Дефлематор для ректификации под давлением

[Батарейкин]

Есть версия такого положения дел.

данный вариант позволит решить эту проблему?

[Игорь]

Надо со всех сторон рассмотреть способ периодических быстрых сбросов жидкой фазы во время отбора голов, желательно с разумным снижением мощности нагрева. Этот способ,если даст результат, можно использовать на любой колонне с любым способом отбора. Но наибольший эффект должен получиться только при наличии царги пастеризации и отборе голов из под самого дефлегматора или над ним. Ведь тогда зона концентрации верхних промежуточных как раз расположится где-то недалеко от узла жидкостного отбора.
Но - опять-же, это только предположения. Надо проверять и сравнивать.

[Бандерівець]

Игорь, При відборі голів та підголовників середні сидять в колоні(ФЧ велике), при відборі товарного спирту флегмове число падає і вони летять у відбр. Я останню ректифікацію зробив без гідроселекії і одразу замітив що у товарному спирті появися постороній запах.

[Игорь]

Так, сидять в насадці. Але якщо підголовники відбирати швидше, або робити періодичний форсаж при відборі голів, ФЧ має впасти, а верхні проміжні мусять рушити в сторону відбору. Вистачить їм такого поштовха щоб вийти, чи ні, не знаю, треба розбиратися. Але якщо такий форсаж дасть ефект, подібний до ефекту від гідроселекції ціною півлитра спирту - воно того варте. щоб не морочитись з гідроселекцією.

[ZSerje]

Если не будет вновь образованных голов из дефлегматора, нечему будет подпирать сверху промежуточные. И тогда выйдут из колоны штатно. Но они могут навариваться ниже. Это подтверждает наличие посторонних газов. В конце ректификации газы тоже есть?
" Даже не думал, что пар выносит так много неконденсируемых газов. " - Игорь

[Игорь]

Верхние промежуточные концентрируются в той зоне насадки, где крепость немного ниже азеотропа. Их подпирает сверху и мешает подняться вверх этанол.

Обратил внимание на один момент. Гонял отбор голов при давлении 450, а потом перенастроил на ноль чтобы не отключая нагрева сменить иглу, поставить желтую.
После этого настроил давление на 100 мм. Напряжение, подаваемое на насос при давлении 450 и при давлении 100 почти не отличается, несмотря на то, что при сотне сейчас пара через деф проходит примерно вдвое меньше, чем при 450.

[attach=1]	общий вид перехода с 450 на 100. Давление (и отбор) разные, а напряжение (и обороты насоса) почти одинаковые. Смотрим детальней
[attach=2]	Давление 450. Подача воды в среднем 255-256 единиц.
[attach=3]	Давление 100. Подача воды в среднем те-же 255-256 единиц. Если разница в подаче воды, обусловленная разным количеством отбора и существует, то она незаметна на фоне разных возмущающих факторов, в том числе нестабильностью нагрева и теплопотерь.

Делаю вывод, что если подача воды при изменении отбора сеняется только в переходные моменты, то при стабильной подаче воды заметить изменения температуры воды тоже будет невозможно.

[Игорь]

Зависимость отбора от давления для зеленой иглы. Данные располжились практически по прямой.
По ряду причин не хотел бы поднимать давление выше 200 мм, поэтому зеленая игла немного не подходит.
Делаю замеры для желтой иглы.

[Игорь]

Почему я остановился на управлении охлаждением для парового отбора голов именно по давлению, в не по температуре.

Spoiler

Вижу только два теоретических варианта размещения термометра, чтобы по его показаниям можно было адекватно судить о потоке отбираемого пара.
Первый - это точка на середине теплового моста, с одной стороны прогреваемого отбираемым потоком пара, в с другой - более-менее стабильно охлаждаемого.
Второй вариант - это пара термометров на входе и выходе воды конденсатора отбираемых голов плюс измеритель потока воды через этот конденсатор.
Второй вариант до нелепости громоздок, и вообще фантастичен, так как  потоки тепла, которые придется вычислять на основании таких измерений, очень малы.

И он не лишен главной проблемы термометрирования, которая при решении этой задачи делает нереальным и первый, и второй вариант.
Я имею ввиду инерционность.
Если сунуть наш датчик подмышку, он меняет показания не сразу, в постепенно. И последнюю десятую градуса можно ждать несколько минут. При управлении охлаждением у нас этих нескольких минут нет. Стоит на секунду дать избыточный поток воды, и дефлегматор уже сосет воздух, а термометр сообщит нам об этом через десятки секунд в лучшем случае, когда будет уже поздно реагировать. Или наоборот, секунда недостаточного охлаждения, и отбор уже не 50 мл, а 3 литра в час.
Эти теоретические варианты не имеют шанса стать практическими.

Была мысль использовать для измерения потока нагреваемый датчик уровня жидкости. Это гибрид микронагревателя и терморезистора.
Если ему дать напряжение, через него потечет ток, который нагреет его градусов до 150-200, изменив сопротивление. Если же возле датчика движется поток чего-то, или есть жидкость, то часть тепла уносится этим потоком или жидкостью, и температура, а значит и сопротивление датчика, меняется.
Эту мысль я отбросил, когда увидел скромную цепочку пузырьков отбираемого пара, выходящую из иглы в отбор (это можно видеть на видео под спойлерами выше). Поток пара настолько мал, что фиг чего он нагреет и фиг чего охладит. Кроме того, если вдоль такого датчика пойдет засасываемый из-за избытка воды воздух, датчик охладится еще сильнее и это будет воспринято системой управления как огромный поток пара и вызовет увеличение подачи воды.

Управление по давлению для решения такой задачей – единственно верный вариант, в первую очередь потому, что при избытке или недостатке охлаждения давление изменяется мгновенно, без задержек, и изменение давления дает возможность однозначной оценки происходящего.
Быстродействие изменения давления поддерживается быстродействием его измерения, что позволяет мгновенно снять много показаний давления, найти и отсечь ошибочные,и организовать "подруливание" без очобых ухищрений с подбором коэффициентов ПИД управления. Простой как угол дома влгоритм дает приемлемые результаты, давление уверенно держится на заданном уровне часами, с небольшими колебаниями вокруг этой нормы, в реакция на изменения настроек или внешние возмущения мгновенна.

Поэтому для меня вопрос закрыт. Эффективно управлять паровым отбором путем изменения подачей воды можно только по информации об избыточном давлении в дефлегматоре.

[close]

[Power ON]

Контроль по давлению ну оооч правильное решение!!
Остальные варианты проигрывают...

Осталось только надежную группу безопасност сформировать. Напрашиваются гидрозатворы-вакуумпрерыватели в куб и в теплообменник... Если применить в них силиконовую трубку, получим аналоговый индикатор давления.
Еще, если возможно, установить ДВЕ меньших иглы одинакового сечения, под требуемый объём отбора головных.

А как Вы планируете решить вопрос безопасности?

[Игорь]

А как Вы планируете решить вопрос безопасности?

Я - сантехник, поэтому вопросы безопасности первого барьера уже решены использованием пары сантехнических клапанов. В наших условиях использовать водонаполненные ваккуум-прерыватели считаю нецелесообразным, так как по закону подлости в самый неподходящий момент либо хозяин забудет про воду, либо ее окажется недостаточно из-за испарения, либо воду выплеснет давлением пара "при первом-же шухере".
Второй барьер безопасности будет температурным. Вследствие отказа от клапана, в автоматике освободилась нога и немного свободного места, поэтому она обзаведется термометром и отключит нагрев в случае, если в том месте, которое может нагреться только при аварии, в течении 10-20-50 секунд температура будет выше пороговой... и по истечении назначенного времени будет расти или стоять на месте. Последний десяток слов после троеточия додумал на лету, по аналогии с технологиями контроля уже работающими в моих НБК.
Я потому сейчас категорически против управления "на реле", потому что реакцию с задержкой на релюхах можно организовать только поставив рядом реле времени и реле температуры. А чтобы добавить еще и контроль растёт температура или падает, придется вообще изобрести что-то невероятное. При микроконтроллерном управлении задачи такого рода решаются пропиской пары-тройки строк в программу.

Кстати, о безопасности.
Коллега, владелец второй НБК, получил автоматику после модернизации и перепрошивки, и сразу "бросил ее в бой" около 9 часов вечера. От моей помощи он отказался, и сам в течение часа часов настроил все параметры управления на свой вкус, и еще в течение часа немного их подкорректировал.
После этого его активность прекратилось. Не знаю, лег он спать или нет, он снова заглянул на страничку управления около семи утра, наверное как проснулся. Процесс идет уже 12 часов. Ровненько, как доктор прописал. Свежий график можно будет увидеть, нажав кнопку наверху слева. А график на данный момент выглядит так. Кстати, 12 часов - далеко не предел. У этого коллеги "заплывы" нередко продолжаются по 35-40 часов.

[Игорь]

Возвращаясь к вопросам безопасности... Несмотря на то, что второго барьера безопасности (по температуре) пока нет, я не побоялся спокойно поспать, оставив новый дефлегматор работать.
В кубе у меня сейчас адская смесь из голов и хвостов от 120 литров самогона и пяти литров нормального спирта. Поэтому головы еще отбирать и отбирать.
Вчера весь день прошел в экспериментах, сопровождающихся сменой настроек и ударных возмущающих воздействий. Несмотря на это, ни разу нагрев выключать не пришлось, а давление с удовлетворительной точностью соответствует заданному. Уже 25 часов.

[Батарейкин]

Вследствие отказа от клапана, в автоматике освободилась нога и немного свободного места,

)))))
В следующий раз может не хватить!
Игорь!
пора переходить на большие контроллеры! ))))

[ГОГа]

Spoiler

)))))
В следующий раз может не хватить!
Игорь!
пора переходить на большие контроллеры! ))))

на большие?
...все должно быть элегантно: при минимуме начинки - максимум функциональности

[close]

[Батарейкин]

на большие?

подправил ударение. я имел ввиду с бОльшей памятью и количеством ног

[ГОГа]

Spoiler

Олег, пожалей Игоря: если он поставит с бо'льшей памятью и бо'льшим количеством ног ))), то не успокоится, пока не придумает как загрузить ВСЮ или практически ВСЮ имеющуюся память и ноги  8)
Ибо его девиз - "элегантность и функциональность"

[close]