К вопросу получения ароматных спиртов с использованием вакуумной дистилляции

[ГОГа]

ZSerje, благодарю. Это ускорит процесс формирования схемы, методики, алгоритма управления.
Но все равно прийдется покупать насос. Если с твоим насосом в экспериментах все получится - тогда станет ясно, что именно надо заказывать и где заказывать.
Тем не менее, прошу дать консультативные ответы на мои вопросы о насосах и датчиках в предыдущем моем сообщении: может, кто-то имеет информацию о более подходящих устройствах.

[Игорь]

ГОГа, решай вопросы с насосом. Никаких телодвижений по датчикам или регуляторам не предпринимай, это мой вопрос. Но сначала - насос. Все остальное после него. Только запустив насос и получив примерно нужный вариант вручгую, можно начинать подбирать датчики и алгоритмы. Наоборот = это будут пустые траты времени и денег.
Не знаю, может ты и прав, может есть смысл искать мембранные, масляные, хрен_его_знает_какие_еще насосы... но внутренний голос подсказывает мне, что  надо возвращаться к самому первому варианту - к созданию вакуума путем откачки воды копеечным перистальтическим насосиком с пластиковыми роликами ... Более простого и эффективного решения я не вижу. Но чтобы такой способ заработал, нужно делать непрерывную откачку дистиллята, позаботиться о заполнении куба на 90% сырьем плюс чем-то инертным, и еще нужен буфер, думаю, литра три хватит. Еще одна банка твист-офф.
Да, предварительная откачка будет длиться пол-часа - час. Мы не спешим. Главное чтобы натекание не происходило быстрее откачки. Да о чем речь? Насосы дешевые, ничего не мешает поставить в параллель 2-3-10 таких насосиков.
Главное вот в чем. Я таким насосом опустошил трехлитровую банку. Успешно. Никакого расхода воды, никакого водометного шума, только тихое журчание моторчика.

Ни на чем не настаиваю. Просто сам бы пошел именно таким путем.

[Игорь]

Насосик 4-5 баксов с бесплатной доставкой.
Таких надо минимум два - один - на откачку дистиллята, второй - на поддержание вакуума путем откачки воды из буфера в процессе дистилляции.
Возможно есть смысл ставить сразу по два на приемную емкость и буфер чтобы включать одновременно (для ускорения), либо попеременно (чтобы не гробить насос).
В чем фишка - обратный клапан не нужен. Остановленный мембранник не продувается ни туда, ни сюда. Да и управление не сложное.

[ГОГа]

ZSerje дает на эксперименты свой вакуумный насос. Думаю (надеюсь!), что уже на следующей неделе все будет ясно.
Я понимаю (хотя, может и ошибаюсь), почему у  Игоря душа лежит к перистальтическому насосу: он дешев, мал, тих, все управление Игорь может сделать запросто и на оригинальных алгоритмах поддерживания/изменения вакуума.
Меня только смущает буферная емкость, что изначально заполнена водой: откачка  воды из нее должно создать в системе вакуум нужного уровня и потом иметь достаточный запас воды для поддерживания уровня вакуума.
Например, система имеет свободный объем в 7 литров. для глубокого уровня мы должны иметь 7 литровую емкость плюс запас на дополнительные откачки за счет натекания, дегазации и может, для изменений температуры кипения. С учетом того, что нам нужен вакуум порядка -80кПа, нам надо будет откачать воды около 5,6 литров..на самом деле - намного больше - вакуум изменится вдвое после откачки 7 литров воды. еще вдое - после 14 литров..и т.тд. Итого 8-литровой буферной водяной емкости хватит. Но вот вопрос: вода (или водоспиртовый раствор) будут отдавать растворенные газы, причем не сразу. после установления вакуума в -80 кПа, в систему выйдет какой-то объем газов. Пусть уровень вакуума повнизится до -75 кПа. Сколько воды надо откачать из буферной емкости, для восстановления давления в -80кПа? Хватит ли ее? А что делать, если будет маааленькое натекание? А что делать с растворенным воздухом в воде буферной емкости? Его хоть немного, но будет.
Решить вопрос можно изначально применив буферную емкость большого размера.
..ладно, ждем вторника.

[Игорь]

Ты наверное упустил мои самые первые расчеты.

[ГОГа]

Уже вспомнил. Нужно минимизировать свободный объем.

[Игорь]

Мне лень их искать, да и может что-то изменилось...
У нас в системе есть пол литра воздуха в свободной от жидкости зоне куба, плюс пусть столько - же в дистилляторе (фактически там меньше). Всего литр. Этот литр нам нужно растянуть вчетверо - впятеро чтобы давление стало 20-25 килопаскаль. Значит надо выкачать из системы 3-4 литра воды.
Три литра мы выкачаем насосом отбора из предварительно заполненной водой приемной емкости. Если будет мало - выкачаем немного другим насосом из буфера -- еще одной трехлитровой банки. Не будет хватать - пережмем шланг, соединяющий буфер с приемной емкостью, зальем в буфер доверху воду, снова все соединим, и получим возможность растянуть остаток воздуха еще на 3 литра.

[ГОГа]

Я согласен с твоими доводами. Но давай просчитаем:
Для ускорения и долгой жизни насосиков нам понадобятся 4 шт. Итого 4*5=20у.е. Мембранник будет стоить 35 у.е.(30 плюс пересылка)
При использовании мембранника не нужно:
- минимизировать свободный объем
- применять банки с водой
Итого имеем +15 у.е.лишних затрат, но нет никаких буферных банок, дополнительных соединений. Работа от 12в (перистальтика) и работа от 220в или по желанию..
Мне нравится идея с перистальтикой, но мне не нравятся хлопоты с объемами (увы, объемы жидкости  в кубе например, при получении АС для джина,  могут быть разные  - от 2 литров до 7 литров), банками и соединениями.   

[Игорь]

У меня были сомнения по поводу водоструйника, и они оправдались. По поводу мембранника ещё больше сомнений.  Честно говоря, если бы я собирал комплект,на мембранник рассчитывал бы в последнюю очередь. Причина - наличие клапанов, которые ужасно работают на вакуум если перекачивается не жидкость.
Свободный объем куба легко регулируется путем добавки чего-то инертного

[ГОГа]

Причина - наличие клапанов, которые ужасно работают на вакуум если перекачивается не жидкость.

Согласен. Но есть простой, как показал эксперимент, выход: клапан стиралки. За счет высокой пропускной способности мембранного вакуумного насоса (выше, чем у водоструйного вакуумного насоса) мы можем держать клапан открытым намного меньше по времени и он не перегреется. Потом он будет включаться на 5-15 секунд время от времени (порядка раз в 3-7 минут, а то и меньше).
А перистальтический насос будет нужен: для отбора конденсата из приемной емкости. Это - что бы не останавливать процесс при получении первого (основного) объема ароматного спирта.
И еще: масляные насосы не подходят ввиду опасности загрязнения масла парами спирта и воды. Но тут есть ньюанс: применение ресивера большого размера и не переусердствование с подаваемой мощностью и уровнем вакуума дает возможность непопадания паров в масло. Можно также дополнительно установить фильтр с силикогелем. Основной недостаток такого решения - необходимость ресивера литров в 10-15.
И еще в догонку: создание малого объема в кубе может привести к брызгоуносу и даже царга может не спасти от этого. Все дело во взрывном кипении при включении вакуумного насоса и дело даже не в скорости роста вакуума, а в инертности процессов газообразования и вскипаемости жидкости. Именно поэтому ставят мешалки.
Как пример, вспомним знаменитый опыт с кристально чистой водой: когда она переохлаждена и достаточно толчка, что б все превратилось в лед, аналогично в экспериментах и при перенагреве: получается взрывное кипение.

Впрочем, материалов на эту тему, в т.ч. и по нашей специфике в Интернете - множество.

[silverus]

Перистальтический насос одинаково успешно откачивает и жидкость и газ.
Но есть нюанс.
Заявленная толщина стенок силиконовых трубок колеблется примерно на 0,1 -0,2 мм
Поэтому головка насоса должна иметь регулировку зазора между корпусом и роликом или адекватный поджим ролика.

[Батарейкин]

колеблется примерно на 0,1 -0,2 мм

+100500!!!
особенно заметно на листовом

[Игорь]

Не одинаково. Есть принципиальная разница. За каждый оборот вала, такой насос удаляет из системы одинаковый объем вещества. Допустим, 1 см³. Пока давление в системе близко к атмосферному, разницы в эффективности нет. Но когда давление в откачиваемом объеме становится равным, скажем, ⅒ атмосферы, влияние одного оборота на давление при откачке жидкости ровно в 10 раз больше влияния при откачке газа.
Не могу сообразить как это пояснить, хотя сложности тут нет.
Один оборот насоса при откачке жидкости растягивает свободный объем на 1 см3. А при откачке газа - на тот же кубик, но умноженный на абсолютное давление.
И даже не так... Если откачивать воду из заполненной доверху трехлитровой  ёмкости, полный вакуум будет достигнут сразу, после первого-же оборота насоса. А если откачивать воздух, даже после 3 тысяч оборотов в ёмкости давление составит 0.5 атмосферы, и после каждых 3 тысяч оборотов будет уменьшаться вдвое. Разумеется, газовыделение из откачиваемой воды несколько смажет картину. Но разница все равно очень заметна.

[Игорь]

Георгий, к сожалению, клапан от стиралки, вернее два клапана, не впихнуть внутрь мембранного насоса. Пощупай проблему руками. У тебя есть аналог мембранника - шприц пробоотборника с двумя клапанами. Вытащи его  шланг из дистиллятора, одень на другой шприц и попробуй создать в нем вакуум. Проблема сразу всплывает, как только давление в откачиваемом объеме снижается. Чтобы от работы насоса был эффект, он должен что-то выбросить при каждом цикле возвратно-поступательного движения. Если откачивать воду, каждый цикл выбросит 20 кубиков воды независимо от давления в системе. А если откачивать воздух, при давлении в системе ниже 0.2-0.3 кг выбрасывать уже нечего. Давление в шприце-то снижается, но в него ничего не входит- клапан на входе не открывается. При обратном движении поршня насос доходит до дна, но через выпускной клапан ничего не сбрасывается.
Ну как ещё пояснить?
Сообразил. Тормозная система. Пока в ней только жидкость, один ход поршня "ножного насоса" создаёт давление в сотню атмосфер. Но стоит системе подхватить немного воздуха, и эффективности нет. Жми педаль -не жми, тормоза не работают. Воздушная гармошка сжимается и растягивается и уничтожает эффективность накачки или откачки.

[ГОГа]

Вроде все верно описывается, но реально давление снижается на -80 - -90 кПа. Нам достаточно.
Хрен знает какие клапаны там стоят на впуск/выпуск. Но насосы создают вакуум.
Клапан от стиралки я хочу поставить на всякий случай, для страховки, на вход вакуумного насоса: при работе насоса он открыт и при достижении нужного уровня вакуума он закрывается. На водоструйнике это работало.