Делаем дистилятор

[Игорь]

Да, для шести киловатт даже трёх литров в минуту может оказаться маловато.
Какая царга под дефом? Тарелки? Насадка? Какой диаметр? Пустит флегму вниз? Не захлебнется?

[Игорь]

Прямо в этой ветке напишу пару слов. Потом перенесу если подскажете куда. Навеяло общением с коллегой в Вайбере. Говорит, что по мере роста дефлегмации, он увеличивает эффективность общего охлаждения.
Чувствую, что нужно поделиться соображениями, которые позволят ближе понять суть управляемой дефлегмации. Пошел рисовать...

[Игорь]

Давайте разбираться.

[attach=1]

Вот наш куб с нагревом 6 кВт, на нем колонна с четырьмя терелками, с полметром медніх колец, или вообще пустая, над ней дефлегматор. Пар проходит сквозь дефлегматор, где частично конденсируется. Оставшаяся часть пара идет направо, греет градусник и уходит конденсироваться и доохлаждаться в прямоточник.

Для шести киловатт надо бы другой холодильник, но это не столь принципиально.
Вода идет по пути А-В-D, охлаждая прямоточник.
В зависимости от температуры, насос берет часть воды из точки В, прогоняет ее через деф, и возвращает в точку С.
Давайте разбираться.
Оопустим, у нас вода охлаждения имеет температуру 20 градусов, а ее поток такой, что на выходе она имеет температуру 50, то есть на 30 градусов больше.

Есть вопрос. С ответом :)
Зависит ли эта температура от оборотов насоса, если выхода пара на выходе из прямоточника не наблюдается?

Если весь пар, испаренный в кубе при нагреве 6 киловатт сконденсирован, то по закону сохранения, вода унесла с собой те же самые 6 киловатт независимо от того, где именно эти киловатты были переданы. Та часть пара, которая сконденсировалась в дефе, вернулась в куб, та часть, которая в прямоточнике, попала в отбор. В одоих случая тепло было передано воде охлаждения, а так как она нагрелась (по условию) на 30 градусов, то она двигалась со скоростью ...
6000 / (4,2*30) = 47,62 грамма в секунду, или примерно 170 литров в час.
Или наоборот... Если в охлаждение такой системы подавать 170 литров воды в час с температурой 20 градусов, то ее температура на выходе будет равна 50 градусов независимо от того, стоит насос дефлегматора, или вращается с какой-то скоростью, неважно какой. Надеюсь, это понятно.

Поехали дальше. Давайте четко разберемся с деталями работы такой системы.
Для этого посчитаем потоки воды на всех интересных участках.Самый интересный - это участок В-С. Это участок, общий для дефлегматорного и прамоточного контуров охлаждения.
Рассмотрим несколько разных варианов.

[Игорь]

Давайте пока условимся, что у нас такой хороший (или не очень хороший) деф, что может прогреть воду охлаждения до 70 градусов.
Термодатчик управляет насосом, а значит дает в деф столько воды, что температура, которую он видит (читай - крепость в струе отбора) была равна заданному значению. Рассмотрим несколько вариантов.
Допустим, мы задали температуру, соответствующую крепости 75%об.
До тех пор, пока в кубе достаточно крепкая навалка и пар, выходящий из куба будет иметь такую, или более высокую концентрацию спирта, насос дефлегматора будет стоять, а так как общий участок (В-С) имеет малую длину и сопротивление, потока воды в дефлегматоре на будет.
170 литров воды в час пройдут через прямоточник, получат там 6 киловатт тепла, нагреются до 50-ти, и не заходя в деф, пойдут на слив или в кольцо автономки.

Через накоторое время крепость навалки снизится, и чтобы поддержать заданную крепость (температуру), насос начнет давать немного воды.
Допустим, на этом этапе достаточно будет сконденсировать в дефлегматоре 1/6 часть пара.
То есть... В дефлегматоре мы отберем 1 киловатт, а в прямоточнике - 5.
Приходящая в прямоточник вода с температурой 20 градусов в количестве 170 литров в час (47,63 грамма в секунду) отберет в прямоточнике 5 киловатт тепла, и нагреется на...
5000/(4,2*47,62) = 25 градусов, до температуры 45.
Неизвестное количество (сейчас посчитаем) насос потянет в деф, там она нагреется до 70 градусов и отберет 1 киловатт тепла. Значит ее поток составит... 1000/(4,2*(70-45)= 9,5 грамм в секунду, или 34,3 литра в час.
По участку И-С пойдет остаток - (170-34,2=) 135,8 литра в час  воды с температурой 45 градусов, в точке С к ней подмешается поток из дефлегматора с температурой 70 градусов, и в результате смешивания суммарная температура окажется равной 50 градусов. Посчитать? Лень, зачем проверять закон сохранения энергии, да и цифры скучные, и никто читать не будет, но из прЫнципа... (135,8*45+34,2*70)/170= 50 градусов. Закон сохранения энергии устоял :)
Движемся дальше.
Время идет, спирта в кубе все меньще, и в определенный момент для поддержания прежней концентрации спирта в отборе понадобится конденсировать в дефе уже не 1/5, а 1/2, то есть половину пара.
Тогда в прямоточник попадет половина - 3 киловатта тепла, и вода нагреется не на 30 градусов, н на 15, и будет иметь на выходе температуру 35 градусов. А поток мы не меняем, те же 170 л/ч, или 47,62 грамма в секунду. Хватит ли этой воды для необходимой конденсации? Сейчас проверим.
Вода должна забрать 3 киловатта, нагревшись от 35 до 70, то есть на 35 градусов. Ее поток должен быть... 3000/(4,2*35)= 20,4 грамма в секунду, или 73,5 литра в час.
Этот поток с температурой 70 градусов соединится с остатком воды (без малого 100 литров в час) с температурой 35, и в результате температура воды на выходе будет равна 50. Кто не верит, пересчитайте.
В самом конце перегонки пар будет содержать совсем мало спирта, и для его укрепления понадобмится больше возврата, скажем, 5/6 от потока пара. Это, кстати, ФЧ=5.
Тогда на выходе в прямоточнике будет малый поток спирта и тепла, всего 1 кВт, а 5 киловатт сконденсируются в дефе.
В прямоточнике 170 литров воды в час  догреются на ...
1000/(4,2*47,62)=5 градусов - до 25. Насос толкнет часть этой воды в деф, она догреется на 45 до 70-ти, получив 5 киловатт. Поток, который при этом должен буде обеспечить насос, равен...
5000/(4,2*45)=26,46 грамм в секунду, или 95,2 литра в час. Снова воды из прамоточника хватило.
И снова, кто хочет, пересчитает итоговую температуру воды. Она будет равна 50-ти.

Давайте учтем неидеальность нашего дефлегматора. А вдруг при температуре воды на входе 25 градусов он не сможет прогреть воду до 70-ти? Что тогда? Пусть он совсем хилый, и прогреет ее только до 40-ка. Что будет тогда? Ничего страшного. Понадобится поток воды больше, чем выходит 25-градусной из прямоточника.
Лень, но посчитаю...Прогрев от 25 до 40 - на 15 градусов - при нагреве 5 киловатт потребует ...
5000/(4,2*15)=79,4 г/с, или 285 литров в час.
170 литров из них деф получит из прямоточника с температурой 25 градусов, а оставшиеся 115 литров он притянет из своего собственного выхода вверх по участку С-В. В самом начале температура этой воды будет 40 градусов, и ммешавшись с 25-градусным потоком из дефа, она даст общую температуру... посчитаю ...
(170х25 + 115*40) / 285 = 31 градус. Эта вода прогреется уже не до 45, а выше, на слудкующем кругу - еще выше, и так до тех пор, пока температура на выходе из дефа не достигнет 50 градусов. После этого процесс стабилизируется. Часть воды из дефлегматора будет идти на выход, часть - подниматься вверх, и смешиваясь с 25-градусной водой из прямоточника будет обеспечивать как раз ту температуру на входе, которая нужнв для конденсации пяти киловатт пара. Интересная единица измерения.


Я не зря потратил время. Даже если этот никому не понадобится, я сам более четко почувствовал процесс и понял как настраивать охлаждение и нагрев.
Ловите. Нужно установит желаемый нагрев и дать воду на полную. Потом постепенно снижать поток охлаждения, пытыясь поймать момент начала конденсации. Та температура воды, которая будет на выходе в этот момент, и есть пердел способностей дефлегматора для такого нагрева. Температуру воды на выходе охлаждения нужно настраивать на эту температуру минус пару градусов запаса. Если настроить температуру выше, дефлегматор не сможет остановить паровой поток при низкой крепости в кубе. Нужно либо иметь это ввиду (контролировать режим на финише), либо снизить нагрев.
В прошивке для дистиллятора (с двухстрочным дисплеем) есть контроль. Если насос мотает на полную, а температура все равно превышает задание, система останавливается.
Хватит на сегодня :)

[Игорь]

Упс... А теперь я уже и не знаю как лучше - чтобы потока воды хватало для полной конденсации, или нет.
Речь идет об устройстве для дистилляции.
Суть вот в чем.
Если потока воды через деф НЕ достаточно для полной конденсации (вроде бы плохо), все срабатывает прекрасно. В определенный момент, когда спирта в кубе почти нет, деф уже не справляется, насос доходит до сотни, а температура не удерживается. Система видит событие "не могу укрепить" и останавливает процесс (оказывается, это хорошо)
Если же потока воды для полной дефлегмации хватает (казалось бы хорошо), то когда спирта в кубе почти нет, поток в дефе на доходит до сотни, а пар конденсируется полностью, температура падает и насос притихает. Через 5 секунд пар поднимается снова, и пока термодачтик не прогреется, а насос сова не начнет качать, в отбор успевает прорватьсмя совсем немного жидкости с неправильной крепостью. Крепость - пол беды. Там еще и примеси. Но до признака проблемы процесс не дошел (насос не 100%, температура не зашкалена), процесс продолжается, и может продолжаться еще долго. Это плохо.
Вот как полезно "прокачивать" события и писать самому себе письменные разъяснения.
Вставлю в алгоритм еще однин признак для остановки. Надо будет пронаблюдать такой неблагоприятный процесс и найти его характерные признаки.
Вот теперь - точно всё.

[Игорь]

полный комплект с кубом и теном за 15000, но мне сказали что это для нового устройства малый бюджет

Думаю, бюджет нормальный. Быстро не обещаю, но и затягивать не буду.
Это будет устройство не для ректификации, а именно для дистилляции. В любом случае я за бюджет не вылезу.
Можешь уже читать то, что я накалякал выше. Да, тебе придется в вопросах дистилляции перепрыгнуть через несколько ярусов и за пару недель пройти то, на что у многих уходит несколько лет. Обородованием будешь доволен... когда освоишь:) Но это будет не освоение участия в процессе путем подкручивания-подстраивания каких-то краников или крутилок. Нет, ты не будешь у руля. У руля будет мой клон. Кусок моих мозгов, спрятанныз в невзрачной коробочке. Ты будешь только давать задания, определяя как и в какую сторону эта коробочка будет вместо тебя рулить. 
Завтра - послезавтра найду кег и дам тебе номер карты для его оплаты.
Но не жди блестящих полированных безделушек. Ты получишь не выставочный эеземпляр, а рабочую лошадку.
Сейчас мне нужно чтобы ты определился. Какой рабочий нагрев (киловатты) потянет твоя проводка и каким образом ты будешь охлаждать систему?

[vova0869]

Тарельчатая коллона 4 этажа 4 дюйма.Дефлегматор кожухотрубный / ещё не изготовлен.Конденсатор кожухотрубный 4 дюйма.Я думал вообще охлаждение разделить и управлять только дефлегматором .

[Игорь]

Ну да, Вова. Для кожухотрубника 4 дюйма с нагревом 6 киловатт нужен именно циркуляционник. Но - увы плавно управлять 220-вольтовым насосом у меня нормально не получится.  Попытки были, но не очень удачные. Надо искать на 12 или 24 вольта. В принципе, можно поставить параллельно несколько небольших недорогих насосов. Завтра утром у меня будет 6-вольтовый насос на 120 литров в час. Поиграюсь. Чуть выше Я считал твой вариант (6 кВт нагрева). Думаю, двух насосов по 120 литров в час должно хватить. Но у меня нет уверенности в эффективности кожухотрубного дефлегматора.

[Roman2149]

полный комплект с кубом и теном за 15000, но мне сказали что это для нового устройства малый бюджет

Думаю, бюджет нормальный. Быстро не обещаю, но и затягивать не буду.
Это будет устройство не для ректификации, а именно для дистилляции. В любом случае я за бюджет не вылезу.
Можешь уже читать то, что я накалякал выше. Да, тебе придется в вопросах дистилляции перепрыгнуть через несколько ярусов и за пару недель пройти то, на что у многих уходит несколько лет. Обородованием будешь доволен... когда освоишь:) Но это будет не освоение участия в процессе путем подкручивания-подстраивания каких-то краников или крутилок. Нет, ты не будешь у руля. У руля будет мой клон. Кусок моих мозгов, спрятанныз в невзрачной коробочке. Ты будешь только давать задания, определяя как и в какую сторону эта коробочка будет вместо тебя рулить. 
Завтра - послезавтра найду кег и дам тебе номер карты для его оплаты.
Но не жди блестящих полированных безделушек. Ты получишь не выставочный эеземпляр, а рабочую лошадку.
Сейчас мне нужно чтобы ты определился. Какой рабочий нагрев (киловатты) потянет твоя проводка и каким образом ты будешь охлаждать систему?

проводка у меня новая, сам делал, медь моножила 2.5, с подстраховкой до 3,5-4квт(на линии еще есть в розетках техника и могут включить), с охлаждением- с водой у нас плохо(война, часто перебивают питание фильтр станции), в дальних планах скаажина во даоре, но пока будет емкость на 500 л и в нее чи насосик типа аквариумного(что-то правильное в данном случае может посоветуете) и большая просьба люк в кеге, чтоб мыть его, типа под кламп дн 168

[ДимаС]

Кламп 168 потягне вартість - дешевше на найках зробити люк, в подальшому докупити ручки-гайки барашки сучасні

[гуральник]

 У 133 кламп вже можна спокійно просунути руку, і коштує менше.
Я не в темі, але мабуть саморобна кришка, якщо все купляти, буде дорожчою.

[Сергій Леонідович]

Тому, на мій хлопський розсуд, самим вдалим рішенням, є бак від польової кухні, і люк здоровезний і об'ємчік такий як треба

[Roman2149]

Мне нужен Будет люк в кеге чтобы можно было его помыть к примеру от густой браги, я свой бюджет Игорю озвучил и я думаю он знает как все правильно сделать чтобы и грамотно и за бюджет не вылезти

[ДимаС]

Тому, на мій хлопський розсуд

На чоловічу виважену думку;)
ПВК це вже по-дорослому. До цього треба дорости.

[Сергій Леонідович]

от густой браги

густа брага пригорить на тенах, якщо брага не на кодзі, відкритий тен тільки для цукру, ну то таке