Температура и крепость спирта в насадке

[GrOV]

Но кроме датчика в кубе ,есть еще как минимум 3-4 датчика по колонне. На которые можно положить ответственность за аварийные ситуации.

Cmit, Это у тебя, Игоря, Дельты, меня и ещё одного-двух десятков форумчан, которые сначала читают, потом - думают, и только после этого  делают..
Плюс к этому - имеют какой-никакой опыт...
Я очень серьёзно опасаюсь момента, что кто-то из новичков, начитавшись наших "Теорий", решит послать все системы контроля и безопасности к чёрту и пойдёт на ректификацию с одним термометром в кубе и пережималкой отбора, не представляя - что творится внутри и как реагировать в случае чего :o...
И, не исключаю ситуации, когда все возможные негативные моменты сложившись вместе и в одной точке,
устроят "Бада Бум"...(с)"Пятый элемент"
Потому, как минимум, напишу предупреждение по использованию "Шпоры"...

Наверное для проверки  корректности отбора лучше использовать дельту между температурами жидкости и пара в кубе. Такой замер даст информацию об отборе мгновенно.

Игорь, Хотел тоже об этом упомянуть...Ты, как всегда, опередил.. :)

[Игорь]

положить ответственность за аварийные ситуации.

Не, Сергей. Речь не об авариях. Ну, допустим, недозасунул до конца кубовый датчик,  и он показывает на 2 градуса меньше, чем надо.
Контроллер честно устанавливает отбор для 89 градусов, проверка по скорости роста кубовой температуры показывает, что отбор соответствует выбранному, а на самом деле в кубе 91. Никаких аварий, просто отбор не соответствует кубовой температуре и в отбор идут промежуточные примеси.
Нет, все-таки по дельте пар-жидкость управление будет корректным. Если мы отбираем спирта больше, чем можно, разница температур между паром и жидкостью резко уменьшается, пар горячеет.

Мы приходим к такому выводу. Мало установить вычисленный отбор по таблице, нужно еще спросить колонну хорошо ли она себя чувствует. И если плохо - нам придется начихать на свою таблицу и выполнять капризы колонны.
А если так, то теряется смысл вычисления правильных отборов. Устанавливай любой, спрашивай колонну, и по ее ответу корректируй отбор пока колонна не скажет, что все нормально.

Это будет отбор, который соответствует не только кубовой температуре, не только атмосферному давлению и температуре в помещении, не только фазам луны и солнечной активности, но и всем влияющим факторам, о состоянии которых мы можем и не знать.

А раз так, то напрашивается вывод, что управлять отбором по кубовой температуре можно, но "через задницу".

Не мы должны указывать колонне как она должна работать, а колонна должна сама установить тот уровень отбора. при котором она работает правильно. Не мы должны управлять отбором по кубовой температуре, а колонна должна изметь отбор так, чтобы  какие-то ее контрольные параметры были в допустимом коридоре.

Всё. На одну заботу стало меньше.
Собирался сегодня присоединиться к счетоводам -  посчитать оптимальные отборы для разных кубовых температур. Теперь не буду.

[Cmit]

недозасунул до конца кубовый датчик,  и он показывает на 2 градуса меньше, чем надо.

Было такое ,повезло что не на 2гр ,а на 15гр ,сразу исправил.
добавлено: 13-11-2013, 10:44:43

Собирался сегодня присоединиться к счетоводам -  посчитать оптимальные отборы для разных кубовых температур. Теперь не буду.

Так для дельты пар -жидкость все равно нужна статистика и поверка.

[Игорь]

для дельты пар -жидкость все равно нужна статистика и поверка

Да, это так. Более того, если в этой ситуации какой-то градусник выползет со своего места, толку не будет :)
Вообще-то хочется найти такой параметр, который не надо было бы корректировать по кубовой температуре, а замер температуры в кубе оставить только для определения момента окончания отбора товарного спирта.

[Vova1964]

Не мы должны указывать колонне как она должна работать, а колонна должна сама установить тот уровень отбора. при котором она работает правильно. Не мы должны управлять отбором по кубовой температуре, а колонна должна изметь отбор так, чтобы  какие-то ее контрольные параметры были в допустимом коридоре.

После проведенных изысканий в этой области пришел к следующему алгоритму:
1. Кубовая температура управляет базовой константой отбора по вычисленной таблице.
2. Нижний датчик (10 см от низа насадки) управляет величиной коррекции отбора (увеличивает или уменьшает величину добавки к отбору, заданному таблично).
Такой алгоритм позволяет исключить резкие забросы температуры внизу колонны.

По поводу твоих графиков температуры внизу колонны, а именно в отсутствии вертикальной температурной линии снизу не соглашусь  с тобой. То что я наблюдал на своей колонне с приклеенными датчиками снизу дает другую картину:
1. Режим работы без отбора - крепость сливаемой флегмы равна крепости выходящего пара и температура соответствующая этому. График начинается с этой точки.
2. Начали отбор (не превышая максимально допустимый) - крепость флегмы станет средняя между паром и кубом. Температура ее увеличится, начало графика сместится, а наклон останется.
3. отбор максимальный - крепость сливаемой флегмы равна кубовой - вот здесь имеем температуру равную кубу. В данном режиме график еще не имеет вертикальной линии.
4. В колонне сидит определенный объем спирта, мы забираем сверху ровно столько сколько составляет разница между кубовой спиртуозностью и спиртуозностью пара (это я рассматриваю идеализированный вариант для понимания процессов). Колонна находится в статическом режиме и ничего нигде не меняется - отбор фиксированный и ЗАМЕРЕННЫЙ.
Теперь я делаю отбор больше и отбираю из колонны лишних 100 мл спирта и снова устанавливаю отбор тот-же фиксированный отбор - что произойдет? Колонна снова войдет в статический режим, но при этом снизу колонны на определенную величину установиться примерно одинаковая температура!!!
Это я наблюдал на экспериментах!!!
Вот здесь я выкладывал такие графики:
http://forum.homedistiller.ru/index.php?topic=32535.0
Особенно характерный эксперимент был с заливом спирта через трубку связи с атмосферой в колонну, разогнанную на воде!!!
Так вот при неполном наполнении колонны датчики снизу по высоте 10 см показывали воду, а в 20 см показывали спирт!
Посмотри внимательно:
http://forum.homedistiller.ru/msg.php?id=11698994

[GrOV]

Нижний датчик (10 см от низа насадки) управляет величиной коррекции отбора (увеличивает или уменьшает величину добавки к отбору, заданному таблично).
Такой алгоритм позволяет исключить резкие забросы температуры внизу колонны.

При таком подходе как влияла величина  нижнего сивушного отбора на динамику показаний датчика +10 см от куба?

[Игорь]

снизу колонны на определенную величину установиться примерно одинаковая температура!!!
Это я наблюдал на экспениментах!!!

Я видел результаты, кое в чем усомнился, сделал свои измерения и получил такие результаты.

При резком увеличении отбора, когда снизу от куба начинается рост температуры, распространение этого тепла по поверхности трубы превышает рост температуры внутри сантиметров на 10. И наоборот, при остановке отбора, когда увеличивается объем и крепость возврата, уменьшение температуры сверху вниз по поверхности трубы опережает ее снижение внутри на 10 см.
Этот эффект очень полезен при управлении отбором по температуре внизу насадки. Температура на поверхности на уровне 20 см подскакивает раньше, чем подскакивает температура в насадке. И снижается раньше. Мы получаем возможность работать без отставания.
А теперь сначала...

снизу колонны на определенную величину установиться примерно одинаковая температура!!!

Когда датчики приклеены к металлической трубе снаружи на расстоянии сантиметров один от другого, этот результат вполне предсказуем. Поток тепла вдоль трубы сравним с потоком тепла через пристеночный слой дикой флегмы. Поэтому датчик "слышит" через металл температуру поверхности возле соседнего датчика не хуже, а даже лучше, чем температуру внутри трубы сквозь "вату" пристеночного слоя. Если сравнить теплопроводность пара, жидкости и металла, становится ясно почему так происходит.
Делать выводы о разнице температур между двумя датчиками, приклеенными к поверхности трубы, есть смысл, если расстояние между ними как минимум в сотню раз больше толщины стенки трубы,, то есть сантиметров 15-20. Тогда температурная "слышимость" сквозь трубу начинает превышать слышимость поверхности соседнего датчика.

То есть, если ловить динамику температуры, то датчик на поверхности хорошо утепленной трубы - весьма удачное решение. Но для определения разницы, разности температур датчиков, если он стоят ближе 10-15 см один от другого, размещение датчика на поверхности трубы - плохое решение, дающее искаженный результат.
Хотя, если правильно поставить алгортим измерений, можно что-то придумать... Есть короткий период изменения температур, когда один датчик уже изменил показания, а второй еще нет. Если этот момент поймать, по такой динамике можно сделать важные выводы.



Порассуждаю о температуре кубового пара - слабом месте во всех наших калькуляторах и считалках.
от чего она зависит?
В первую очередь - от температуры (а значит и от спиртуозности) кубовой жидкости.
В не менее первую очередь - от возврата флегмы, ее количества и спиртуозности (а количество и спиртуозность возвращаемой флегмы напрямую зависит от флегмового числа).
Во вторую очередь - от множества других факторов - от кубового и атмосферного давления, от парового объема в кубе, от количества кипящей жидкости...
Есть какие-то соображения?

[Vova1964]

При таком подходе как влияла величина  нижнего сивушного отбора на динамику показаний датчика +10 см от куба?

Я не заметил какого-либо влияния.
А почему должно быть это влияние? Я отбираю по пару снизу, это для участка насадки выше отбора равносильно уменьшению нагрева в кубе.

[GrOV]

уменьшение температуры сверху вниз по поверхности трубы опережает ее снижение внутри на 10 см.

Это не описка? Мне думалось, что отстаёт... :o

[Игорь]

Особенно характерный эксперимент был с заливом спирта через трубку связи с атмосферой в колонну, разогнанную на воде!!!

В кубе в это время был ноль, а в насадке был спирт. Такая ситуация характерна для непрерывных колонн, у нас такого не бывает.
Кстати, если я вставляю в свою расчетку кубовую спиртуозность 0,02%, получаю именно такую картинку с начальным горячим участком, кода в 10 см - вода, а в 20 - спирт.
[attach=1]
Но такого режима не бывает при кубовой ректификации.
Кстати, если рассмотреть короткую колонну с хреновой насадкой, картинка получается совсем "серёгина", но не отвечающая нашим режимам.
[attach=2]

[Игорь]

Это не описка? Мне думалось, что отстаёт...

Описки нет. Быстрые изменения температуры передаются по трубе быстрее, чем по насадке.

[Vova1964]

Когда датчики приклеены к металлической трубе снаружи на расстоянии сантиметров один от другого, этот результат вполне предсказуем. Поток тепла вдоль трубы сравним с потоком тепла через пристеночный слой дикой флегмы. Поэтому датчик "слышит" через металл температуру поверхности возле соседнего датчика не хуже, а даже лучше, чем температуру внутри трубы сквозь "вату" пристеночного слоя. Если сравнить теплопроводность пара, жидкости и металла, становится ясно почему так происходит.

Теплопроводность нержавейки низкая, тем более тонкой (1 мм). Датчики, расположенные близко, показывали прекрасно перепады в градусы! На этом участка работы колонны я ловил именно высокие перепады, который указывают именно высоту разделяющего слоя!

[GrOV]

Vova1964, У меня все датчики стоят в рабочей среде и предприняты меры для минимизации влияния температуры трубы на показания..
Температуру трубы, естественно, не измерял...
Неоднократно наблюдал именно непродолжительное снижение температуры насадки после открытия крана нижнего отбора...
Спустя какое-то время температура на уровне нижнего отбора возвращалась к предидущему значению..
Последующее увеличение нижнего отбора приводило к повышению температуры на уровне нижнего датчика...
Вот и разбираюсь в несовпадениях...

[Крокодил]

Теплопроводность нержавейки низкая, тем более тонкой (1 мм)

Ну и какая труба предподчтительней 1мм или 1.5мм , при внешнем креплении датчикаТ

[GrOV]

Описки нет. Быстрые изменения температуры передаются по трубе быстрее, чем по насадке.

Поясни- не понимаю...
С повышением температуры понятно - куб нагрелся, труба тоже, а в насадке сливается более спиртуозная, следовательно, более "холодная" флегма...Куб и труба "горячеют" быстрее насадки..
Теперь обратная ситуация - остановили отбор - в куб пошла более "холодная" флегма по насадке...Пока она не попадёт в куб, который инерционен и ему надо время чтоб остыть - температура "железа" куба (не пара в кубе) не изменится...Плюс к этому куб " по железке" должен ещё и остудить трубу колонны...
Мне кажется, что в этой ситуации первой будет остывать насадка, следом труба и уж потом куб...
Объясни - в чём я ошибаюсь?