Шпора для отбора

[ГонщикФормулы]

Я что-то не встречал что кто-то применял отбор по пару и Шпору.

[Игорь]

Отбор по шпоре не привязан к способу отбора.
Суть "шпоры" состоит в вычислении и поддержании оптимального флегмового числа на каждом этапе отбора товарного спирта.
Если нагрев стабилизирован, то вес и концентрация спирта приходящего в дефлегматор пара не меняется, и для поддержания нужного соотношения отбора и флегмы достаточно точно поддерживать вычисленную "по шпоре" скорость отбора. 
Я повторю ещё раз, способ отбора значение не имеет, важно только поддерживать вычисленную скорость отбора с точностью хотя-бы ±5%. 
Как  это сделать при отборе по жидкости - известно ещё со времён Кулинара.
Скорость, с которой вытекает спирт из тонкой трубочки с иглой от шприца на конце зависит от разности высот между уровнем спирта в узле отбора и уровнем, на который опущена игла. 
Один из первых моих регуляторов отбора был винтовой лифт - метровая шпилька с приводом от электромоторчика с  редуктором - который а процессе ректификации постепенно поднимал иглу, таким образом снижая отбор.
Потом начались эксперименты с клапаном. Этот способ привел в Росе, которая периодически открывает и закрывает клапан перед  тонким шлангом фиксированной длины, и таким образом поддерживает необходимый отбор с отличной точностью.в пределах одного процента.
Это всё про отбор по жидкости.
Как организовать точный отбор по пару я не знаю. Нужен, наверное, какой-то плавно регулируемый вентиль, но будет ли повторяемость? Допустим, мы опытным путем определим, что при его открытии на угол 18° отбор составит 1 литр в час.
Но поток через этот вентиль будет зависеть от соотношения давлений до и после него, а стабилизировать атмосферное давление мы пока не научились.
Кроме перепада давления, на скорость прохода пара будет влиять и сопротивление линии пара.
После вентиля у нас неизбежно будет стоять конденсатор паров и охладитель жидкости, и их сопротивление потоку пара будет зависеть от условий конденсации и охлаждения, и в первую очередь - от температуры охлаждающей воды. Достаточно ли будет стабилизировать начальную и конечную температуры воды - я не знаю.
Можно использовать способ обратной связи - поставить на выходе измеритель потока жидкости, и если отбор меньше нужного, приоткрывать вентиль, и наоборот... но мне не попадались электронные ротаметры на столь малые ( 1-2 литра в час) потоки жидкости.
Остапич, если ты найдешь надёжный способ поддержания точного парового отбора - шпора даст нормальный спирт. 
Принцип элементарно прост.
Начальный отбор (миллилитров в час) должен составлять 80-100% от мощности полезного нагрева в ваттах (за минусом теплопотерь).
Такой отбор можно поддерживать до кубовой температуры 85 градусов.
После этого отбор нужно снижать. При повышении температуры градус, отбор нужно снизить на 1/15 часть от начальной величины. 
К моменту завершения отбора товарного спирта при кубовой температуре 95 - 96 градусов, отбор должен составлять примерно ⅓ от стартового значения. Выполнить это при отборе по жидкости просто. По пару - не просто.

[VitaliyR]

Если крепость навкалки в кубе будет 50%, то температура кипения составит 82,5 градуса.
температура дойдет до 85 тогда, когда кубовая концентрация спирта снизится до 33%об.
За это время будет отобрано 52% спирта от того количества, которое было в кубе.
Это не "очень мало". Это очень много.
Результаты детального расчета прикреплены.

Хочу уточнити чи правильно я зрозумів цей метод

сирець 50% це еталон для розрахунків.

навалка (загрузка в бак ?) в моєму випадку 25 л (бак замінив на малий 30 л)

25л містить 12,5л АС
52% від АС це 6.5л (390хв = 60ух, 1ух = 6,5 реальних хвилин) відібрані на швидкості 1л/год, відбір до значення 85C
12,5л - 6,5л = 6л залишок на момент 85С при еталонному АС

я маю сирець 38%, відповідно 25л містить 9,5л АС

9,5л - 6л = 3,5л відібрати на швидкості 1л/год = 3,5 год для теоретичного досягнення 85С

Після досягнення 85 градусів в баці я починаю керуватись таблицею прикріпленою до повідомлення Ігоря пробуючи максимально наблизити відбір до розрахункових значень

[Игорь]

Спочатку треба знайти оптимальний нагрів та підтримувати його стабільно.
Потім оцінити тепловтрати куба та колони і вирахувати корисний нагрів.
Потім цю потужність в ватах помножити на 0.8 і отримати стартовий відбор.
Якщо колона 2", утеплення задовільне,  а насадка нормальна, то нагрів буде 1800±200ват, а стартовий відбор 1300-1500 мл/годину.
Я не перевіряв твої розрахунки, але краще все-ж спиратись на кубову температуру.
Якщо ти зробиш стартовий відбор 1.4 літра на годину, то при кубовій 85 його треба зменшити на 100 мл, і так кожен наступний градус. 

[VitaliyR]

Вчора цілий день експерементував з нагрівом.

На 1900 жорстке захлинання . Кипить рідина в діоптрі вузла відбору

1800 - 1400 я так розумію захлинається нижче. Температура в кубі зростає без відбору через тиск. Чути булькання, колона хитається.
1300 температура не росте але чути характерний шум та похитується колона. Пара може собі ще знайти шлях. Стан перед захлинанням.

1250 - стабільна робота колони верх 76.5С низ 77.7С

Колона утеплена пінопропіленовим утеплювачем для труб і фольгованим ізолоном стаціонарно.

Бак обгорнутий в фольгований ізолон і в кілька шарів синтепону як тимчасове утеплення.

Відібрав голови 0.65л

Відбирав тіло так:

4л швидкість 1 л/год
3л швидкість 0.6 л/год
1л швилкість 0.25 л/год

Далі колона відключилась по збільшенню температури в нижній точці колони. Наскільки я розумію для продовження роботи потрібно було ще зменшувати відбір але не було можливості.

Сьогодні запускав колону повторно
Стабілізувалась на тих самих температурах верх 76.5С низ 77.7С В кубі температура кипіння 97С
При малій швидкості згідно шпори 130 мл протримав 30 хвилин , побачив що працює стабільно, але добивати до кінця не став.

Хочу до кінця зразуміти цей метод і наступні 25л відбирати більш наближено до алгоритму шпори.


Маю питання 

-1 як визначити корисну потужність

-2 якщо швидкість відбору до температури 85С це 80% від корисної потужності після досягнення як розраховується зменшення відбору ? Це % чи якась стала таблична дельта ?

[ГонщикФормулы]

По определению мощности найдите тему, она есть на форуме. Для этого вам ещё понадобится манометр.

[Батарейкин]

Якщо колона 2",

сантехник ((((
давайте в мм все таки писать
48внутр 1650ватт
50внутр уже 2100ватт
и ту и ту трубу называют 2-дюймовой (((

[vova0869]

Я вообще не понимаю нахрена те дюймы . Берём трубу 60 мм стенка 20 мм .Это по наруже 2 дюйма а внутри 3/4 дюйма . А большие диаметры задолбишся переводить .Надо америкосом родится .

[BazilVV]

Берём трубу 60 мм стенка 20 мм .Это по наруже 2 дюйма а внутри 3/4 дюйма .

Я не зрозумів, тому даю зсилку на дюйми.

[vova0869]

А ты будешь пользоваться измерением в дюймах в повседневной жизни если это не целые дюймы а дроби ?Вот труба диаметр 46 мм это сколько дюймов ? А 46,3 мм ?Когда тебе говорят дюймовая резьба ,сантехники понимают что это 32 мм наружный диаметр а не 25 внутренний.

[Игорь]

Сантехники не измеряют наружный диаметр резьбы. По внешнему виду сантехник, даже с минимальным опытом,  отличит дюймовую (Ду25) трубу или резьбу от любой другой и никогда не назовет её 32-й, как это делают специалисты из других областей, прикидывающиеся сантехниками.
Потому что Ду32 - это труба дюйм с четвертью,  и если дюймовую трубу называть так, будет путаница. Поэтому если токарь, лекарь или пекарь вступает в монастырь сантехники, он должен принять его устав и не путать людей.
... и наоборот.
Когда сантехник приходит в царство нержавеющих труб, он должен забыть про свою систему измерения по диаметру условного прохода (Ду).
В царствие нержавейки принято говорить о номинальном наружном диаметре (Dn). Здесь, когда говорят о двухдюймовый трубе, имеют ввиду трубу наружным диаметром 2", то есть ровно 50.8 мм.
Все остальные наружные диаметры труб -50, 52, 54, 57, 60.3, двухдюймовыми не являются.
Итак, если речь идёт о двухдюймовый колонне, то вариантов не много. Разница в толщине стенки. 
Меньше миллиметра - сложно варить, 
миллиметр - отлично, но хрен найдешь, 
полтора - самый распространенный вариант,
 два - уже тяжеловата, но ещё пойдет,
больше двойки - слишком тяжёлая.
Что в сухом остатке ?
Если я говорю о двухдюймовый трубе, то имею ввиду Dn 50.8 х 1.5
Ecли труба будет 50.8 на 1 или на 2 мм, разница не большая.

[Игорь]

Вчора цілий день експерементував з нагрівом.

Ти дав 1900 ват, отримав захлин і почав нагрів зменшувати. Це помилка, треба навпаки. Дати недостатній нагрів, в потім послідовно, крок за кроком, його збільшувати на однаковий крок, та фіксувати тиск через 3 та 10 хвилин після збільшення. Часові інтервали можуть бути іншими, але однаковими. По цім даним можна точно визначити момент початку захлину.
Але зараз я про інше. Ти побачив захлин.
Скажи будь ласка, що ти робив далі? 
Два варіанти.
1. Зменшив нагрів та спостерігав далі.
2. Вимкнув нагрів повністю, дав тиску впасти в нуль, а потім продовжив спостереження при меншому нагріві. Декілька слів про слабку ланку. 
С точки зору проходу пару та флегми, колона - ще послідовно з'єднані перепони на їх шляху.
Якщо поступово нарощувати нагрів, рано чи пізно знайдеться "слабка ланка" - місце, де  вільний зустрічний рух флегми та пари стане неможливим, вони стануть заважати одне одному.
Вище цієї ланки почне накопичуватись флегма, а нижче - накопичуватись пара (тобто стане зростати тиск).
Коли ми шукаємо оптимальний нагрів, ми маємо знайти максимальний , при якому слабка ланка ще не створює проблем, але про що треба пам'ятати.
Насадка працює оптимально тоді, коли саме вона є тою слабкою ланкою. Саме пропускна здатність насадки має обмежувати потужність нагріву. Бо якщо слабкою ланкою виявиться завуження проходу або помилка в конструкції нижче чи вище насадки,, ти знайдеш потрібний нагрів, захлину не буде, але насадка буде працювати при низькому навантажені, пар та флегма знайдуть вільні одне від одного шляхи, та будуть рухатись без потрібної взаємодії. Це істотно зменшить еефективність, тобто роздільну здатність насадки. Умовно кажучи, півтораметрова колона в режимі недостатнього нагріву буде працювати як метрова в нормальному режимі навантаження.

[Игорь]

Сьогодні запускав колону повторно
Стабілізувалась на тих самих температурах верх 76.5С низ 77.7С В кубі температура кипіння 97С
При малій швидкості згідно шпори 130 мл протримав 30 хвилин , побачив що працює стабільно, але добивати до кінця не став.

При кубовій температурі 97 треба закінчувати ректифікацію, а не розпочинати її :)

Маю питання
-1 як визначити корисну потужність

це не обов'язково. Але... Треба виміряти різницю температур води охолодження на вході та виході, та вагу води, що проходить через охолодження за секунду.  Можеш набрати за хвилину та поділити на 60. Під час заміру температур, треба утеплити дефлегматор - замотати його ковдрою.
Корисна потужність ...
Р=4,2 х M x ( T2 - T1).
P- потужність в ватах
Ми - маса води за секунду
Т2 та Т1 - температура води на вході та виході.

-2 якщо швидкість відбору до температури 85С це 80% від корисної потужності після досягнення як розраховується зменшення відбору ? Це % чи якась стала таблична дельта ?

теоретичне підгрунтя... Швидкість відбору може бути постійною, максимальною, при температурі в кубі нижче 85 градусів. Після цього вона має зменшуватись пропорційно зростанню температури, в коли температура дійде до 100 градусів, відбор має зупинитись, бо спирту в кубі вже нема.
Таким чином, відбор має зменшитись з повного (100%) до нульового (0%) при збільшені температури на 15°С - з 85 до 100 градусів. На кожен градус температури припадає зменшення 100/15 ≈7% відбору
Якщо початковий відбор 1.3 -1.5 л/год, зменшуй відбор щоградуса  на 100 мл/год.
Співчуваю якщо тобі впарили вузол відбору к голчастим краном. Це придумав або дебіл, або садист.
Якщо ти є жертвою такого садо-дебіла, раджу перейти до відбору по Кулінару. - голка від шприця на тонкому шланщі відбора. Вид ор буде залежати від висоти розміщення цієї голки.

[VitaliyR]

Дякую за відповіді, вони допомагають зрозуміти метод

Якщо ти є жертвою такого садо-дебіла, раджу перейти до відбору по Кулінару. - голка від шприця на тонкому шланщі відбора. Вид ор буде залежати від висоти розміщення цієї голки.

звичайно що голковий кран ))))
але я ще до війни зробив примітивну автоматику яка для мене полегшує життя, бо сидіти біля колони 24/7 немає можливості.

з вузла відбору спирт поступає в охолоджувач без обмежень, після охолоджувача стоїть три голкових крана і електро клапани з таймерами. На кранах виставлена потрібна швидкість відбору. Зараз ще на кінець кембриків що ідуть після електро клапанів надіваю ще три голкових крани.

Алгоритм такий:
колона запускається, стабілізується, потрібна присутність, далі включаю таймери і можна їхати займатись справами

робота на себе + відбір голів - на першому таймері виставляється година включення відбору враховуючи час роботи на себе та виставляється таймер роботи відбору, відбираються голови.

на другому таймері виставляється час відбору підголів, на третьому таймері виставляється відбір тіла, зараз на третьому таймері відбір повний (початковий)

Далі потрібно приїхати до колони завчасно але під кінець відбору і вставити в кембрики додаткові голкові крани що виставлені на меншу пропускну здатність і переналаштувати таймери.

Таким чином я зараз маю 6 ступенів регулювання відбору, відключається по датчику температури на контролері що зараз стоїть в нижній частині колони.

Зараз хочу переробити на керування по температурі куба, а не таймерами. Поки що або виходить дорого бо на кожен канал потрібен окремий давач і окремий контролер якщо це європейський виробник, або з тої автоматики що знайшов і мені б підійшло по ціні і кількості каналів в одному модулі на жаль виробляється підарами і це мені не підходить. Китайські аліекспресні модулі не розглядаю взагалі, на ці граблі наступав до війни і для себе дійшов висновку що краще 1 раз потратити 100$ і мати промислову надійність, чим уявну економію 10 разів по 10$ і зіпсуті нерви

[VitaliyR]

2. Вимкнув нагрів повністю, дав тиску впасти в нуль, а потім продовжив спостереження при меншому нагріві.

варіант 2