Дефлегматоры и все что с ними связано

[GrOV]

Обыкновенный светодиод, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь и цифровой счетчик импульсов четко дадут количество оборотов и, соответственно скорость пара - перепад давления. А дальше - как электронщики решат: какой будет схема управления охлаждением (потоком) охлаждающего агента.

Уж не проще ли тогда количество капель конденсата из конденсатора в единицу времени мерять...
Тем более - как мерять скорость пара, который по ходу конденсируется??? ???

[ГОГа]

Не проще: пока пар дойдет до конденсатора (поверхности конденсирования), пока капля(и) стекут (временной лаг)... и т.д.

Spoiler

Кроме того, нужно учесть флуктуации в стекании капель, в возможном изменении перманентном их размера (в зависимости от влажности и температуры воздуха в помещении, состава конденсата), аппроксимация количества капель в единицу времени (капли, судя по рассказам капают порой весьма неравномерно...),  переход от количества конденсата в единицу времени к дельте давлений дефлегматор-конденсатор - все это вносит ошибки и сведёт все усилия на нет. Акромя того, понадобится девайс для перевода капель(к-ва конденсата) в электрические параметры, необходимые для осуществления процесса (обратной связи) управления.
Вертушка, установленная в сужении между дефлегматором и конденсатором будет работать исключительно на потоке пара (доля его сконденсирующейся части в районе вертушки будет ничтожна). Пар конденсируется на поверхности дефлегматора и поверхности конденсатора. Мало того, сужения между дефлегматором и конденсатором приведет к небольшому увеличению давления перед входом в конденсатор и тем самым отодвинет конденсацию пара до тех пор, пока он не выйдет из сужения (где и стоит вертушка, т.е. вертушка стоит в сужении между дефлегматором и конденсатором) в полость конденсатора, где и начнет частично конденсироваться благодаря "дроссельному" эффекту, а потом на охлаждающей поверхности конденсатора.

[close]

[Игорь]

 Гог-Магог, вникни в масштаб измеряемого потока... 36 грамм в час - это 1/100 грамма в секунду. Как подвесить вертушку, чтобы она заметила этот поток? Со всетом проще. В банке вакуум, одна сторона затенена. Как ты создашь вакуум и затенишь половину вертушки в потоке пара, если его поток состваляет сотую грамма в секунду? Через сколько минут у тебя накопится информация для достоверных выводов?

[ГОГа]

Пусть патрубок перехода между дефлегматором и конденсатором будет 30мм. Соответственно, вертушка из фольги будет 25 мм.(Вертушка типа детской, которая из квадрата бумаги). Вес вертушки, при удельном весе стали 7,9 г/см2, толщине фольги 0,05 мм и стороне квадрата в 25мм будет 0,2468 грамма или 247 миллиграмм. Вес паров, проходящих через партубок в секунду будет 10 миллиграмм.
Плотность воздуха 0,0012 мг/см3. Вертушка из бумаги весит порядка (плотность 90г/м2 и толщина 0,06мм, квадрат 10 см):900 мг, а поток воздуха, прошедший за секунду через такую вертушку: 100см*0,0012*100 = 12мг.
Таким образом, 900мг раскручиваются запросто 12 миллиграммами
А уж 247 миллиграмм уж точно раскрутятся 10 миллиграммами....
По-крайней мере, запас есть и не нужны ваккуум.
Упругость паров спирта 1.11*10^5Па, а воздуха 1,42*10^5Па, разница есть, но не такая уж большая.
Мало того: вертушка из бумаги - весьма грубое сооружение, а вот вертушку из фольги можно сделать весьма деликатной, чувствительной. И уж нельзя сравнивать воздействие фотонов и десятка миллиграммов, пусть даже и вертушки различаются в весе на порядок-два.
PS. В принципе, можно обойтись  и без вертушки: достаточно подвесить лепесток, который будет отклоняться от вертикали под воздействием набегающего потока пара. ряд фотоэлементов и фотодиодов будут фиксировать угол его наклона - и соответственно (правда, дискретно) выдавать перепад давлений.

[Игорь]

Чтобы поместить вертушку со стороной квадрата 25 мм, нужна трубка  диаметром минимум 25 мм, или сечением 4.9 см2.
0,01 грамма спирта в секунду - это 6,27 см3, то есть скорость парового "ветра" будет чуть меньше 1,3 см/с...
То есть, ты планируешь сделать флюгер, который при диаметре лопастей 2.5 см будет способен измерить "ветер" 0,013 м/с... может и получится, но я бы не взялся за это подковывание блохи.
Тем более не взялся бы судить о скорости ветра ни по оборотам, ни даже по наклону лепестка, так как пар конденсируется и его вес прибавляется к весу лепестка, когда больше, когда меньше.
Я уже не говорю о том, что конденсат на источнике и приемнике света не будет способствовать надежности считывания.

[ГОГа]

...Игорь, наверное ты прав...
Тогда я совсем не понимаю КАК можно измерить поток пара или перепад давления: реально мы имеем ну уж очень малые величины, которые подвержены флуктуациям и зависят от хренова количества факторов.
...а може прав Grov: нужно мерять количество капель из конденсатора? Хотя и тут мы имеем задержку между изменением в потоке пара и в отклике этого изменения в виде количества капель в единицу времени....
В конструкции Grov-а есть сужение между дефлегматором и конденсатором, на этом сужении и "проявляется" изменение давления в полости дефлегматора. Может, есть смысл уменьшить сечение этого сужения и тем самым увеличить измеряемую величину давления? Это приведет к повышению температур кипения, но может овчинка выделки стоит?

[GrOV]

Это приведет к повышению температур кипения, но может овчинка выделки стоит?

Повышение давления на 5 мм ртути приводит к повышению температуры на 0,17*С..Не думаю, что повышение давления в ДЕФе на 1-2 мм ртути как-то повлияет на работу..Тем более - при работе по дельте мы пользуемся не абсолютными, а относительными  значениями..
Для себя решил поступить следующим образом - в переход между дефлегматором и конденсатором внедрю обратный клапан в прямом включении с давлением полного открытия около 5-10 мм рт ст.(подберу пружинку). , а по центру штока тарелки клапана просверлю отверстие - Ф1,5-3,0 мм..(буду подбирать)..Через это отверстие и будет сифонить пар в конденсатор, создавая перепад давления который попытаюсь измерять...
В случае аварийного повышения давления в дефлегматоре клапан будет открываться и стравливать всё в конденсатор...
Приблизительно так...

[Игорь]

Разворот на 180 градусов.

Другой подход. Конструкция такая.
Дефлегматор, из него опускается ТСА (она же трубка отбора голов по пару) длиной сантиметров 50, ниже нее - короткий прямоточник или воздушный охладитель.
Наша задача двуедина - сделать так, чтобы поток в ТСА был всегда вниз, и в то же время чтобы он был минимальным, на грани стопа. Нам важно сделать так, чтобы воздух не попадал в дефлегматор, но чтобы при этом в паровой отбор не уходило много спирта.

Пока пар движется по ТСА вниз, температура градусника на входе в холодильник будет одной. А когда поток пара остановится и в ТСА начнется движение вверх, температура станет другой, так как в зону градусника подсосет воздух комнатной температуры...

Теперь шаг в сторону... за грань флуда. Я недавно был в цирке, там девка стояла на фанерке, стоящей на трех цилиндрах, расположенных горизонтально один на другом. И не падала, сучка. Не падала потому, что балансировала, крутила жопой как непристойная женщина.
Если бы она замерла хоть на секунду, грохнулась бы точно...
Нет, разумеется, можно точно вычислить геометрию, центр тяжести, пятно опоры, поставить на фанерку статуэтку, и на будет стоять... секунды две ... Потом упадет потому что дунет сквознячок, или лебедевское давление света, или в Никарагуа кто-то пукнет, или произойдет еще что-то, что нарушит найденное нами равновесие... Нет, замирать нельзя, статуэтка долго не продержится, чтобы устоять, надо крутить жопой, балансировать.

Заканчиваю флуд, возвращаемся к нашим баранам. Но с новой точкои зрения.

Попытки предварительно подкрутить, настроить поток воды так, чтобы паровой отбор голов и послеголвников был стабильным - это попытка поставить статуэтку на цилиндры. Рано или поздно в Никрагуа кто-то пукнет и наш отбор или остановится, или станет до неприличия большим.
Для успеха нужно крутить жопой, балансировать.

Вот я и предлагаю крутить жопой, опираясь на изменение температуры в ТСА.
Как это делает циркачка? Если она жопой чувствует, что падает в какую-то сторону, то выставляет эту самую жопу так, чтобы центр тяжести сменился в другую... И ей все равно на сколько градусов она сместилась, какое сейчас атмосферное давление и пукнул ли кто-то во Вьетнаме.... нет, в Никарагуа.. Важно одно - крутить жопой в такт стремлениям рухнуть... но в противофазе.
Итак, балансируем по температуре. В противофазе.
Ясное дело, когда речь идет о потоках пара в 10 мг/с, датчик типа ДС18Б20 не подойдет. Пока этот мизер пара его подогреет, будет уже поздно что-то менять. Можно применить любой мелкий терморезистор или простой полупровдниковый диод в стеклянном корпусе с коротко образанными ножками и с припаянными вместо них тонюсенькими проводочками.
Алгритм управления я вижу таким.

Воду в деф подаем в ШИМ-режиме...  Для сглаживания пульсаций что-то применим, это детали...
Даем воду на полную, а потом раз в минуту снижаем ШИМ на 10-20% до тех пор, пока температура в ТСА не пойдет вверх.

В конце концов мы найдем такое значение ШИМ, при котором воды недостаточно для полной конденсации и есть паровой отбор, то есть воздух вверх не идет. Но мы не будем знать, а вдруг мы отбираем слишком много? Поэтому раз в минуту мы будем пробовать увеличить подачу воды - скажем - на 5-10%. Если за минуту это не вызовет начала снижения температуры, значит новое значение ШИМ дает недостаточное количество воды, и мы снова предпримем попытку увеличить ШИМ. Снова на 5-10 процентов.
Если же во время очередной (или первой) попытки дать больше воды температура поползет вниз, значит вверх пошел воздух. Мы не будем дожидаться окончания минутной паузы и  уменьшим подачу воды - вернем ШИМ к прежнему значению и станем ждать потепления градусника. Если за минуту потепление не произойдет,  снова снизим подачу воды на одну ступеньку.

Короче говоря, в результате таких телодвижений система найдет два близко располженных значения ШИМ, одно из которых будет заведомо избыточным, другое - заведомо недостаточным. Постоянно балансируя между ними, система будет поддеживать границу пар-воздух где-то в ТСА или ниже, в холодильнике, то есть вести отбор с какой-то более или менее стабильной скоростью.
Скорость отбора, кстати, будет зависеть от временнЫх параметров реагирования на изменение температуры. Но это уже тоже детали...

[Игорь]

Для себя решил поступить следующим образом - в переход между дефлегматором и конденсатором внедрю обратный клапан

А я сегодня попытаюсь внедрить в паровую трубку д.12 масенький терморезистор...

[GrOV]

Игорь, Ждём отчёта с нетерпением.. :)
У масенького тепловая инерция должна быть масенькой - единицы, ну максимум, десяток секунд...

[ГОГа]

Игорь, все здорово, но: 1. поток охлаждающнй воды холодильника надо стабилизировать по потоку и по температуре
2. ТСА надо термостатировать, иначе чихнешь на нее - и поток изменится.
3. Надо выбирать сечение ТСА такое, что б граница конденсации в ней была на одном срезе и не расползалась языками по внутренней стенке (при большом диаметре) (ИМХО)
добавлено: 25-09-2013, 15:19:17
http://www.all-impex.ru/upload/product/pdf_file/1361959835709.pdf
Это ссылка на датчики давления (преобразователи низкого давления) фирмы SIL. Есть представительство в Москве.
Диапазны измерений от 0 до 10 мбар, .....16, 20, 25, 40, 60, 100мбар.
Может такой датчик даст приемлимые результаты?

[Игорь]

Игорь, все здорово, но: 1. поток охлаждающнй воды холодильника надо стабилизировать по потоку и по температуре

На кой? Разве циркачка стабилизирует сквозняк на арене или количество пукающих в партере? Нет. Но это не мешает ей получать нужный результат - держать баланс и не падать.

2. ТСА надо термостатировать, иначе чихнешь на нее - и поток изменится.

Да ну нафиг!!! Упаси господи... Какую температуру поддерживать? Ничего, кроме вреда от этого не будет. Дополнительная помеха от непонятного отбора или притока тепла. Может теплоизолировать? Может быть, но не уверен. Надо пробовать.

3. Надо выбирать сечение ТСА такое, что б граница конденсации в ней была на одном срезе и не расползалась языками по внутренней стенке (при большом диаметре) (ИМХО)

Наверное достаточно иметь длину этой трубки на порядок больше диаметра.Если трубка будет полметровой при диаметре - 10-14 мм, никакие кислородные языки не пролижут себе путь к дефлегматору.

[ГОГа]

Что ж, удачи искренне желаю и тебе, и Grov-у: получится регулировать CM - от этого в конечном итоге выиграет вся наша общность и сбудется мечта почти каждого второго ректификаторщика (и моя в том числе): обуздать CM. Мало того, этим вы утрёте нос забугорным муншайдерам)))). 
Ждем результатов.

[Cmit]

Гог-Магог,

Что ж, удачи искренне желаю и тебе, и Grov-у: получится регулировать CM - от этого в конечном итоге выиграет вся наша общность и сбудется мечта почти каждого второго ректификаторщика (и моя в том числе) обуздать CM. Мало того, этим вы утрёте нос забугорным муншайдерам)))). 
Ждем результатов.

Гог-Магог,Ты немногоне в курсе ,СМ отбор работает У Володьки У Олежища у меня уже два года -сделанно Игорем ,Да работает немного кривовато,но не будь этих автоматик мы бы не поняли куда нужно двигаться,за это время проведенно множество экспериментови доказанно что альтернативы СМ нет.
Для этого нужно сравнить хромограмы  мои с отбором СМ и Володины старые где отбор жидкостный,только сравнивать анализы верхних фракций и взять хромограмыGrOV, который отлаживал нижний У. О. Где практически нет хвостовых фракций.Все в куче должно дать очень хороший результат.
А пока идет отладка системы,,и главное найти  стабильную точку отсчета,у каждого свое видение этого вопроса -и это хорошо ,значит быстрее будет найден оптимальный режим.

[Игорь]

Вот, нашел цацку. Сопротивление при 20 градусах - 1 кОм, при росте температуры сопротивление растет, при 36 доходит до 1200 ом...
Сфотографировал для масштаба в силиконовой трубке Двн2 и рядом с обычным резистором на 0,125 ватт... Думаю пойдет.