Новый метод управления охлаждением дефлегматора при паровом отборе (CM)

[Игорь]

флуд

Сергей, благодаря тебе эта ветка может стать классическим примером флуда и троллизма. Если ты по каким-то причинам поставил задачу убить эту дискуссию, не трать силы, лучше помоги пенсионерам (твой прием :) ), всё равно ничего не выйдет. Мои ответы на вопросы по теме будут как всегда на порядок обширнее, чем перепалки с тобой. Жаль, что ты не хочешь ничего написать по существу. Можешь, а не хочешь.

Как автор ветки, разрешаю всем флудить здесь, но с одним условием - на 10 строк по делу - одна строчка флуда.

[close]

увязав их  с дельтой температур в насадке простым логическим "или" или "и"

Блин... вроде видел еще один твой пост с упоминанием логики и с приоритетами, или почудилось с недосыпу :) ?
Логика оперирует двумя понятиями - да или нет. Применение логики даст возможность реализовать только допотопный старт-стопный режим, а это не интересно. Тем более, что со временем всплывает всё больше и больше его недостатков.

Сравни два способа.
Старт-стоп. Пока температура не выросла, отбор идет с крейсерской скоростью, пересекла 1-2-3 десятки - останавливается полностью. Если это наложить на стабилизацию давления, получается, что при каждом старте отбора накопившиеся в колонне примеси взлетают вверх (особенно в конце ректификации), а увеличивающийся поток пара еще и помогает им...

Плавное изменение отбора.
Сразу задаеи допустимое превышение температуры в насадке отностиельно режима работы на себя  на 1-2-3 десятки. При самом начале отбор сам устанавливается очень большим - в 50-ке порядка 3-3.5 литра в час, ФЧ примерно 2,5. Это плохо? НЕТ! ведь температура в насадке не превышена, значит ни вода, ни примеси не поднимаются. Просто колонна работает с полным использованием своих возможностей. Как только примеси накапливаются в колонне или начинает подниматься вода - главная хвостовая примесь, температура в насадке хочет подняться, и схема реагирует на это снижением установленного значения давления над дефом, то есть снижением отбора, или увеличением ФЧ, подстраивая его так, чтобы заданное превышение температуры в насадке  не изменялось. Отбор не останавливается и не стартует, он плавно и равномерно снижается. Никаких возмущений ни в режиме движения пара, ни в режиме движения флегмы нет.
В конце концов, когда вернуть прирост температуры снижением отбора не удастся, система остановит отбор полностью, задав нулевое давление , но и это произойдет без скачка - до этого отбор будет мизерным. И если через некоторое время температура всё-же вернется к заданному значению, это тоже произойдет без возмущений - отбор начнется с очень малых величин.
Сигнал на прекращение работы может быть получен как по температуре в кубе, так и по времени запроса на нулевое давление (отбор). То есть, если 5-10 минут отбора не было, значит надо остановить работу или подать сигнал.
На мой взгляд первый вариант - необходимая достаточность на этапе роста, а второй - взрослая, зрелая система.

Давай еще раз.

В начале мы ограничиваем максимальное давление, которое система, завязанная на датчик давления, подавая больше или меньше воды в деф, будет поддерживать выше дефлегматора. Это давление обеспечивает отбор на уровне 3 литра в час - немного завышенное значение. Пусть это будет - скажем - 100 мм.в.ст.

Система, завязанная на датчик температуры, следит за терморежимом, и меняет установку давления и отбор так, чтобы поддерживалась заданная температура, которая на десятые отличается от режима работы на себя.
Если эти десятые обеспечиваются при отборе 3 литра в час, термосистема не дает никаких команд.
Если  температура начинает ползти вверх, она уменьшает заданное значение давления (отбор), и плавно меняет его вверх-вниз до тех пор, пока температура снова не замрет на установленной точке.

И еще раз. Подачей воды управляет пневмосистема. Только она. Она дает воды столько, сколько нужно для поддержания заданного давления.

Термосистема подачей воды не управляет. Она изменяет заданное значение давления для пневмосистемы так, чтобы температура в насадке была не больше и не меньше, а именно заданное число градусов...

Люблю подробно описывать - сам начинаю что-то соображать.

[Delta]

Многоуважаемые коллеги!!! Стоило мне отлучится на какой то час, и на форуме начался беспредел :o
Напоминаю, что мы находимся на форуме Labspirt, и любые негативные высказывания в сторону любого "спиртосодержащего" форума будут мною и я думаю, другими модераторами ПРЕСЕКАТЬСЯ!!! А так же высказывания недоброжелательного ( то есть ругани и т.д.) характера в сторону участников форума будут также беспощадно искореняться!!! Все свои нелестные пожелания можете высказывать в личку оппоненту. Не забывайте, что у нас так же присутствуют много гостей, и новых участников форума!!!
С уважением ко всем вам, Delta

[GrOV]

Игорь,
флуд:

Spoiler

Блин... вроде видел еще один твой пост с упоминанием логики и с приоритетами, или почудилось с недосыпу  ?

Да,пост был... Я перечитал и понял что написал бред - поэтому удалил..
Спасибо за ответ...

[close]

[Игорь]

Не подсматривайте. еще не готово. Борясь со склерозом, записываю наметки очередного сообщения.

Spoiler

Итак, вроде направление движения наметилось, надо двигаться ... сейчас будет много бреда, и его назначение - не прокладка окончательного пути, а только его нащупывание.
Допустим, я поставлю такую трубку или диафрагму с таким отверстием, чтобы полному, немного увеличенному отбору соответствовал перепад давления 100 мм.в.ст.
Датчик давления при отсутствии давления выдает 0,2 вольта, а при 100 мм.в.ст - 0,47 вольта. Допустим, я отниму от него 0,2 вольта и умножу на 10. Выходной сигнал от датчика давления будет изменяться от нуля при отсутствии отбора до 4,5 вольт при полном отборе.
Именно в таком диапазоне должно изменяться опорное внешнее напряжение с которым я буду сравнивать уже преобразованное напряжение с датчика. Я выбрал такое усиление сигнала с датчика не случайно мне в любом случае придется стабилизировать для работы датчика напряжение 5 вольт, от этого напряжения можно будет запитать и делитель напряжения для задания нужной величины давления.
Сразу прикину номинал делителя... Ток через делитель я обычно выбираю в диапазоне 0,5-1 mА. Значит потенциометр должен быть на 5 или 10 килоом, а резистор между ним и плюсом должен погасить 1/10 часть напряжения, значит его сопротивление должно быь в 9 раз меньше, чем сопротивление потенциометра - что-то около 560 и 1100 ом соответственно. Если взять 470 ом или килоом, ничего страшного - диапазон будет немного перекрываться - не до 100 мм.в.ст, а до 110.

Оба этих напряжение - и опорное, и фактическое, я подам на входы дифференцирующего усилителя, который вычислит разность между двумя напряжениями и умножает на какой-то коэффициент. Какой именно - сейчас придумаем, потом подправим если что.
Напряжение, которое будет приводить к полной подаче воды, будет 6,8 вольт. Я хочу, чтобы вода открывалась на полную если давление превысит установленное на... глядя в небо... на 33 мм.в.ст или 1,5 вольта между опорным напряжением и преобразованным напряжением с датчика. Если разница напряжений в 1.5 вольта должна превратиться в 6.8 вольт то коэффициент усиления дифференцирующего усилителя должен быть примерно 4.5 Можно 5. Пка это не важно. Пропорциональная составляющая управления продумана, интегральную и дифференциальную продумаю позже, после натурных испытаний Тогда же станет ясно какую характеристику должен иметь потенциометр.

Дальше.
Управляющее напряжение, поступающее с потенциометра на дифференцирующий усилитель, мы должны изменять в зависимости от уползания температуры в насадке. Поэтому напряжение с потенциометра на дифференциатор будем подавать не напрямую, а через сумматор. На второй вход сумматора подадим корректировку от датчика температуры. Для создания сигнала корректировки тоже надо будет использовать ПИД (или скорее ПИ) - регулирование, так как если уменьшение отбора на фиксированную величину не приводит к возврату температуру, уменьшение отбора должно медленно продолжаться до тех пор, пока температура не вернется к заранее заданной. Если она начнет опускаться ниже заданного уровня, отбор будет постепенно нарастать. После двух-трех недолетов - перелетов, мы попадем в яблочко - отбор установится именно на той величине, которая обеспечит заданный нами уровень температуры в насадке.

Ближе к делу. Задаваемая нами разрешенная температура в насадке должна быть на 1-2-3 десятых больше температуры кипения спирта. Путь в случае повышения этой температуры на 0,2 градуса выше заданной, задаваемое значение отбора устанавлиается в ноль. Пусть грубая регулировка перекрывает диапазон температур  - скажем -  от минус 5 до  плюс 5 - где-то от 73 до 83 градусов. Датчик LM35 выдает в этом диапазоне температур от 0.73 до 0.83 вольта. Отниму от этого напряжения 0,73 вольта и умножу на 50. Тогда для установки заданного напряжения мне нужно будет иметь на потенциометре напряжение 5 вольт. Использую два потенциометра "грубо" и "точно" на 10 и 1 килоом, или на 5 и 0,5 килоом...

[close]

[Диоген]

Игорь, будешь ставить эксперементы, обрати внимание на этого "зайца";

[attachimg=1]

Я к тому, что повышение давления в колонне, это +.

[Владимир М.]

Не понял какой принцип.

Принцип парового отбора..  То есть все то, о чем ты сейчас пишешь... И то же, что о чем писал  Самовар... Но Твой безусловно лучше...
Дело вот еще в чем, я еще пол-года назад, когда меня забанили на  ХД  заявил, что для получения Спирта нужны те же  условия (нагрев, время, вода) что для обычной дистилляции... Тогда я это только предположил, опираясь на свою БК, но доказать я это не мог по одной простой причине, недостаточного разделения/укрепления моей БК.  Теперь же  имея достаточно ТТ в РК и паровой отбор мы можем легко это доказать, точнее подтвердить. Что впрочем, ты уже и сделал. Я уже тогда предполагал твой сегодняшний принцип работы, но не знаний ни опыта мне не хватило, чтобы это объяснить... Хотя судя по поведению Сергея, его наверное уже ничего не  убедит... зависть и лень  злая штука... а мзда, что гробовое покрывало...

Меня только вот что смущает, при при уменьшении спиртуозности в кубе, количество пара спирта должно быть меньше... А тут получается общее число пара-флегмы  в колонне практически не  изменяется.
То есть что получается?  количество пара одинаковое, составляющая пара  разная... так что ли получается?

[А0467]

Сечение трубок должно быть не больше, чем 2.78 см3/с : 11 см/с = 0,253 см2, что соответствует диаметру не больше, чем 5,7 мм. Можно взять шестерку, лучше пятерку.

Все понял-спасибо большое.

[Игорь]

Владимир. поверь, лень - это не по Сергея. :)

для получения Спирта нужны те же  условия (нагрев, время, вода) что для обычной дистилляции.

да, разумеется, надо греть, надо охлаждать и надо потратить время. И мне всё-же непонятно что тут нужно доказывать, тем более с использованием парового отбора. При ректификации любой способ отбора имеет как положительные, так и отрицательные стороны, и однозначно отдать предпочтение любому из них было бы ошибкой. Я четко осознаю, что отбирать тело по жидкости гораздо проще, чем по пару. Гораздо проще распределить 10 литров жидкости в час, чем 5 кубометров пара. Но слабое место такой схемы - необходимость  в надежном спиртовом клапане, а правильный спиртовый клапан стоит наверное больше, чем половина колонны :) Поэтому я потихоньку ковыряюсь в направлении парового отбора, так как надежные и неприхотливые водяные клапаны вполне доступны. И вроде нащупал неплохой вариант.

Попытаюсь предположить, ты имел ввиду, говоря о воде электроэнергии и времени что одинаковы не условия, а количество воды, электроэнергии и времени?

С этим ПОЧТИ можно согласиться. Для получения литра спирта нужно одинаковое количество электроэнергии что при дистилляции на прямоточнике, что при ректификации на нормальной колонне с хорошей насадкой. Пустые трубы не в счет - они очень неэкономичны. А так как количество воды напрямую зависит от мощности нагрева, совпадает и количество необходимой охлаждающей воды.
Но не нужно забывать о том, что отбору тела при ректификации предшествует достаточно длительная работа на себя и неэкономичный отбор голов, которые раза в полтора увеличивают и время, и затраты ресурсов. Однако при дистилляции имеет место неэкономичный режим отбора хвостов. Так что при каком способе спирт получается быстрее - еще вопрос.

Меня только вот что смущает, при при уменьшении спиртуозности в кубе, количество пара спирта должно быть меньше... А тут получается общее число пара-флегмы  в колонне практически не  изменяется.
То есть что получается?  количество пара одинаковое, составляющая пара  разная... так что ли получается?

Во-первых нужно уточнять что ты имеешь ввиду под понятием "количество пара" - его вес или объем. Нет это во-вторых. А во-первых - количество флегмы в процессе ректификации меняется. Я не знаю с чего ты поставил пар и флегму через черточку и считаешь, что количество и того, и другого не меняется.
Если количество пара измерять весом, то оно тоже постоянно уменьшается вместе с уменьшением кубовой спиртуозности. А вот объем пара при одинаковой полезной мощности практически не меняется, изменение порядка 1%-та. То есть, если начинать ректификацию в колонне с СПН при мощности 2.5 кВт, а заканчивать при 3.5 кВт, скорость пара возрастет в 14 раза. Если такой перепад наблюдается в колонне с СПН, то можно смело говорить о том, что половину времени колонна работает в неправильном режиме.

[Alcoholik]

Потер свое сообщение в связи с некоректными данными, но смысл вы поняли. Спаибо.

[S66]

Но слабое место такой схемы - необходимость  в надежном спиртовом клапане, а правильный спиртовый клапан стоит наверное больше, чем половина колонны

Цена 300 р., предназначен для работы в агрессивных средах. Продаётся в магазине, торгующим зап частями к профессиональным пуливизаторам. ОООчень плавная регулировка.

[Игорь]

Спасибо, но речь идет об электромагнитном клапане для управления отбором автоматически.

Для ручной регулировки я предпочитаю использовать метод Кулинара. По плавности и повторяемости регулировки, попростоте и дешевизне раализации ему нет равных.
Это игла от шприца на конце тонкой трубки (от капельницы, например). Отбор регулируется изменением перепада высот между уровнем жидкости в узле отбора и кончика иглы.

[Игорь]

1 литр воды или 4 литра спирта!

Я не понял, holik, к чему ты выложил эту неточную информацию. Чтобы подтвердить какой-то из моих выводов, или опровергнуть.

Поэтому сразу насыпаю ведро справочной информации.

1. Уточнение по испарению жидкостей.
Если киловаттным нагревателем испарять чистый спирт, его испарится за час 5,425 литров жидкости, и при нормальном давлении образуется 2682 литра спиртового пара.

Если киловаттным нагревателем испарять чистую воду, ее испарится за час 1,596 миллилитров жидкости, и при нормальном давлении образуется 2713 литра водяного пара.

То есть испарается разная масса этих веществ, но практически равный объем. При дистилляции или ректификации масса пара, поднимающегося из куба, постоянно уменьшается, а объем остается неизменным.

2. По скорости получения спирта при дистилляции и ректификации.

При использовании киловаттного нагревателя при перегонке браги, скорость капания и средняя крепость самогона составляет 2 литра в час и 50%, то есть порядка литра спирта в час.

При использовании киловаттного нагревателя, в дефлегматор ректификационной колонны поднимается около 5 литров спирта в час. При флегмовом числе = 4, отбор составляет 1 литр в час - столько же, сколько и при дистилляции.

По этому показателю можно примерно определить эффективность аппарата. Если на каждый киловатт нагрева он выдает около литра спирта в час, эффективность нормальная. Если гораздо меньше, это плохая система.

[Borbos]

При использовании киловаттного нагревателя, в дефлегматор ректификационной колонны поднимается около 5 литров спирта в час.

Если я правильно понимаю,в конце ректификации на 2кВт в дефлегматоре за час конденсируется около
ведра спирта а из колоны в куб вытекает всего 3 литра?

[Владимир М.]

Игорь, в общем ты правильно меня понял. И все разъяснил. И holik,  спасибо за неправильный ответ, поправив его, Игорь разложил все по полочкам...
Просто я в силу своей безграмотности в нашем  деле, не могу всегда правильно и точно излагать мысль...

[Владимир М.]

Несколько  деталей  для обсуждения.
1. В беседе И. Селиваненко, когда  брал у него насадку порекомендовал мне "затоплять" колонну вначале процесса, для лучшей смачиваемости насадки... При  этом я обратил  внимание на  количество  воздуха, которое твердо  держится в насадке. Точнее речь идет о содержании в нем кислорода, который играет не последнюю роль при отборе (образовании) голов. На мой взгляд медленный процесс отбора голов по  жидкой  фазе связан с этой причиной - с медленным вытравливанием из  рабочей среды  вредных  элементов. Так вот затапливание колонны в начале процесса, не только смачивает насадку, но и вытесняет  ненужный нам воздух. Но и это еще не все. Метод парового отбора после дефлегматора позволяет нам стравливать этот воздух. Вот здесь стоит обратить внимание на скорость отбора, а не качество продукта. То есть если в начале работы колонны, просто уменьшить воду, то пар через отбор, или у кого  жидкостный отбор, через  связь с атмосферой, буквально за несколько минут вытеснит все лишнее из рабочего пространства, а после этого переходить в нормальный режим работы...

Второе. Паровой отбор (только тела)  до дефлегматора. Здесь есть одно, но мощное преимущество: постоянство флегмового числа, в независимости от кубового остатка, которое мы выставим в начале отбора.  Обычное давление (закон  физики) позволит нам избавится от части дорогой  электроники. Но  здесь нужен  кран для регулировки подачи пара. Я для проверки заказал обычный шаровой кран, но только из  нержавейки.  То есть этот метод вполне приемлем для тех, кто испытывает те или  иные трудности. Ну скажем с непостоянной подачей (давлением) воды... Но это я рассматриваю как запасной вариант. Отбор после дефлегматора, это безусловно лучшее, а значит к этому и надо стремиться...