Стабилизация давления для предотвращения захлеба в принципе.

Вот хорошее подтверждение слов Игоря223 о том что в правильно спроектированной колонне захлеб бывает верхний.V_B, 06 Сент. 09, 22:23

А откуда ты знаешь где будет захлеб после переделки? Писателю начинаешь уподобляться

А откуда ты знаешь где будет захлеб после переделки? Писателю начинаешь уподобляться
Rudy, 06 Сент. 09, 22:33

Я Руди понимаю твой сарказм, но у меня есть этому мое объяснение:
Мы имеем дело с двумя потоками - пара вверх и флегмы вниз. Сколько пара вошло снизу - столько его и выйдет сверху. А вот с флегмой не все так гладко - если флегма смогла войти в колонну сверху - значит она ДОЛЖНА достигнув низа выйти в бак. Это в правильной колонне. Если она задерживается снизу - значит жди захлеб снизу при определенном давлении.  А это неправильная колонна. Повторяю - если флегма смогла преодолеть сопротивление пара, выходящего из насадки - она уже должна иметь гарантированный путь в бак!!!. А вот при повышении давления и потока пара она просто не сможет вся войти в колонну и будет верхний захлеб!
Под правильной колонной я понимаю ту, у которой "узкое место" - это вся насадка - без заужений ни сверху ни снизу.

Я Руди понимаю твой сарказм, но у меня есть этому мое объяснение:
Мы имеем дело с двумя потоками - пара вверх и флегмы вниз. Сколько пара вошло снизу - столько его и выйдет сверху.V_B, 06 Сент. 09, 23:05

Это не так. Эти слова можно говорить только о массе. Распределение массы между паром и флегмой - отдельный вопрос. Как пример. Если теплоизоляция плохая и поток пара мал - весь пар сконденсируется и не дойдет до верха. Т.е. снизу есть поток пара, а сверху его нет.

А вот с флегмой не все так гладко - если флегма смогла войти в колонну сверху - значит она ДОЛЖНА достигнув низа выйти в бак.

Опять неверно. Флегма сверху - спирт, пар снизу - вода. Поток пара испарит спиртовую флегму и она вся выйдет наверх. А вниз сольется гораздо меньший поток воды. Т.е. поток флегмы внизу будет меньше потока флегмы сверху. Это, кстати, обычно так и есть.

Надеюсь понятно, что и последующие утверждения истиной не являются.

Это в правильной колонне. Если она задерживается снизу - значит жди захлеб снизу при определенном давлении.  А это неправильная колонна. Повторяю - если флегма смогла преодолеть сопротивление пара, выходящего из насадки - она уже должна иметь гарантированный путь в бак!!!. А вот при повышении давления и потока пара она просто не сможет вся войти в колонну и будет верхний захлеб!
Под правильной колонной я понимаю ту, у которой "узкое место" - это вся насадка - без заужений ни сверху ни снизу.

Прежде говорить об обязательном верхнем захлебе в правильной колонне, тебе бы лучше сначала внимательно разобраться с проходящими в ней процессами. Хватит нам и одного Писателя.

Высокая вероятность верхнего захлеба в хорошо сделанной колонне может оказаться правдой. Но пока нет оснований это утверждать. Поэтому не стоит делать столь безапелляционные выводы.

Прежде говорить об обязательном верхнем захлебе в правильной колонне, тебе бы лучше сначала внимательно разобраться с проходящими в ней процессами.
Rudy, 06 Сент. 09, 23:27

Согласен - этим я и занимаюсь - только у тебя опыта больше, а я только учусь.

Т.е. поток флегмы внизу будет меньше потока флегмы сверху. Это, кстати, обычно так и есть.
Rudy, 06 Сент. 09, 23:27

Вот это еще один довод что в случае нижнего захлеба причиной скоре всего будет  конструктивная особенность.

Про потоки пара и флегмы - посмотри http://www.absintheclub.ru/...d98330a42303c37
Но это по массе, а по объему - количество пара вверху примерно такое же как и внизу - Игорь где-то это считал.

Все это весьма сильно зависит от ФЧ.

А есть еще и зависимость паросопротивления насадки не только от объема, но и от состава флегмы. Про нее толком ничего не известно, но, скорее всего, вверху удельное паросопротивление будет ниже из-за того, что спирт лучше смачивает насадку.

Т.е. факторов много, кто-кого пересилит - пока не очень понятно.

Пишу уже скорее на автомате, и скорее для В_Б, потому что у Руди состояние называется "горе от ума".

Внизу вода. Подводим киловатт мощности. Испаряем 1 литр воды. Обьем пара мне неинтересен, поскольку захлеб вызывает именно жидкая фаза.
Вверху спирт. При этих условиях пока мы мспарим и сконденсируем внизу один литр воды, вверху у нас испарится и СКОНДЕНСИРУЕТСЯ 4 литра спирта.

Это по времени - за час. Тут возможны варианты.
Если спирт испаряется и конденсируется в 4 раза быстрее, чем вода - тогда количество его в жидкой фазе примерно равно жидкой фазе воды внизу, и 4 литра в час получается просто за счет того, что спирт четыре раза испарилась.
Но это вряд - ли. Это конечно можно просчитать точно, причем на калькуляторе, безо всяких заумных рассуждений. Но думается мне, что это не так - и отсюда простой вывод - жидкого спирта вверху должно быть явно больше, чем воды внизу - для обеспечения нормального энергобаланса системы.

Пока писал, подумалось.
Даже если спирт испаряется быстро - поток паровой фазы спирта должен быть в разы быстрее, чем поток паров воды - для обеспечения четырехкратной конденсации за час. И это опять же приведет к тому, что скоростной пар будет тормозить флегму, вызывая классический захлеб...верхний захлеб!


Есть еще один способ без заумных многомесячных переливаний из пустого в порожнее определиться - провести опрос владельцев нормально работающих колонн на тему
- Где в Вашей колонне происходит захлеб?

Делаю беспроигрышную ставку - 100% опрошенных (минус один голос, естественно) ответят - под дефлегматором.
Потому что на практике так и есть, хи-хи...

А у тебя где захлеб при избытке мощности?
И какая колонна - я имею ввиду конструктивно?
Интересно, а то мы тут собачимся вокруг похожих по исполнению моделей...

В ветке "стабилизация давления или мощности" мы разобрались, что и как стабилизировать.
И тему давно закрыли бы, если бы сошлись на том, в каком месте колонны снимать показания давления паров спирта (как источник обратной связи стабилизатора).

Счас попробую сюда стащить относящуюся к теме инфу - как некую предисторию вопроса. Пробовал наоборот - в начало ветки вставить - но движек форума не дает..

По поводу стабилизации - взято из соответствующей ветки

практические выводы уже давно можно было сделать и оккультурить в двух тезисах -  что и как.

1 ЧТО - Давление или Мощность

Чтобы ответить на этот вопрос, для начала надо разобраться, в каком режиме мы хотим эксплуатировать колонну. К примеру

- режим 1 Предзахлебный.
Это когда при небольшом увеличении подводимой мощности сверх установленной резко начинает расти в одном месте и падать в другой части системы давление (в общем случае, на вариациях не останавливаюсь). Из-за появления жидкостных пробок происходит полное нарушение работы колонны.
Зачем нужен такой непросто сохраняемый режим? А затем, что в колонне при этом режиме происходит максимальный тепломассообмен - много пара и много флегмы. То есть можно получать либо максимальный возможный отбор, либо максимальное разделение.
Отсюда первый ВЫВОД.
Если колонна имеет минимальное количество ТТ (скажем - 35) или имеет малую (по мнению оператора) производительность -  есть смысл организовать ее работу в предзахлебе. Если же  ТТ ближе к 60 или можно себе позволить отбирать при ФЧ не три,а пять, пусть и дольше - можно уходить на явно (на 20-25%), меньшие числа подводимой мощности и не контролировать особо ни мощность, ни давлене.

При этом получаем автоматически получается
- режим 2 Ненапряженный
Из вышесказанного получается, что в этом режиме при даже существенном росте подведенной мощности захлеба не наступит. Следовательно автоматика не нужна, и в простоте -  явно положительный момент. Очевидно, что отрицательных моментов два.
Во-первых, колонна используется не по максимуму своих возможностей. Во вторых, при падении мощности (просаде напряжения, к примеру) и фиксированном отборе уменьшится, возможно - чрезмерно, ФЧ. И при плохом разделении готовый продукт будет загажен.
Отсюда второй ВЫВОД
При работе в ненапряженном режиме, когда есть запас по подводимой мощности, нужно принять меры, тем не менее,  к стабиизаации этого режима
Повторюсь - если есть уверенность в стабильности сети 220В - тогда делать вовсе ничего не нужно. И тогда простота реализации (отсутствие аппаратно-операторских усложнений) имеет вполне определенный смысл
Если же "сеть плавает" - тогда нужен стабилизатор апряжения.
То есть последовательность действий такая
1.Поставил стабилизатор напряжения с максимальной мощностью стабилизации чуть большей, чем мощность при ректификации
2. Замерял мощность, при которой колонна захлебывается
3. Подал мощность на 20% меньше, получил ненапряженный режим

Реально? Совершенно.
При этом мы пришли к стабилизации мощности на какой то, заведомо меньше максимально возможного уровня, величине. Потребные аппаратные средства при этом Стабилизатор напряжения и Регулятор мощности.

Теперь задумаемся по поводу стабилизации давления... нет, задумываться не будем, потому что уже лень писать. Напишу сразу итого

II КАК стабилизировать Давление

1. Стабилизатор давления чуть сложнее регулятора мощности, но при этом не требуется стабилизатор напряжения сети и есть обратная связь с колонной. Что позволяет, в общем случае, точно держать именно предзахлебный режим работы колонны. 

2. Стабилизатор давления приведен выше по этой ветке,работает как часы.

3. Стабилизировать давление надо в зоне нахождения спирта, не в укрепляющей части колонны, а в разделяющей. Там уже все стабильно по тепломассообмену, а именно это нам и надо. То, что делается при этом ниже вплоть до куба - неважно - при правильной конструкции захлеб бывает только верхним.

Более того. По мере снижения крепости кубового остатка для поддержания постоянного давления в кубе  к нему нужно подводить все большую мощность. При этом давление вверху колонны будет расти, что однозначно приводит к переходу из предзахлебного состояния к захлебу под дефлегматором, который при повышении мощности в кубе производит все большее количество флегмы - пока не наступает захлеб.
Именно поэтому при стабилизации кубового давления на максимальной начальной величине невозможно работать на границе захлеба всю ректификацию, что упорно отрицается или же непонимается некоторыми...

4. Конструктивно узел сьема давления удобнее делать там, где установлен термометр в теле колонны, а именно на 2/3. На практике достаточно иметь еще один переходник-отверстие с куском трубочки Двн5мм. На который одет кусок силикона соответствующего диаметра 100 мм длиной, расположенный чуть-чуть под наклоном (градусов 10). В нем конденсируются капельки и стекают обратно в коонну, не создавая жидкостных пробок. Далее кусок тонкой силиконовой трубки до датчика - весь конструктив.

5. Технология работы такова. Включили, поставили колонну врежим работы "на себя". Потихоньку повышая давление в системе, получили захлеб. Уменьшили чуток давление. Все, дальше про стабилизатор забываем.

Вот примерно и итог этой ветки на практике, граждане ректификаторы...
игорь223, 26 Июля 09, 08:45

далее кучу пропускаю - олды и так это уже  читали.
Из недавнего...

Селянин, то, что предлагает Игорь223 есть еще один способ , который на мой взгляд проще предложенных тобой.

В верхней части насадки состав паров и их температура одинаковы все время ректификации, поэтому одинаковым количествам (скоростям) пара всегда будет соответствовать одинаковые перепады давления.

Когда прессостат стоит в кубе, он измеряет падение давление во всей колонне, а в ней состав флегмы и паров постоянно меняется, и одинаковым перепадам давления соответствуют неодинаковые скорости и количества пара. Поэтому и возникают проблемы, о которых ты писал.
Если, как рекомендует Игорь223, измерять перепад давления только в верхней зоне, эти проблемы исчезают.

По сути все твои способы основаны на оценке перепада  давления до и после сужающего устройства, которое ты вставляешь в колонну. Способ, который предложил Игорь223 мне нравится больше тем, что там нет необходимости добавлять препятствия на пути пара.

Игорь, 01 Сент. 09, 11:54

Игорь, при изменении ФЧ происходит изменение паросопротивления насадки, причем вблизи захлеба - очень резкое. Изменение состава пара влияет значительно меньше. А если измерять на всей колонне, то большую часть паросопротивления образует именно "критическая", с точки зрения захлеба, зона, не критические зоны дают гораздо меньший вклад. Поэтому ограничивать область измерения перепада давления произвольно выбранной зоной - нехорошо. Чаще всего захлеб все-таки внизу.

Т.е. можно ставить датчик давления в верхней трети - но только дополнительный, а не основной. Основной - все равно должен быть в баке.

Поэтому измерение перепада на насадке - плоховато, сильно зависит от ФЧ.

Насчет слабости потока пара - Клим  (и не только) говорил, что у него куски насадки в дефлегматор забрасывало потоком пара. Так что вертушку крутить должно.

Но можно измерять и без вертушки, дополнительным термодатчиком с подогревом, установленным вблизи термометра дефлегматора. Поток пара его будет охлаждать, а репером будет термометр дефлегматора.
Rudy, 04 Сент. 09, 15:43

Если я начну опять спорить с Руди - мы опять с ним поругаемся. Хи0хи.
Тем не менее -
1. В правилно спроектированной колонне захлеб бывает только верхним.

2. При изменении (увеличении) ФЧ паросопротивление растет. Правильный стабилизатор давления уменьшает мощность с тем, чтобы поток паров газообразного СПИРТА (если и когда мы меряем давление паров именно газообразного СПИРТА) был постоянен. Тем самым будет постоянным количество возвращаемой флегмы (сконденсированного СПИРТА)- захлеб автоматически ликвидирован, поскольку есть жесткая обратная связь.

3. В дефлегматоре с открытой трубкой давление нормальной работы всегда атмосферное. Поэтому второй конец МПХа я оставляю в атмосфере болтаться.

Руди, если уж ты такой упертый, подумай о том, что в свое время предлагал Стилл. Мерять дифференциал давления между кубом и колонной. И определять (и предотвращать, соответственно) захлеб по поведению  разницы этих давлений...
игорь223, 05 Сент. 09, 19:50

А разве я с ним спорю? Я прошу только уточнить, на основе какой информации был сделан такой вывод. Просто вопрос сам по себе весьма интересный, но, до сих пор, я не видел информации, позволяющей надежно это утверждать.

Если говорить не просто о колонне (у большинства захлеб внизу), а о "правильно спроектированной" колонне, то в ней захлеб должен начинаться сразу везде - у "правильно спроектированной" колонны не должно быть слабых мест. Но вот какое соотношение параметров (диаметров внизу и вверху и т.д.) должно быть у такой колонны?

Я пока не знаю, а Игорь223 похоже уже с этим разобрался. Мне очень хочется это тоже узнать, вот я и интересуюсь
Rudy, 05 Сент. 09, 21:07

Ок, Руди. Я не спорю с тобой, я излагаю свою точку зрения. Заметь - уже после праздничной бутылочки, полученной пр ипомощи неправильного метода стабилизации.
Утверждение номер раз основано на двух вещах. На практическом опыте эксплуатации готовых и постороении своих колонн (приведи обратноые примеры - я пересмотрю свой опыт). И на том факте, что флегмы вверху колонны больше, чем внизу - где то на форуме под это подвели солидную теоретическую базу. Молярные массы и всякая хрень...там, где про неравномерное сечение рассуждали... но это не важно - ведь на практике захлеб имеет место быть именно ВВЕРХУ колонны - прости пожалуйста...

По поводу второго пункта.
Процесс стабилен - все хорошо. Потом произошел стоп. Флегма потекла в колонну вбольшем обьеме. Пару стало труднее пробиваться наверх. Надо уменьшить поток пара - снизить мощность нагрева. Насколько? А настолько, чтобы вернуть количество флегмы на прежний уровень квазистационарного процесса. То есть нужно, чтобы количество ПАРООБРАЗНОГО СПИРТА стало опять точно равно количеству СКОНДЕНСИРОВАННОГО СПИРТА предзахлебного состояния, возвращаемого в колонну при квазистационаре. Линейное соотношение СПИРТОВ один к одному соблюдается только в верхней, разделяющей - но никак не укрепляющей части колонны. Здесь - и только здесь пропорциональное управление обратной связью возможно и легко осуществимо. Поддерживая постоянное давление паров СПИРТА ГАЗООБРАЗНОГО мы получаем линейно и автоматично постоянство возвращаемого в систему СПИРТА СКОНДЕНСИРОВАННОГО.
Что не так в моих рассуждениях?

Дифференциал - это по русски разность. В кубе например 30мм ртути, а на двух третях - 20мм. Следовательно, дифференциал давления - 10мм ртути.
У МПХа с индексом ДП - два штуцера для измерения. Он так и называется - дифференциальным. Так вот - один вход пихаем в куб. Второй - на уровень 2/3 колонны. Вот я и предлагаю - поразмысли - что будет выдавать датчик с таким способом подключения при разных режимах колонны.
игорь223, 05 Сент. 09, 21:18

После бутылочки, тем более полученной при неправильном методе стабилизации, спорить не стоит, лучше подождать до завтра. Просто несколько замечаний.

У большинства (довольно значительного) захлеб внизу.

Датчик давления в баке прекрасно предотвратит захлеб в любом месте колонны, а не только вверху.

Дифференциал, это, по русски, (в наиболее часто встречаюшемся смысле) - это производная (не берем автомобиль). Дифференциальный датчик измеряет именно разность давлений, а не дифференциал давления (скорость его изменения). Это просто неточность прижившегося термина. Поэтому лучше использовать слово "разность", оно не допускает двоякого понимания.

Разность давлений в кубе и на выходе колонны (атмосфера) прекрасно измеряет датчик давления в баке. А разность давлений в кубе и в начале колонны равна нулю.

Если нужно измерять именно разность давлений на выходе колонны и в кубе - используй дифференциальный датчик (D), если нужно истинное давление - используй абсолютный (А).
Rudy, 05 Сент. 09, 21:57

ну и так далее

Ну и далее то, с чего эта ветка началась...

Игорь, теперь я думаю слово за тобой, иначе конструктив не начнется, хи-хи-хи...

У большинства захлеб внизу из-за сетки, удерживающей насадку. И у меня именно с него все началось. И для борьбы с ним и была придумана мочалка.

Altair, сетка - это конструктивный дефект. Грабли, которые ты же, насколько я помню, и вычислил в свое время.
Поэтому сеточный нижний захлеб не берем во внимание, как нехарактерный для правильной конструкции

я год гнал и не знал ни о каком нижнем захлебе
узнал про него только после подключения датчика давления.
тогда я понял, что колонна работает как то не так
после установки мочалки, все выровнилось.

На моей колонне захлеб проявлялся очень интересно сначала начинала падать тем-ра в верху дефлегматора у атмосферной трубки (постоянный отбор голов),и никакими ухищрениями это не остановить ни снижением ни увеличение давления ни снижением мощности ни снижением охлаждения дефлегматора единственная возможность это выключение системы,принудительный сброс давления до нуля.такое впечатление что в насадке создалась пробка сначала небольшая затем все больше и она начинает жить своей жизнью,я понимаю что это абсурд но такое впечатление.Заменил все сетки на вихотки и путанку убрал все трубки тем-ры в трубе,труба чистая как только родилась,проверил насадку ,чистая без мусора.Теплоизоляция двойная термофлекс с прокладкой посредине фольгированной проклодки.Увеличивал уменьшал отбор.захлебы продолжались до тех пор пока не убрал с низа трубы 25 сантиметров призматической насадки и не заменил ее на стеклянные трубки.Все прекратилось в раз.Так что при таком виде захлеба хотя и увидешь что он начинается ничего сделать уже нельзя.Но это мое мнение.

А что такое вихотка?

Это которой моют из нержачей стружки.

А что такое вихотка?
Rudy, 26 Сент. 09, 15:11

http://209.85.229.132/...=clnk&gl=ru

Насколько помню, на ДВ вехотка (я бы писал так) побольше чем мочалка, но функция та же.