покончили...
Я не совсем понял как ты пересчитывал килограммы пара в литры.
6 килограмм спирта - это 6000/46=130.4 грамм-молей, каждый из которых при 273 К занимает объем 22.4 литра При температуре 78С (351К) , 130.4 моля займут объем 130,4 х 22,4 х 351 /273 = 3756 литра. Проверю плотность. 6000/3756=1,6 г/л. Правильно.

Итак, в дефлегматор приходит 3756 литров пара в час, или 1,043 литра в секунду, что в трубе д.48.8 дает скорость 0,558 см/с, дефлегматор длиной 0,14 метра  пар пролетает за 1/4 секунды, а если скорость линейно падает до нуля - то за 1/2 секунды.
Разумеется, в дефлегматоре втрое длиннее это время будет втрое больше.
Правда конденсация в дефлегматоре это совсем не линейный процесс, львиная доля конденсации происходит на первых сантиметрах.

Но почему ты делаешь из этого вывод, что "средняя разность температур между паром и водой в димроте будет меньше"?
Температура пара неизменна и равна температуре его конденсации. Температура воды на входе в оба дефлегматора тоже одинакова и равна температуре водопроводной воды. Температура воды на выходе из дефлегматора  зависит не от степени его растянутости, а от эффективности и площади теплообмена. Поэтому средняя разность температур может быть одинаковой, а может быть разной,и неизвестно у какого дефлегматора больше, а у какого меньше.

Соответственно, для коррекции изменений подводимой мощности к кубу (или других колебаний), необходимо вводить меньшие изменения подачи охлаждающей воды, что в свою очередь уменьшит количество приближений (дифференциальной составляющей).

А тут в одной фразе наслоение нескольких непоняток.

1.Если мощность, подводимая к кубу, требует коррекции, её нелогично корректировать подачей воды в дефлегматор, воздействуя на куб сквозь всю колонну.  Мощность должна быть стабильной. Для коррекции нужно изменить напряжение, а не подавать лишнюю воду. Тем более, что избыток мощности может привести к захлебу, а подача лишней воды не уменьшит захлебываюший поток пара, идущий сквозь всю колонну.
2. Дифференциальная составляющая ПИД не делает приближений. Она препятствует скачкам измеряемой величины. Если скачков нет, дифференциальная часть равна нулю.  Приближениями занимается интегральная составляющая. Она плавно растет, пока измеряемая величина  ниже заданной, остается неизменной, пока она равна заданной и плавно снижается, пока величина выше заданной. Чтобы продолжить, мне нужно узнать, о системе с каким видом отбора ты пишешь.. Кроме того, мне просто необходимо ... поспать :)

[olegmak3]

Продолжу
Подведу итог двух недельной игрой с паровым отбором

1. Воду нужно подавать в двухслойном димроте на внешнюю спираль.

Подтверждаю.
Год назад так и сделал.В результате при регулировке шаговиком на выходе воды из димрота по температуре пара
особого гимора не испытывал.Контроллер от Руди, пид настраивал,ветку прочел с огромным удовольствием,огромный респект Игорю.

[Владимир М.]

Borbos, я другое имел ввиду 7 ватт потянут 2  ампера?
И еще не  понятно выражение "импульсивный ток", "Максимальный ток который могут пропустить через себя оптосимисторы это 8 А, но данный ток может быть только импульсным."  то есть это совместимо с предложенным мною  клапаном?  или скажем с обычной лампочкой?

[Игорь]

Владимир М., тут одно из двух - ты или шутишь, или прикалываешься.
Если клапан кушает 7 ватт из сети 220 вольт, ток равен 7 / 220 = 0,032 ампера. Ну пусть 0,05 ампер. Это так далеко от предела ЛЮБОГО симистора, что не о чем и говорить.

[vadiv]

Чет я перегрелся

Я не совсем понял как ты пересчитывал килограммы пара в литры.

Уравнение Менделеева-Клайперона

Итак, в дефлегматор приходит 3756 литров пара в час

Согласен дает скорость 0,558 м/с

Поэтому средняя разность температур может быть одинаковой, а может быть разной,и неизвестно у какого дефлегматора больше, а у какого меньше.

Игорь весь спор и ведется из-за того что "растянутый" дефлегматор (при условии одинаковой площади теплообмена) обеспечивает большее время контакта охлаждающей жидкости с паром до момента конденсации последнего. И соответственно увеличится время теплообмена.

Допишу.