Новый метод управления охлаждением дефлегматора при паровом отборе (CM)

[Игорь]

Сразу делаю ремарку. Я говорю о ректификационной колонне, которая укрепляет спирт выше 96%. На колоннах с недоразделением работает другй принцип.

при жидкостном отборе ты выставил отбор и он у тебя постоянен, скажем  литр в час... При уменьшении  кубового остатка, количество спирта  уменьшается, но отбор на том же  уровне. В итоге мы теряем баланс ФЧ...

Стоп. Если речь идет о ректификации спирта, в дефлегматор поступает только спирт, и если его количество уменьшается, это уже не ректификация и не спирт. Причем, по закону сохранения энергии, при неизменной полезной мощности нагрева, количество приходящего в дефлегматор спирта не меняется. Поэтому, установив отбор на определенном уровне и не меняя отбора, мы фиксируем флегмовое число на одном уровне, а это плохо. Вскоре крепость приходящего в дефлегматор пара начнет уменьшаться, и это уже авария - у нас в отборе не спирт, а неизвестно что.
Задача состоит в том, чтобы корректно регулировать отбор и - соответственно - флегмовое число таким образом, чтобы в дефлегматор поднимался спирт заданной крепости и чистоты, а не крепковатый самогон.

При паровом отборе ситуация несколько иная. Там  грубо говоря две отверстия, одно  побольше, другое поменьше.. Так вот каждое из  этих отверстий имеет свою пропускную способность.

Этот способ, равно как и жидкостный отбор, пропорционально делит пар, фиксируя флегмовое число на одном уровне, а это плохо. Если в начале ректификации вплне достаточно поддерживать ФЧ на уровне 2.5-3, то к середине его нужно уменьшать до 4-5, а ближе к концу ректификации - вообще до 8-10. Чтобы плучать нормальный спирт с фиксированным флегмовым числом, мжно установить заведомо заниженный отбор, но все равно наступит момент, когда это ФЧ станет недостаточным и вод с примесями попрет в отбор.

Ситуация усугубляется тем, что наиболее вонючие примеси скапливаются в колонне в зоне крепости 95 и ниже, и стоит ненадолго просадить крепость отбора до 93-94%, как вся эта вонь, которая скопилась из всего объема сырца тут-же, за минуту,  попадает в отбор.

[Владимир М.]

Ну  мужики вы даете, наехали на пару... :) :) :)
В нашем мире все закономерно, так же и как хвосты.  Например, хвосты никак не могут появиться в начале перегонки, а появляются они после отбора основного тела, вопрос здесь по другому  звучит, когда это тело закончится? Тогда, когда ФЧ станет критическим, то есть в отбор будет уходить больше, чем в возврат флегмы. По этой причине мы держим датчик внутри колонны, и старт\стоп...
Теперь, у нас есть еще наука, которая глаголит, что при определенном кубовом остатке должно быть определенное ФЧ  для получения качественного спирта. Это количество остатка спирта мы определяем по (таблице)  благодаря температуре в кубе.
При жидкостном отборе, теоретически, чтобы не было старт-стопа надо будет с каждым повышением градуса (примерно) надо будет уменьшать отбор, но это стоять и  крутить... проще стар/стоп... но он  вреден и чреват захлебом, как пишет  Игорь.
Если же мы сразу выставим минимальный отбор, скажем  для ФЧ 98С, то 20 литров спирта мы будем отбирать  чуть  ли не неделю.

При паровом же отборе, выставив его на минимум ФЧ, скорость отбора будет зависеть от только давления. Чем больше кубовой остаток тем быстрее отбор, и на оборот...

А на  счет остального, эл безопасности должна быть всегда... Речь идет об  упрощении работы и о  увеличении качества продукта.

[Borbos]

Это количество остатка спирта мы определяем по (таблице)  благодаря температуре в кубе.

Температура в кубе зависит не только от спиртуозности браги,а например от атмосферного давления,состава браги и тд. тп.

[Владимир М.]

 

Этот способ, равно как и жидкостный отбор, пропорционально делит пар, фиксируя флегмовое число на одном уровне, а это плохо. Если в начале ректификации вплне достаточно поддерживать ФЧ на уровне 2.5-3, то к середине его нужно уменьшать до 4-5, а ближе к концу ректификации - вообще до 8-10. Чтобы плучать нормальный спирт с фиксированным флегмовым числом, мжно установить заведомо заниженный отбор, но все равно наступит момент, когда это ФЧ станет недостаточным и вод с примесями попрет в отбор.

Игорь, ты все  верно понял, только не  уловил  "одну мелочь" имея два постоянных отверстия мы  имеем постоянное  ФЧ.  Скажем мы делаем его минимальным. Если делать жидкостный отбор, то  процесс растянется очень надолго и это не  интересно даже обсуждать. А вот при паровом отборе будет "рулить" давление, о чем собственно ты начал речь, эту тему.  В данном случае переменным у нас  становится  скорость отбора, но качество постоянным. Конечно какая то потеря в скорости (парового)отбора все же будет, но гораздо незначительней, чем при жидкостном...
Конечно по логике, ФЧ надо  регулировать  ориентируясь на температуру в кубе... И опять же, при паровом отборе, на мой взгляд, такую регулировку производить проще...

[Владимир М.]

Это количество остатка спирта мы определяем по (таблице)  благодаря температуре в кубе.

Температура в кубе зависит не только от спиртуозности браги,а например от атмосферного давления,состава браги и тд. тп.

ну это  уже  крайность... давление...
а по поводу состава вообще не в тему, у нас не  брага ректифицируется, а спиртоводная смесь, которая имеет строгую зависимость о количества спирта - кипение...

[Borbos]

В данном случае переменным у нас  становится  скорость отбора, но качество постоянным

Так при старт-стопе именно так и происходит.

[Borbos]

а по поводу состава вообще не в тему, у нас не  брага ректифицируется, а спиртоводная смесь, которая имеет строгую зависимость о количества спирта - кипение...

Если ты выгнал СС из "неудачной" браги в нём будет много примесей и соответственно надо больше химии. Температура кипения изменится.

ну это  уже  крайность... давление...

Понаблюдай за барометром.

[Бандерівець]

вот при паровом отборе будет "рулить" давление

Не давление должно "рулить", автоматика. ФЧ зависит не от спиртуозности в кубе, а от энергии которая идет на нагревание браги и от флегмы которая возвращается. И все. Владимир М., давление в верху дефлегматора только для контроля/управления и то пока ничего не ясно или будет работать.

[Игорь]

А вот при паровом отборе будет "рулить" давление, о чем собственно ты начал речь, эту тему.  В данном случае переменным у нас  становится  скорость отбора

Почему? Если поднимется давление, возрастет скорость через обе дырки, а ФЧ останется на прежнем уровне. Да и что изменит изменение давления на 1% от атмосферного?

Конечно по логике, ФЧ надо  регулировать  ориентируясь на температуру в кубе.

Не в кубе, а в насадке, по принципу обратной связи. Температура растет - останавливаем отбор, возвращается к норме - увеличиваем.

От общих вопросов, вернусь к теме.
Не нашел (да и не очень искал) коэффициент динамической вязкости спиртового пара при температуре кипения.
Она мне нужна для того, чтобы в первом приближении вычислить размеры сужающего устройства для измерения перепада давления, характеризующего величину отбора.
Пока принял эту величину в 0,000015 - как для природного газа.
Сделал график зависимости перепада давления на трубке Двн4 мм длиной 30 см от потока через неё спиртового пара.
Получилась такая табличка. Не стоит брать её на вооружения до уточнения свойств спирта.

Отбор спирта мл/час 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000

Перепад давления, мм.в.ст 0,0 1,6 3,1 4,7 6,3 7,9 9,4 11,1 15,2 20,0 25,6 31,9 39,1 47,1 69,8 79,6 90,0 101,1 112,8 125,1 138,0 151,6 165,8 180,6 196,1 212,1 228,9 246,2 264,2 282,8 302,0

Расчетный экселевский файлик, вкотором можно менять данные, приложен.
[attachimg=1]

[Владимир М.]

Ладно, дальнейшее обсуждение  не к чему не приведет, пока не наши доводы не проверятся на практике...  Со дня на день жду электронику универсальную... может Бог даст, на следующей неделе опробуем деф по данному принципу работы... то  есть по паровому отбору, как до, так и после дефлегматора...

[Игорь]

Ты так и не изложил свою методику управления работой колонны. Две дырки - ясно, будет постоянное флегмовое число, зависящее не от этапа ректификации, а от соотношения сечения отверстий и условий конденсации за ними. Но это не электроника, не автоматика. А она чем будет заниматься?

[Игорь]

А в начале процесса когда отбираем головы если под колонной в кубе повесить емкость.Будет ли в ней крепость флегмы отличаться от крепости браги?

я же написал об этом выше. Если укрепление у колонны  достаточное, крепость будет близка к крепости браги. Чем меньше укрепляющая способность, тем она будет ближе к крепости пара. В любом случае крепость возвращаемой флегмы будет не выше и не ниже вилки от крепости кубового остатка до крепости поднимающегося из куба пара.

[Borbos]

Если укрепление у колонны  достаточное, крепость будет близка к крепости браги.

А вот "хитрые" примеси будут одинаково себя проявлять в ковшике и в кубе.

[Владимир М.]

Ты так и не изложил свою методику управления работой колонны. Две дырки - ясно, будет постоянное флегмовое число, зависящее не от этапа ректификации, а от соотношения сечения отверстий и условий конденсации за ними. Но это не электроника, не автоматика. А она чем будет заниматься?

Вообще то, весь сыр бор с электроникой был начат из-за  нагрева... То есть нагрев по поддержанию определенного давления в кубе. Сначала я хотел  реализовать обычный старт стоп. А ВМ8036 у меня есть... Но в фирме  мне предложили пойти по другому пути, собрать отдельное АСУ, которая будет делать все и температуру измерять, и клапаны открывать, и следить за нагревом, не старт стопом, а... в общем постоянно... сама будет думать... ну и безопасность естественно. Короче говоря, какую мы программу ей дадим, то и получим. Там за основу взят микроконтроллер, на него  вешаются все прибамбасы, дисплей, датчики...клапаны и тд.  и программируется, как нам надо. С учетом рекомендации нагрева Сергея 1972 - до 3.5 кВт... :)
Ну а сейчас получается, что многое лишнее... В итоге остановились пока на  ручном  управлении провести первую ректификацию, ну а дальше  выберем полную программу... Я то ректификацию никогда не делал, только  учусь...

Что касается  методики... я попробую два метода, оба паровых, но один после  дефа, другой до до  дефа.
Если получится как я работаю на  своей БК, то есть после дефа, точнее с помощью подачи воды  управлять всем процессом, то на  этом и остановимся.
Если не получится, то есть будут скачки с охлаждением, не важно по каким причинам,  то перейдем на отбор тела до  дефа. Здесь основное  управление возложено на шаровой  кран из  нержи. Вот примерно так...

[Игорь]

Там за основу взят микроконтроллер, на него  вешаются все прибамбасы, дисплей, датчики...клапаны и тд.  и программируется, как нам надо. С учетом рекомендации нагрева Сергея 1972 - до 3.5 кВт...

Стой-постой..
Я писал тебе уже в личку.
Любая автоматизация начинается с постановки задачи. До тех пор, пока ты четко не объяснишь программисту логику работы автоматики, он ничем не сможет тебе помочь. Пусть он хоть семи пядей во лбу, пусть хоть самый крутой специалист и лауреат Нобелевской премии. Он сможет только поставленную тобой задачу переложить на плечи контроллера, перевести на его язык то, что ты сумеешь ему объяснить.
Поэтому первая задача - четко определить когда и как какое устройство должно сработать при срабатывании какого-то датчика.
Потом надо растолмачить это программисту, потом надо убедиться, что он всё понял правильно, и только после этого он сможет начать работу- перевести то, что понял, на язык контроллера.

На каждом этапе возможны недопонимания, которые практически всегда приводят к недоразумениям и неправильной работе системы управления, но это уже потом. Всё начинается с тебя - с постановщика задачи. Но на мой взгляд ты пока и приблизительно не видишь путей автоматизации.

С учетом рекомендации нагрева Сергея 1972 - до 3.5 кВт...

Разве он рекомендовал тебе мощность нагревателя 3.5 кВт? Кажется нет. Речь шла о мощности во время ректификации, а не о мощности, которой должен управлять регулятор.
Вообще-то на мой взгляд 3.5 киловатта для нагрева куба при ректификации маловато - нагрев 40 литров самогона до кипения будет продолжаться час. Я использую ТЭНы мощностью 4.5 киловатта, поставил бы и больше (раньше было 6), но проводка не тянет больше 20 ампер... Но регулятор использую с 40-амперным симистором, который в случае необходимости потянет до 9 киловатт. Так что не пинай напрасно Сергея - как ты спросил, так он и ответил. Обычное недопонимание. Ты хотел спросить одно, спросил другое, Сергей понял вопрос по-третьему, ты понял по-четвертому. В результате вопрос и полученный на него ответ мало связаны между собой.
Я привлекаю твое внимание к этому вопросу потому, что такое недопонимание между тобой и программистом приведет к тому, что столь ожидаемая тобой АСУ не сможет удовлетворить твои ожидания.