Управление ректификационной колонной

Обсуждение вопросов применения микроконтроллеров и ПЛИС

Куратор темы: Andr

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 08 янв 2016, 08:28

К1019ЕМ1 вроде как в металлическом корпусе в описании.
дистанцироваться от корпуса конечно надо, но тогда нужно максимально уменьшить проводки и увеличить массу датчика, дабы тоже не влияло.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 08 янв 2016, 08:37

с индикатором разобрались.
есть ещё вот что PE12864LRF-001-H-C1
но я его не смог завести.
вот их есть 4 шт и на складе у народа подвисло больше тыщи штук по той же причине.
либо они в пинципе не рабочие, либо опять свои байтики.
например mi12864 китаец и немец совсем разные. т.е. не совместимы по коду, а а разъем и вид одинаков.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 08 янв 2016, 09:08

MasterCat писал(а):К1019ЕМ1 вроде как в металлическом корпусе в описании.
Ну да (КТ-1-9), лажанулся... :oops: чот вклинилось от сказанного Андр_ом.
... но тогда нужно максимально уменьшить проводки и увеличить массу датчика, дабы тоже не влияло.
помехи убираются витой парой, экраном и длинной (около 1-1,5м). Массу датчика увеличивать низя, ибо можно "проглотить" изопропил Ткип.=82гр.С, или же, произойдёт недобор этила/набор сивухи (выше 82гр.С).
Кстати, Андр прально заметил - колонна имеет тепловую инерционность, коя зависит от многих факторов (в первую очередь от конструктивных особенностей, например, - масса).
Лабу проводил на простейшем аналоге. Датчик от термометра (фотос выше), ТL431 в качестве компаратора, коя трудилась на оптотиристор управляющий эл. клапаном отбора продукта (ЭВЕЛЕН 220VAC/50mA).
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 08 янв 2016, 13:21

Возвращаясь к цифровым датчикам температуры.
Насколько заметил, почти все девайсы которые продаются в сети для контроля рек. колонн используют в качестве датчика DS18B20 с разрядностью 12бит.
MasterCat тут уже ранее упоминал DS18B21, а DS18B20 отличаются, наск понимаю, возможностью работы на одной линии связи нескольких датчиков (и НЕ термостат).
http://labkit.ru/userfiles/file/documen ... B20_RU.pdf

на али эти датчики уже в герметичном корпусе из нержи тоже встречаются в достатке
http://ru.aliexpress.com/item/1pcs-DS18 ... 327.PI5YbY

энкодер
http://ru.aliexpress.com/item/1pcs-lot- ... wVersion=1
он же
http://ru.aliexpress.com/item/Free-Ship ... 0.3.mRcTwG

Сам по себе энкодер функционально может быть заменен парой кнопок: "шаг вверх, +1" и "шаг вниз, -1", что обычно и ставят, дабы не плодить лишних сучностей :D
зы. последнее к тому, что стоит ставить в девайс или тока кнопки, или тока энкодеры. (Второй энкодер на выбор режима работы-программирования)
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 08 янв 2016, 14:17

_Maikl писал(а):По датчикам. Полазав по фсяко-разным хфорумам, ознакомившись с размещением электронных термометров и мн. др. пришёл к выводу, что предлагаемая измериловка - туфта, ибо не учитывает многих конструктивных особенностей и некоторых положений простой физики. Поэтому у мну несколько др. конструктив исполнения узла точек измерения температуры. Сфоткаю - покажу...

ждем продолжения
+ желательно твое личное описание всего процесса работы на колонне.

Тогда уже можно будет что-то уточнять и переходить к формализации задачи.
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 08 янв 2016, 14:39

я упоминал DS1621 не 18. при прочих равных условиях они стабильнее. ну... из моей практики. опять же без гимороя однопроводки. ds1624 дока более внятная и график приведен внятный. раньше так было и про 21й, но потом уризали гады.
1621 их у меня есть.
энкодер, по мне , удобнее, а две кнопки можно не запаивать, можно пользовать как программирование и смена парадигмы. :)
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 08 янв 2016, 18:53

Andr писал(а):Возвращаясь к цифровым датчикам температуры.
Насколько заметил, почти все девайсы которые продаются в сети для контроля рек. колонн используют в качестве датчика DS18B20 с разрядностью 12бит.
Андр, звыняй, но мну глубоко начхать на поделки несмышлёнышей. Ведь ужо 3-й (чи более) раз грю - корпус должон быть стеклом, чи из нержи. Да и потом, ведь царапал выше :( Почитай.
на али эти датчики уже в герметичном корпусе из нержи тоже встречаются в достатке
ХЗ, я с ними не в контакте. У мну племяш, который работает в в столичной деревеньке вахтой, што надо привозит, ибо инетовские приятели, через него, дают фирму по моему запросу.
Про энкодер всё понятно, оный у мну на многих хоз. девайсах, например, - кричалка-дуроёбка в 60Вт в а/телеге.
Andr писал(а):...твое личное описание всего процесса работы на колонне. Тогда уже можно будет что-то уточнять и переходить к формализации задачи.
не... я ленив :cry: На неделе буду работать на колонне реально, вот тогда и сниму видео для унутреннего пользования (типа - конторского). А сщас, фотки тарельчатой колонны с дефом. Вся объвязка не установлена (просто для показухи, дабы понять о чём речуга).
Андр, конешно, замахнулся на несусветную цифирью по температуре.
Если берём 3 точки измерения, то, показуха и установка:
1.Вход в конденстор:
- 70-80гр.С с разрешением 0,01 (разрешение, дабы была возможность тонкой тарировки датчика с учётом погрешностей) и тарировка на образце..
- до 70гр.С достаточна дискретность 1гр.С.
- выше 82гр.С от 1гр.С до 2гр.С.
2.Куб.
- с 40гр.С через 10гр.С
- 60-80гр.С. через 2-3гр.С.
- 80- 98гр.С - через 0,5 гр.С.


Ниже фотосы некоторого оборудования, используемого мну для дистилляции и ректификации. Оная достигается кол-вом провальных тарелок в колонне. На счас - 21шт. из нержи (оные из дна копеешных кружек из нержи). Фотосы по изготовлению мну мощного дефа для быстрой дистилляции, а также, меднячие трубы для замкнутой системы охлаждения, ибо:
1.Эстет, заботящийся об экологии.
2.Кубик водички - 78тугриков.
Так шта... летом думаю - 2, а зимой - 1 и 2.
а вааще-то, ежли за чот взялся... надо довести до конечной логики (пмсм) :oops:

Блин, пока царапаю о неком, забываю про друге... :(
Во всяком случае, вспомнившееся нацарапаю в др. постах :)
Вложения
01.jpg
02.jpg
03.jpg
04.jpg
05.jpg
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 08 янв 2016, 20:59

_Maikl писал(а):Если берём 3 точки измерения, то, показуха и установка:
1.Вход в конденстор:
- 70-80гр.С с разрешением 0,01 (разрешение, дабы была возможность тонкой тарировки датчика с учётом погрешностей) и тарировка на образце..
- до 70гр.С достаточна дискретность 1гр.С.
- выше 82гр.С от 1гр.С до 2гр.С.
2.Куб.
- с 40гр.С через 10гр.С
- 60-80гр.С. через 2-3гр.С.
- 80- 98гр.С - через 0,5 гр.С.


нихренанедогналмедленныйягаз.
до 70 в попугаях, после 82 в глухарях.
80..82 0,01 градуса чё за хрень?
тот же DS1621 (24) он платиновый, его тарировать нет нужды. одинаковые оне, графику соответствуют.
для души, конечно можно табличку корректировки иметь внутре, но при чем тут 0,01? али я тормоз?
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 08 янв 2016, 21:23

Да, если обратили внимание на стол в хламе с свирельным станком, то.... это мастрячу из шейкера (нержа в Ашанеоколо 180туг.) очередной пердохранитель от брызгоуноса в колонну и, в какой-то мере, оный можно назвать - сухопарником, доп. теор. тарелкой... повышающим спиртуозность продукта на 2-4%об
И вдогонку. Поработав с двумя типами колонн:
а) спирально-призматическая насадка;
б) тарельчатая (21шт)
пришёл к выводу, что "а" мне нах не упала, ибо спирт-ректификат 97%об свободно получаю на тарельчатой без всяких заморочек, например, - соблюдение теплового режима колонны (дюже капризная). Тарельчатая при ректификации избавлена от некоторых болячек присущих колонн с насадкой и мн. др. К тому же, имеется несомненный плюс, который позволяет легко перейти с одного режима (ректификация/дистилляция) на другой, выбирая оный кол-вом тарелок. В колонне с насадкой така хня не проханже. Не..., конечно, можно..., но затрахаешься отсыпать насадку в нужном кол-ве и мн.др. суета с неизвестным результом.
Так шта... пою во славу тарельчатой

ЗЫ. Всеволодович, блин, у мну некое время взад накрылось усё в компе. Кое-што уцелело, кое-што - алес биздыкен шварц, кое-што... Это к тому, што было потеряно в т.ч. и из скайповской библии
Будь добрячком, звякни мну на скайпу, пердварительно обозначив время рандеву через ЛС на тут. Надеюсь, што "моя скайпа" у тебя сохранилась :)

ЗЫ2. Более внимательно прочёл посты. Т.е. у мну имеются на ЖК для измериловки напруги (КИТ). Ужо и не помню марку, ибо фпёхивал в всяко-разные БП и, последнюю на северах, варилку. Пошукаю в тумбочке. С оной шла и бакмажка-инстркция по применению. Типа как студент - чо ждать пока банан у рот свалится... трясти надо батенька, трясти... моно и др. таинства совершить, анпример - танцы с бубном, топтание остывающих углей с головешками и мн. др. танцы-попрыгушки достойных внимания республик, УроДифшехся во времена 2-х УродоВ - горбачёв+ельцин.
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 08 янв 2016, 21:54

переселяйся под линукса , например Ubuntu и бедет счастие. винда есть на одном из девайсов, но! никаких выходов никуда.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 08 янв 2016, 23:07

MasterCat писал(а):нихренанедогналмедленныйягаз.
чот тормозуха с постами на сайте (у мну 4G) Подозреваю, што иногда, особенно в конце оплаченного месяца, начинается т.н. "щель".
Нацарапав пост и отослав, не взрел твоего про иностранную питицу.
Токующие, мну, как бэ, более близки в любом виде :lol:
...тот же DS1621 (24) он платиновый...
и платина у мну есть,но диаметр датчика с мой х...
переселяйся под линукса...
ага, вот счас... попу причешу и сделаю...
Ты... это кому говоришь? Мну? Так ить, ужо грил - я старый балбес, коему не суждено в этой жизни постичь цифровые проги и железо для оных.
Так шта, фся надёга на тебя да на Андра.
Конечный, реальный выхлоп в железе, испытанный на колонне в реале, будет уравнён заморскими питицами, чи импортозамншчаюшщими (о как!) глухарями :lol:

Кстати, в 72-м прошлого века, наша птица ходила пешком по улицам сибирских деревень. Приехамши в Демьянск (ПС-500кВ) я ошалел от такой экологии и отношения проживающего люда к природе, в коей оне родились и живут. С тех пор, питаю превеликую уважуху к оному люду :good:
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 09 янв 2016, 00:45

Питицы… Высоцкий об оных и Севере…
Што-то колыхнулось, навеяло... Голубая связка: тигр – Амур + козёл – Тимур... Вместо бывшего нихуя, установили настоящее дохуя (в/камер) для шоу, дабы дурить и отвлекать народ от прозы жизни.
Нет, конечно, я природу люблю, уважаю, берегу… но, мне видится несколько иное. Например, в/камеры с голосом в кабмине, при обсуждении звеняще-щемящих вопросов россиян, граждан-современников моей Родины-Отчизны...

Все года и века и эпохи подряд
Все стремится к теплу от морозов и вьюг.
Почему ж эти птицы на север летят,
Если птицам положено только на юг.
Слава им не нужна и величие,
Вот под крыльями кончится лед-
И найдут они счастье птичее
Как награду за дерзкий полет.
Что же нам не жилось, что же нам не спалось,
Что нас выгнало в путь по высокой волне?
Нам сиянья пока наблюдать не пришлось,
Это редко бывает - сиянья в цене!
Тишина. Только чайки как молнии.
Пустотой мы их кормим из рук.
Но наградою нам за безмолвие обязательно будет звук.
Как давно снятся нам только белые сны,
Все другие оттенки снега замели,
Мы ослепли давно от такой белизны,
Но прозреем от темной полоски земли.
Наше горло отпустит молчание,
Наша слабость растает как тень.
И наградой за ночи отчаянья будет вечный полярный день.
Север, воля, надежда, страна без границ.
Снег без грязи, как долгая жизнь без вранья.
Воронье нам не выклюет глаз из глазниц,
потому что не водится здесь воронья.
Кто не верил в дурные пророчества,
в снег не лег ни на миг отдохнуть,
Тем наградою за одиночество
Должен встретиться кто-нибудь
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 09 янв 2016, 06:55

замечание:
ежели пользовать не цифровой детчик температуры, а измерять аналоговый сигнал, то нужен для stm буфер на ОУ при входе+интегрирующая цепь. АЦП у них звенят на вход и весьма значительно. Благо тут торопиться не куда, но тем не менее он сам себе вносит помеху и врет везде, где не середина диапазона. Атмел, впрочем, ничем не лучше, не сказать ещё хужей..
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 11 янв 2016, 14:02

ну так и де дятько АлгоритмиковичЬ? не инначе как в Дегустаторовича переобозвался.
=============

лежит мужик на диване....
- ээх, кто-то де-то нажрался, валяется счастливый в сугробе, ему хорошо, а я, как дурак тут на диване в телик пялюсь.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 12 янв 2016, 01:06

Второй, или уже третий день, пытаюсь курить их форум на тему автоматизации ......
за годы всякой фигни понаписано ..... :shock: ..... и что-та уже ум за разум от всей етой хрини заходит ... :???:
Седня заехал посмотрел царгу у брата, место датчика температуры 1/4 высоты снизу, общая высота царги примерно 150см, диаметр 5см, т.е. похоже несколько коротковата для такого диаметра.
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 12 янв 2016, 04:51

Andr писал(а):Второй, или уже третий день, пытаюсь курить их форум на тему автоматизации ......
за годы всякой фигни понаписано ..... :shock: ..... и что-та уже ум за разум от всей етой хрини заходит ... :???:
.

шоба жисть медом не была. я вот тут ломанулся в контексте темы spi2 на stm задействовать. так давно не вляпывался. при этом не я один такой балбес. немцы с пшеками целую войнушку затеяли с этим. оно как-бэ работает, но лучше б не было от слова совсем. из вредности атмеловского арма подергал. у этих работает . пока описал проблеммки и отложил. а ацп так ещё хлеще, раньше вглубь не копал, тупо пользовал. Т.е. всё как обычно, в т.ч. с любой автоматизацией: пока этот гондурас не трогаешь он и не беспокоит.
ждем-с алгоритмикуса. Чтоё-то мне подсказывает что в итоге будет некая таблица параметров и их надо будет эмпирически устаканивать.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 12 янв 2016, 09:07

MasterCat писал(а):ну так и де дятько АлгоритмиковичЬ? не инначе как в Дегустаторовича переобозвался.
Ага, тут преобразишься :x Половым вопросом занят, осталось залить бетоном около 10кв.м. из 50. Потом потолки, отделка стен и др. строительная хренотень. А тут ещё снег валит каждый день и уборки требует, да и температура то плюс, то минус.
лежит мужик на диване....
- ээх, кто-то де-то нажрался, валяется счастливый в сугробе, ему хорошо, а я, как дурак тут на диване в телик пялюсь.
дык, хто тебе мешает слезть с дивана в сугроб, дабы быть счастливым? Чи анисовка закончилась? :haha: :lol:
Чтоё-то мне подсказывает что в итоге будет некая таблица параметров и их надо будет эмпирически устаканивать.
ясен перец, что так оно и будет. Но как грил ранее - нет необходимости в линейной показухе и работы автоматики до 74-76гр.С и выше 84гр.С. Достаточно погрешность в 0,1гр.С в указанном диапазоне, т.е. 8-10гр,С.
Andr писал(а):Второй, или уже третий день, пытаюсь курить их форум на тему автоматизации ......
за годы всякой фигни понаписано ..... :shock: ..... и что-та уже ум за разум от всей етой хрини заходит ... :???:
то-то и оно, ибо продвинутые не особо делятся с начинающими, а если што-то и промычат, то не до конца.
Седня заехал посмотрел царгу у брата, место датчика температуры 1/4 высоты снизу, общая высота царги примерно 150см, диаметр 5см, т.е. похоже несколько коротковата для такого диаметра.
Ваще-то 150см достаточно, но производительность колонны будет меньше для того же к-ва выхлопа продукта с одинаковой спиртуозностью.
Что касается места установки ДТ на 1/4 снизу колонны, то он не есмь основной регулятор температуры при ректификации. Оный является предвестником не нормальной работы колонны. Сигнал выводится на автоматику и является аварийным. Обычно, его устанавливают на высоте 1/3 от куба, ибо стекающая вниз флегма будет искажать реальную картинку температуры (при 1/4) из-за возможного насыщения насадки оной.
Основной ДТ (управляющий процессом) устанавливается на входе в дефлегматор (вверху колонны).
И ещё. Для нормальной работы (принцип работы и достижение максимального КПД) ректификационной колонны с насадкой, аки и тарельчатой, требуется подведение определённой тепловой мощности, дабы работать на грани захлёбывания. Оная зависит от многих факторов. Например: диаметр и высота трубы колонны, возможность дефлегматора по утилизации тепла и др.
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 12 янв 2016, 13:23

MasterCat писал(а):шоба жисть медом не была. я вот тут ломанулся в контексте темы spi2 на stm задействовать.

spi2 это что еще за хрень такая и на куда?

SPI или I2C ить наверно что-то одно из этих двух ....

[quote="_Maikl"]то-то и оно, ибо продвинутые не особо делятся с начинающими, а если што-то и промычат, то не до конца.[quote]
продвинутые оне там ноне более бизнесем занимаються, как понимаю
братец свою систему тоже у кого-то на там заказывал
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 13 янв 2016, 01:40

MasterCat писал(а): Чтоё-то мне подсказывает что в итоге будет некая таблица параметров и их надо будет эмпирически устаканивать.

.. очень на то похоже..
Сейчас попробую несколько систематизировать и изложить, что тут накопал, ты почитаешь и Майкл подкорректирует, если уеду сильно не туда. :)

Работу с РК ()ректификационной колонной) можно разбить на несколько этапов:
1 выход на рабочий режим; 1а стабилизация режима, "работа на себя"
2 отбор голов
3 рабочий отбор тела
4 добор тела
5 система безопаности (сама по себе)

1 зависит от количества залитого СС (спирта сырца), мощности нагрева и производительности дефлегматора (холодильника), а также самой колонны, ее инерционности.
Видимая сложность автоматизации состоит в том, что необходимо добиться устойчивой работы колонны при минимальном нагреве и минимальном количестве подаваемой воды в дефлегматор, чтобы не было лищнего перерасхода энергии. Но т.к. температура воды на входе может сильно разниться, то автоматизировать это процесс довольно сложно, требуется плавная регулировка расхода воды. Кроме того, от внешних условий и количества залитого СС нескольколько разнятся теплопотери на входе + еще сеть может гулять.
+ инерционность самого процесса
Кроме того, сама РК - откртая система, имеющая связь с атмосферой, по этому температуры кипения имеют зависимость и от атмосферного давления.
При первом пуске имеется неизвестный разброс (систематическая погрешность) датчиков.

Т.е. кажется достаточно очевидно, что первый запуск и настройку, калибровку параметров РК первоначально требуется проводить в ручном режиме, а полная автоматизация процесса выглядит весьма затратной, как минимум по оборудованию. т.к. требуется рассчитывать текущую мощность нагревателя и отбор энергии холодильником, а мощность внегних потерь и вовсе величина неизвестная. хотя возможно она и меняется не в слишком широких пределах.
Уравнение энергетического баланса при стабильной работе колонны "на себя"
Ен= Еп+Ех , где Ен- энергия наревателя, Еп - внешние потери, Ех- энергия поглощаемая холодильником.

1а - необходим чтобы убедиться в устойчивой работе колонны. Сколько занимает времени ...хз . т.к. связан с инерционностью колонны, которая может достигать, судя по некоторым данным, 10-15 мин. Параметр зависит от самого оборудования. ( пункт желательно уточнить)

В результате 1 и 1а РК находится в некотором стационарном состоянии, когда температура основного тела колонны почти постоянная по всей длине. Нижний конец несколько более горячий, верний - более холодный, но длина этих участков сравнительно не велика по сравнению с общей длиной (в среднем 1,5-2м). Нижний всего 6-10см, верний - сам дефлегматор и может еще 3-5 см. (по верху точных данных не нашел, так что это писано исходя из моего понимания физики).
Какая температура, кстати сказать, тоже вопрос, т.к. по логике ожидается отбор "голов", т.е. легкопищяхих фракций типа: метилового спирта, ацетонов и эфиров, что занимает температурный диапзон от 56 (ацетон) далее 65 (метанол, далее М) и до температуры кипения этанола (далее Э) 78,3.

Т.к. этанол в определенной мере тоже испаряется и его содержание в СС гораздо больше "голов", температура РК должна лежать в это время где-то посерединке между 65 и 78 гр. С, среднее получается 71,5. Из этого собственно следует, что температура СС в кубе более 72 и большая часть "голов" уже сидит в самой колонне, т.к. в противном случае температура РК дожна быть ниже.

В это время переходим к п.2 - отбору "голов"
уравнение Э. баланса Ен= Еп+ (Ех-Ег), т.е. учитываем еще энергию, которую уносят сливаемые "головы"
Если в системе более ничего неменять, то отбор голов должен отразиться на температуре дефлегматора и вызвать ее некоторое повышение, т.к. отбор идет уже сконденсированного спирта, который изымается из процесса повторного испарения, т.е. охлаждения.
Соотвтественно, если вести отбор "голов" в таких условиях быстро, то уменшится количество конденсата "голов" в следствие повышения температуры дефлематора.
(Ну вот опять эмпирика ... :D хошь ставь регулятор скорости отбора по дельте температуры дефлегматора, хошь методом тыка подлючаешь какой-то фиксированный отбор и на все забиваешь, а хошь - делаешь температурно-регулируемый непрерывный отбор из паровой фазы, а не стекающей флегмы. Последнее уже затрагивает конструктивное исполнение конкретной колонны и требует специального прибамбаса на сливном узле. Хотя если пытаться управлять температурой дефлегматора с точностью до 0,1 или лучше градуса, то может оно и прокатит. Что-то такого я не встречал в описаниях. )
Последний раз редактировалось Andr 13 янв 2016, 03:16, всего редактировалось 1 раз.
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 13 янв 2016, 02:33

Некоторое отступление.
Поползав по справочникам, нашел, а кое-где высчитал следующие цифры
............................................................................................азеотропная смесь (равновесный (неразделяемый) насыщенный пар при н.у.)
..............................ацетон...........метанол.............этанол........... вода 4%+ этанол 96%...........
Энергия испарения ...... 500................1100.................830 .......................920...................... кДж/кг
Температура кипения.....56..................64,6................78,2.......................78,3...................... гр. С

к сожалению не нашел параметры для азеотропной смеси воды и метанола

Предполагается, что основным составляющим "голов" является метанол.
Из таблички следует, что несмотря на то, что температура кипения метанола более чем на 10 гр. ниже, чем этанола, но энергии для его испарения требуется затратить больше, т.е. это еще один фактор сложности их разделения, т.к. способствует испарению этанола вместе с метанолом. Видимо это одна из причин, почему отбор "голов" производят обычно в 2-3 раза и более медленно, чем основной отбор.

Теперь обратим внимание на то, что при отборе "голов" трудно ожидать каких-то значимых температурных скачков не дефлегматоре-холодильнике, по мере удаления метанола и замещения его этанолом.
Т.е. это еще одна предполагаемая трудность автоматизации, т.к. нет явного сигнала для перехода от отбора "голов" к отбору "тела", собственно чистого этанола.
Процесс тут прекращают несколькими способами:
- органолептически, на вкус и нюх, иначе говоря;
- теоретическим расчетом и отбором соотв. объема "голов";
- по объему, но объем расчитывается исходя из времени и величины установленного отбора (заранее известного).

что-то иных решений этого вопроса не встречал :boredom:
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 13 янв 2016, 04:22

3- отбор "тела"
Процесс до некоторого момента, пока не слишком понизится содержание спирта в кубе, стационарный.
энергетически описывается Ен= Еп+ (Ех-Ет), где Ет- энергия изымаемая из системы за счет отбора этанола.
На этом этапе отбор обычно увеичивают, по сравнению с отбором "голов".
Излишне большой отбор приводит к осушению колонны, и росту температуры на датчике в нижней трети-четверти колонны.
Кроме того это приводт к уменьшению флегмового числа (ФЧ), которое выражает количество циклов испарения-конденсации до выхода спирта из колонны.
ФЧ при этом стремится к 0, т.е. РК переходит в режим простого дистиллятора, и степень очистки падает.
Минималное рекомендуемое ФЧ =3
Очевидно, что нужное ФЧ можно оценить по энергозатратам, использу табличу выше.

Т.е. нам требуется испарить спир, точнее азеотропную смесь, 4 раза, до ее выхода из РК.
Если у нас производительность РК в этом режиме 1 литр в час,то затратим энергию 920кДж*4= 3680 кДж, т.е. киловаттный кипятильник и вперед :)
но без учета энергии на потери, которые обычно где-то 20-30%.

Т.е. потенциально максимально допустимый отбор и соотв. ФЧ можно контролировать по нижнему датчику колонны.

По мере истощения спирта в кубе, понижению спиртуозности, температура в нем начнет подниматься, как и температура на датчиках колонны, т.к. спирт внизу РК начинает замещаться водой и изменяется соотношение паровой фазы, паров воды становится болше.
Последний раз редактировалось Andr 13 янв 2016, 05:19, всего редактировалось 1 раз.
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 13 янв 2016, 04:57

перекур .... аднако :)
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 13 янв 2016, 06:32

Andr писал(а):перекур .... аднако :)
ага, ибо MasterCat, похоже, поменял диван на сугроб (чё-то не видать) :lol:
Аndr, так глубоко влезать не стоит (пмсм). В полной автоматике, тако же, не вижу смысла, т.к. продукт делается для себя, а не на продажу в большом кол-ве.
Вечером (буде время) расскажу некоторые вещи из практики, а также - как настроить колонну на оптимальный режим, ибо у каждой свой норов.
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение Andr » 13 янв 2016, 07:24

_Maikl писал(а):ага, ибо MasterCat, похоже, поменял диван на сугроб (чё-то не видать) :lol:

Дык еще вчера хотел сказать, -Коту больше не наливать! :D

_Maikl писал(а):Аndr, так глубоко влезать не стоит (пмсм). В полной автоматике, тако же, не вижу смысла, т.к. продукт делается для себя, а не на продажу в большом кол-ве.

ну тут 3 задачи решаю
кратенько пытаюсь изложить общее описание процесоов для MasterCat,
потом, пока пишу как-то все более-менее раскладывается последовательно в понимании этого дела, а потом память у нас у всех устроена по разному. Я, например, очень быстро могу загрузиться какой-то задачей, и бывает на дню их приходится решать с десяток самых разных направлений, но потом так же быстро она вылетает из головы. Так что если не осталось никаких следо, то можно спустя пару тройку месяцев начинать считай что с начала. :???: И вот записи очень помогают будить ассоциативку.
_Maikl писал(а):Вечером (буде время) расскажу некоторые вещи из практики, а также - как настроить колонну на оптимальный режим, ибо у каждой свой норов.

ну да, давно ждем, ......... заодно поравил бы меня, если где-то в описании чего загнул не туды
"Ничто не стоит так дешево и не ценится так дорого, как вежливость" - Сервантес
Аватара пользователя
Andr
 
Сообщения: 751
Зарегистрирован: 05 фев 2011, 22:30

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 13 янв 2016, 16:08

не наливать.. ха. сволочи!
Котэ тут поменял ориентацию , вступил в связь с bmw гуссем.
http://quto.ru/moto/BMW/R1200GS/2011/ один из.
у них очень-но хреновая abs. Точнее она хорошая пока работает, но не долго.
Ну вот, надо или найти обходные пути или тупо сделать свой контроллер. Там даже датчики давления на тензе программируемой с MLX90308CCC. Свинья, ревагирует на питание, на не те коэфф. коррекции датчиков, на предыдущие состояния, на разные обмотки моторчиков, на погоду и пр. короче, капец.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение serg247 » 13 янв 2016, 22:55

Один раз не БМВ :)
Гору нельзя покорить, она может позволить на неё взойти...
Аватара пользователя
serg247
 
Сообщения: 166
Зарегистрирован: 03 авг 2013, 21:37

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 14 янв 2016, 06:31

serg247 писал(а):Один раз не БМВ :)

их там полтора десятка с косяками.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение serg247 » 14 янв 2016, 10:16

Групповуха...
Не, групповое помешательство :)
Гору нельзя покорить, она может позволить на неё взойти...
Аватара пользователя
serg247
 
Сообщения: 166
Зарегистрирован: 03 авг 2013, 21:37

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение MasterCat » 14 янв 2016, 11:56

serg247 писал(а):Групповуха...
Не, групповое помешательство :)

ну типа пасаны тусуются, ага.
То, что невозможно запаять, приходится программировать... (с)перто Копирайт = Пирайт & K°
Аватара пользователя
MasterCat
 
Сообщения: 1281
Зарегистрирован: 02 фев 2011, 17:18

Re: Управление ректификационной колонной

Сообщение _Maikl » 14 янв 2016, 17:51

Пмсм, надо бы начать с терминологии используемой самогонщиками, дабы было понятно (заинтересованному люду) о чём трёп, да и размер постов сократится.
Куб – перегонный куб, Ёмкость для кипячения и испарение перегоняемой жидкости.
Простейшие – бытовая скороварка, пивной кег, молочный бидон, и вообще любая герметично закрываемая емкость, которая выдерживает избыточное давление внутри, и которую можно нагреть.
РК – ректификационная колонна. Аппарат, предназначенный для разделения жидких смесей, которые имеют различную летучесть при кипении.
НРК – насадочная ректификационная колонна, наполненная насадочными телами (Насадкой) из химически нейтрального материала (нержавеющая сталь, медь, фарфор, стекло), для обеспечения поверхности контакта возгоняемой жидкости и водно-спиртового пара.
СПН – спирально призматическая насадка. Контактный элемент в насадочных массообменных ректификационных колоннах.
Некоторые рукодельники изготавливают ее самостоятельно из нержавеющей проволоки, мочалок для мытья посуды с последующим матированием растворами кислот (для увеличения смачиваемости).
ТРК – тарельчатые ректификационные колонны, разделенная на секции по высоте специальными устройствами – тарелками (фторопласт, медь, нержавейка и др.), обеспечивающими поверхность контакта возгоняемой жидкости и водно-спиртового пара.
Тарелка – контактное устройство в ТРК. Предназначена для контакта кипящих спирта и жидкости.
Согласно законам дистилляции при этом происходит одновременно испарение смеси (укрепление паров спиртом) и конденсация (обеднение жидкости спиртом).
Сухопарник (см. Прикубник). Устройство для осушения пара и предотвращения брызгоуноса браги из перегонного куба.
Прикубник – дополнительный элемент (емкость) на пути пара из куба в холодильник, может быть как один, так и несколько последовательно соединенных . Служит для осушения пара и предотвращения брызгоуноса перегоняемой жидкости, что может приводить к дрожжевому запаху и помутнению дистиллята. Если паропроводные трубки не погружены в образующийся в устройстве конденсат – Сухопарник, в противном случае – Мокропарник. В последнем случае в конденсат могут быть положены пряности для придания дистилляту особого аромата. Отличается от дефлегматора отсутствием возврата флегмы в перегонный куб (к концу перегонки она остается в самом прикубнике).
Дефлегматор – устройство для частичной или полной конденсации восходящих спиртсодержащих паров, образующих флегму, которая идет на орошение (питание) колонны.
Является неотъемлемой частью НРК/ТРК и др. колонн.
Холодильник Димрота – холодильник в виде трубки согнутой змеевиком, изготавливается в стекле или металле. Через змеевик проходит ОЖ.
Холодильник прямоточный – холодильник в виде двух трубок вставленный одна в другую (труба в трубе). В трубу большего диаметра подаётся ОЖ.
ТСА – трубка связи с атмосферой. Обязательный элемент безопасности Ректификационных колонн, делает систему открытой, предотвращает критическое повышение давления при перегонке. Также имеются некоторые технологические функции.
Царга – часть ректификационной колонны в системе: куб-колонна-дефлегматор-холодильник. Полая труба из нейтрального материала (стеклянная, металлическая) с посадочными устройствами, для насадочных колонн с поддержкой в нижней части для удержания насадки (простейший вариант - кусок металлической мочалки для мойки посуды). В зависимости от конструкции может наращиваться до желательной высоты колонны (обычно ограничена высотой потолков в помещении, где проходит перегонка). Установка даже небольшой царги с насадкой, хотя бы из мочалок, на перегонный куб существенно повышает крепость продукта и повышает его степень очистки, но удлиняет время перегонки. Защищает от брызгоуноса. Недостаток – при перебросе бражки из куба из-за вспенивания, засоряется и мытье затруднительно. Поэтому стоит ставить только на перегонке СС, который не подвержен кипению.
Ректификация – разделение однородных жидких смесей на составляющие вещества, основанное на неоднократном испарении жидкостей и конденсации паров в НРК, ТРК и др. колоннах.
Дистилляция – частичное испарение кипящей жидкой смеси летучих веществ путём непрерывного отвода и конденсации образовавшихся паров в холодильнике. Основана на раздельном кипении смеси, т.е. содержание спирта в парах выше, чем в исходной жидкости, что позволяет, сконденсировав их, укрепить полученный продукт, (Дистиллят). Повторная перегонка дистиллята позволяет еще более укрепить его, вплоть до крепости азеотропной смеси
СС – спирт-сырец (в народе – самогон). Спирт, полученный дистилляцией браги, содержащий большую часть летучих примесей спирта в бражке, кроме нелетучих веществ и части воды. Проще – спирт первой перегонки или выжатый до нулевой крепости в кубовом остатке без отделения голов и хвостов.
СР – спирт ректификат. Спирт, полученный ректификацией СС.
Голова – головная часть погона, обогащенная головными фракциями. Наиболее интенсивно отходит в начале процесса перегонки при температурах ниже температуры кипения этилового спирта, но при дистилляции в меньших количествах идет в течение всего процесса перегонки.
Хвост – хвостовые фракции. Смесь высококипящих компонентов при перегонке, дурно пахнущая сивухой (Сивушные масла - смесь высших спиртов с содержанием углерода от С3 до С10). В наибольших количествах отбирается в конце перегонки. В теории ректификации имеет несколько иное значение – вещества, при любых концентрациях спирта имеющие летучесть ниже, чем у спирта (концентрируются в жидкости, в идеале – остаются в Кубе), например, фурфурол.
Тело (сердце) – основная пищевая часть погона, отбирается после удаления голов до начала отхождения хвостов, т.е. часть годная к употреблению (этиловый спирт).
Сивуха – сивушное масло, смесь высших спиртов с содержанием атомов углерода от С3 до С10. Основной компонент хвостовых фракций в конце перегонки.
Флегма – конденсат, направляемый обратно в колонну для орошения насадки с целью тепломассообмена. Процесс возврата флегмы в перегонный куб называют дефлегмацией. Чем больше возврат флегмы в куб, тем ниже скорость перегонки, но выше степень очистки (в нашем случае – крепость). При отсутствии дефлегмации (дефлегматор не работает) аппарат превращается в аппарат прямой перегонки, никакой дополнительной очистки нет. Приходится выбирать на основе собственного опыта и требуемой чистоты (крепости).
ФЧ – флегмовое число. Отношение массового количества флегмы (Ф), возвращаемой на орошение ректификационной насадки/тарелки в НРК/ТРК (или в перегонный куб) к массовому количеству отбираемого дистиллята (К). ФЧ=Ф/К. Один из частных случаев – работа колонны "на себя", когда отбор дистиллята отсутствует, ФЧ в этом случае равно бесконечности и, наоборот, при отсутствии возврата флегмы, ФЧ равно нулю. Чем больше возврат флегмы в куб, тем ниже скорость перегонки, но выше степень очистки (в нашем случае - крепость).
Барда – кубовый остаток после перегонки браги.
ОЖ – охлаждающая жидкость.
Органолептика – качество продукта, определяемое с помощью органов чувств человека (запах, вкус, цвет, тактильные ощущения).
Отбор по жидкой фазе. Одна из возможных схем организации дефлегмации в НРК/ТРК (отбор по жидкой фазе, отбор по пару и др.), при которой восходящий водно-спиртовый пар полностью конденсируется в дефлегматоре, а образовавшийся конденсат тем или иным путем разделяется на два потока: питание колонны жидкой фазой (флегма) и дистиллят, отбираемый в качестве продукта ректификации.
Широко используется в промышленности и быту, т.к. позволяет легко автоматизировать регулировку ФЧ. Поскольку конденсация пара полностью проходит в дефлегматоре, холодильник-конденсатор играет в этом случае вспомогательную роль, дополнительно охлаждая жидкость из дефлегматора, и в общем случае может быть исключен из схемы.
Отбор по пару. В промышленности (и быту) не используется из-за сложности регулировки ФЧ в паровой среде.
_Maikl
 
Сообщения: 224
Зарегистрирован: 14 дек 2014, 06:43

Пред.След.

Вернуться в Микроконтроллеры и ПЛИС

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 2

cron