Новый метод управления охлаждением дефлегматора при паровом отборе (CM)

[vadiv]

На хорошем железе

Игорь вот о чем я говорю. Я считаю, что надо "определить" правильное железо, к нему "настроить" автоматику , и сказать .... при таком раскладе гарантированно получим то-то и то-то. Но если взять "плохое" железо  к нему поставить автоматику ожидать получение "гарантированного" результата это будет неправильно.

Причем здесь РМ-2?  Это не часть колонны, которая следит за параметрами системы и управляет процессом, а часть системы электроснабжения

Игорь это исполнительное устрйство. Его я привел как пример только пото-му, что есть четкие параметры.и ожидаемая реакция в этих границах. Чем более "правильное" железо дефлегматора, тем более ожидаемая реакция на команды контролера и соответствеено более управляемый процесс. Это я к этой фразе

Эти помехи будут учитываться формулой расчета, и результат будет один - температура в контрольной точке будет равна заданной.

[Игорь]

Игорь это исполнительное устрйство

Да, исполнительное, но не устройство управления процессом ректификации, а устройство управления параметрами напряжения.

Система автоматического управления процессом состоит из трёх частей - глаз, рук и мозгов. Глаза следят за процессом, мозги переваривают эту информацию и дают команду рукам - что-то подкрутить, увеличить или уменьшить. РМ-2 - тупая крутилка. Накрутил 58 вольт, и она держит это напряжение пка есть напруга в сети. По сути это тупой димер, дающий более стабильный результат.
РМ-2 - не исполнительное устройство. Система автоматизации не имеет возможности изменять его настройки. Это просто стабилизатор напряжения. Внешний, оторванный от системы автоматизации.
Вот 1182ПМ1 изменяющий напряжение питания ТЭНа в зависимости - к примеру - от давления в кубе - это уже исполнительное устройство автоматизации.

Теперь о железе.
Правильная система автоматизации не зависит от железа. Если я настрою систему стабилизации давление на какую-то величину, она будет поддерживать именно это давление независимо от того, правильно сделана колонна или нет, есть в ней заужение или нет. В зависимости от правильности железа изменится только мощность, соответствующая этому давлению, и связанная с ней производительность.

Если я настрою допустимый рост температуры в насадке на 0,05 или 0,1 градуса, система настроит отбор на таком уровне, что температура не вылезет из этой величины, а значит примеси в отбор не попадут ни при каком состоянии железа. Если колонна будет совсем неправильной, отбора не будет совсем, если железо будет правильным, отбор будет максимальным. По величине этого отборы можно оценить правильность железа и при необходимости исправить ошибки.

[Владимир М.]

Я сегодня пробовал свой  аквариумный насос - мне понравилось.

Как пробывал? Какой  насос? Опиши подобно, у меня с насосом был не паровой отбор а игра кто кого быстрее достанет.

Вов  вечером сфоткаю, и потом я пока им только  брагу в НБК  подавал, а  не  охлаждение им производил. Хотя думаю при правильных условиях и трансформаторе, он  должен и на охлаждении заработать, но надо пробовать

[vadiv]

Теперь о железе.Правильная система автоматизации не зависит от железа. Если я настрою систему стабилизации давление на какую-то величину, она будет поддерживать именно это давление независимо от того, правильно сделана колонна или нет, есть в ней заужение или нет.

Если я настрою допустимый рост температуры в насадке на 0,05 или 0,1 градуса, система настроит отбор на таком уровне, что температура не вылезет из этой величины

Очень спорно.
Ты когда доделал паровой отбор (перенес отчеты с ХД) у тебя при ШИМ регулировке подачи воды, температура пара гуляла, если память не изменяет даже в градусах. Т.е. при программной установке гистерезиса в 0,2 или 0,3 градуса фактически в в дефлегматоре над димротом (в исполнительном устройстве) температура гуляла в градусах.
Это и есть "брак" железа. ПИД конечно будет лучше, но все равно, если ты не изменил  или деф или систему подачи, регулировки воды, гистерезис будет вылетать.

[Игорь]

температура пара гуляла, если память не изменяет даже в градусах... Это и есть "брак" железа.

Это не брак железа а брак, недостаток понимания процесса.
Не надо путать температуру пара и температуру, до которой нагревается (или остужается) термометр, находящейся над дефлегматором.
Если есть желание заниматься этими вопросами, надо четко уяснить, что температура пара не гуляет. При отборе голов, например, или при отборе тела спирта, температура пара не может быть разной. Она всегда равна температуре кипения азеотропа. Пока идет пар, термометр показывает эту температуру. Причем независимо от того, с какой скоростью идет пар.

А что показывает термометр, когда пар полностью остановлен дефлегматором?

Что значит, если термометр над дефлегматором показывает, скажем, 68 градусов? Да ничего конкретного это не значит.

Это говорит что ОДНО ИЗ ДВУХ.
Или пар шел, но остановился, и теперь термометр окружен воздухом, температура которого зависит от теплопотерь и кучи других сложно определяемых параметров, и к данному моменту термометр успел остыть до 68-ми.
или пар с температурой 78.3 не шел совсем а недавно пошел, термометр постепенно греется, и к данному моменту успел догреться до 68.
Определенности нет.

То есть, взглянув на термометр и увидев, что температура равна 68, мы не получаем конкретной информации и не можем принять конкретного решения. Если мы поставили задачу поддерживать температуру термометра (не пара!) на уровне 70 градусов,  увидев на термометре 68, какое мы должны выполнить действие? Как мы должны изменить поток воды в дефлегматор?

Неизвестно.

В случае первого "или" нам нужно быстро уменьшать подачу воды, ведь пар не идет совсем, а в случае второго "илдействие зависит от того, как вела себя температура термометра последние несколько секунд. Если она быстро поднималась, надо быстро увеличить подачу воды, если долго стоит на месте, или растет медленно, подачу воды нужно постепенно уменьшать.

Другими словами, система управления должна иметь память - и долговременную, и кратковременную, одного пропорционального управления недостаточно. Поэтому, решая такую задачу с помощью чисто пропорциональной системы, успеха добиться невозможно.

Когда я применил ПИД, который сочетает мгновенные данные, краткосрочную и долгосрочную память., задача решилась достаточно легко.

Но я повторю еще не один раз. Термометр над дефлегматором не показывает температуру пара. Управлять процессом ректификации с паровым отбором, опираясь на данные этого термометра, невозможно. Можно управлять  процессом отбора голов, но так как нет прямой зависимости между температурой термометра и скоростью пара, каждый раз прдется устанавливать подходящую температуру экспериментально.

[Владимир М.]

Я сегодня пробовал свой  аквариумный насос - мне понравилось.

Как пробывал? Какой  насос? Опиши подобно, у меня с насосом был не паровой отбор а игра кто кого быстрее достанет.

Вов, а у тебя  насос как работал, напрямую?
У меня он подавал  сначала  жидкость в камеру, из  которой  самотеком брага лилась в колонну... то есть подача у  меня была постоянна, а если  чисто от насоса, то колебания здесь  уместны.
Второе, у тебя нагрев чем то был  стабилизирован? или просто от поставленного напряжения? тогда скачки в сети однозначно влияли и на  нагрев, а  значит опять проблема.
Вообще, если использовать самотек, то никаких насосов не надо, достаточно  сделать емкость из  которой  будет подаваться вода простым атмосферным давлением, потом вход для  воды, и  выход. Этот бак подключив к воде обычным краном  выставил подачу, чуть  больше необходимого, так чтобы лишнее подкапывало. И все  вот  тебе стабильный поток  воды. Но  колебание  в сети (тен) как решить? стабилизатором?

[Бандерівець]

Владимир М., Самотек не подошёл мне, гидросопротивление димрота достаточно высоко и поток был слабеньким. В ёмкость на потолком я бросил насос, он качал воду в димрот.

[Владимир М.]

Ну  да, ограничение по высоте - это проблема :(

[vadiv]

Стоп, стоп,стоп.
Игорь может я плохо излагаю мысль, но разговор идет в разных руслах.
Еще раз попробую изложить
Мое мнение, что для правильного функционирования парового отбора система состоящая из двух подсистем
- управляющей и исполняющей должна быть правильно сбалансирована.
1. Управляющая система - датчики, логика (программа). Ты называешь глаза и мозг
2. Исполняющая система - реле, двигатели, регуляторы,клапана, насосы (в том числе централизованная система водоснабжения), дефлегматор (или правильнее скажем димрот) и пр. То что участвует из списка.
И в конкретной дискуссии я высказал свое мнение, что чем длиннее дефлегматор (фактически димрот) тем легче и более точно можно регулировать паровой отбор.

Обосновал я свое видение следующим образом.
Управляющая система - это фактически программа которая реагируя на данные с датчиков (температурных, давления) дает команды исполнительным устройствам (клапанам, регуляторам ...)
Я очень сомневаюсь, что программно учитываются такие парамерты как:
- время открытия клапана
- время закрытия клапана
- время установления равномерного потока воды в дефлегматоре, после открытия клапана
....

Программно можно давать комманды на открытие/закрытие клапана с частотой, ограниченной только параметрами микросхемы.
Но это не значит, что клапан успеет сработать и в димроте установится мало мальски стабильный режим потока.

Как ты считаешь, где одна и та-же автоматика более точно и стабильно будет поддерживать отбор по паровой фазе:
- в дефлегматоре длиной 30 см - и соответственно двуслойным димротом длиной около 25 см . Деф - труба Дн50.8 мм, димрот - трубка 3м - Дн-6мм или
- в дефлегматоре длиной 70 см - и соответственно однослойным димротом длиной около 60 см. Деф - труба Дн42.4 мм, димрот - трубка 3м (можно и 4 и 5 сделать)- Дн-6мм)
   

[Игорь]

vadiv,  Я уже упоминал выражение "обратная связь". Похоже, ты не понимаешь что это такое.
Сделал этот вывод по тому, что ты собираешься учитывать время открытия-закрытия и прочую дребедень. Если идти этим путем, ничего не выйдет. А вот система с обратной связью сработает без проблем.

С чем бы это сравнить? О, вот. Управление машиной. Когда ты за рулем, ты - мозг системы. Когда ты рулишь,  ты не учитываешь зазоров в клапанах, температуру охлаждающей жидкости и вязкость бензина. Эти параметры под косвенным контролем, если что-то совсем наперекосяк, ты просто остановишься. Но если все параметры в пределах нормы, тебя не интересуют конкретные значения зазоров, люфтов. Тебя даже не интересует количество цилиндров. Ты смотришь на дорогу или спидометр и управляешь.  Если медленно - добавляешь газ, если быстро - сбрасываешь, если загорелся красный светофор - жмешь тормоз, зеленый - трогаешься. Причем алгоритм твоего управления принципиально не зависит от марки машины - пересаживаясь со славуты на опель тебя не надо перепрошивать, переучивать и пересдавать экзамен.

Я  по одесски  отвечу вопросом на твой вопрос.
На какой машине ты сможешь более точно поддерживать скорость 40 км/час - на запорожце, на пежо, или на лексусе? Будет ли большая разница в точности поддержания скорости на этих трех машинах? Будет ли принципиально отличаться твои действия в первом, втором и третьем случае?

Это всё лирика. Прошерсти литературу по ПИД - управлению, и многие вопросы отпадут сами собой. Ты увидишь почему форма и длина димрота не имеет значения, когда система учитывает текущую ошибку, помнит то, что было раньше и прогнозирует то, что произойдет вскоре.

PS
Прочел фразу про двухслойный димрот длиной 25 см... Это куда такой монстр? Я как раз сегодня скрутил два димрота которые способны сконденсировать до 4 кВт тепла. Полная высота меньше 14 сантиметров. Расстояние по центрам водяных отверстий - 12.5 см. Дефлегматор вместе с узлом жидкостого отбора имеет высоту 21 сантиметр.

[Владимир М.]

И в конкретной дискуссии я высказал свое мнение, что чем длиннее дефлегматор (фактически димрот) тем легче и более точно можно регулировать паровой отбор.

Не совсем так, я проводил  эксперименты по размерам дефлегматора для своей БКМ. Так вот дефлегматор не  холодильник, для  каждой мощности нагрева есть свой оптимальный размер. Маленький плохо и слишком большой  плохо, причина одна -  сложность регулировки.

[vadiv]

vadiv,  Я уже упоминал выражение "обратная связь". Похоже, ты не понимаешь что это такое.Сделал этот вывод по тому, что ты собираешься учитывать время открытия-закрытия и прочую дребедень. Если идти этим путем, ничего не выйдет. А вот система с обратной связью сработает без проблем

Наверное не понимаю.
Пример с клапанами - фигуральный
С обратной связью когда-то сработает, только может за 2 приближения, а может за 10 приближений (а время достижения цели будет разное)

Причем алгоритм твоего управления принципиально не зависит от марки машины - пересаживаясь со славуты на опель тебя не надо перепрошивать, переучивать и пересдавать экзамен.

Нет не надо переучиваться, а вот подучиться да(это плюс ПИД).
Но на славуте я не смогу поехать 200 км/час,  и затормозить с 200 км/ч до 0 км/час на участке метров  в 150 и чтобы не занесло, и остановить машину у черты, так что-бы она не качнулась не смогу. А на лексусе запросто. Хотя водитель будет один и тот-же.

Я  по одесски  отвечу вопросом на твой вопрос.На какой машине ты сможешь более точно поддерживать скорость 40 км/час - на запорожце, на пежо, или на лексусе? Будет ли большая разница в точности поддержания скорости на этих трех машинах? Будет ли принципиально отличаться твои действия в первом, втором и третьем случае?

Железно более точно поддерживать буду на пежо и лексусе (ставлю круиз контроль и все). Если без круиза, все равно на пежо или лексусе т.к. там более точная реакция на нажатие педали газа. 

Маленькое приложение .
При изменении температуры охлаждающей воды в димроте с 20 С до 50 С на растоянии 14 см относительное изменение составит 2,14 С/ см.
При изменении температуры охлаждающей воды в димроте с 20 С до 50 С на растоянии 40 см относительное изменение составит 0,75 С/ см.

И если мне необходимо в какой либо точке выставить температуру изменяя поток через димрот, то быстрее (за меньшее количество приближений) и точнее (относительная погрешность мньше) я установлю температуру на димроте длиной 40 см.

[Borbos]

И если мне необходимо в какой либо точке выставить температуру изменяя поток через димрот, то быстрее (за меньшее количество приближений) и точнее (относительная погрешность мньше) я установлю температуру на димроте длиной 40 см.

Что-то я не пойму о какой температуре речь?
Ели речь о температуре воды выходящей из дефлегматора то пофик какой он конструкции димрот длиной 40см,плоский как у Запала или просто термос.

[Игорь]

И если мне необходимо в какой либо точке выставить температуру

Температуру ЧЕГО ты собрался устанавливать? похоже, мы говорим о совершенно разных вещах. Я - о ректификации, а ты о чем?
При ректификации к дефлегматору приходит пар, близкий по составу к азеотропу. Температура его кипения не отличима от азеотропной точки, по крайней мере нашими методами измерения.
Если вдоль трубы идет такой пар, его температура остается  неизменной на всем пути, независимо от длины дефлегматора. Меняется только количество пара, так как часть его конденсируется.

При ректификации из дефлегматора выходит пар той-же температуры, что и входит в него, только в меньшем количестве. Если пар сконденсировался весь, его место займет воздух, но его температура нам не интересна.

Ты пишешь о температуре воды в разных точках дефлегматора, но как ты предполагаешь:
а) измерить её
б) использовать эту информацию ?

При отборе тела я управляю потоком воды в дефлегматоре, используя информацию о температуре в насадке чуть выше её середины. При работе на себя в этом уровне устанавливается какая-то определенная температура, а при оптимальном отборе тела - чуть более высокая - на 1-2 десятки. Поэтому я управляю конденсацией флегмы так, чтобы температура В НАСАДКЕ не менялась и соответствовала оптимальному соотношению укрепления и производительности.

При отборе голов это не срабатывает, так как нужно максимальное укрепление, при котором температура в насадке не отличается от температуры при работе на себя. Поэтому приходится использовать горбатый метод, управляя по температуре в дефлегматоре и устанавливая её ниже возможной температуры пара. Это приводит к периодическому отбору, который неплохо подходит для отбора голов.

Способ управления подачей воды по температуре пара за дефлегматором прекрасно подходит для частичного укрепления, когда температура пара может быть разной и от неё зависит спиртуозность отбираемого продукта. Но это тема отдельного разговора.

Еще о замере температуры. Сунь термодатчик подмышку и посчитай за сколько времени его показания уловят последнюю десятую, то есть если у тебя температура 36.6, посчитай за какой промежуток времени его показания изменятся с 36.5 до 36.6. Если меньше 10 секунд, это хороший датчик. Но насколько он полезен в дефлегматоре, когда пар придет с более высокой (на десятую) температурой -  будет уже с примесями, и за 10 секунд, пока среагирует датчик, в отбор уже попадет куча гадости?

[Borbos]

Способ управления подачей воды по температуре пара за дефлегматором

Это как?

когда температура пара может быть разной и от неё зависит спиртуозность отбираемого продукта.

Как спиртуозность спирта может быть разной? ???
Или есть способ отличить температуру кипения 96,6% спирта от97%?