Безклапанный регулятор ФЧ.

Это не обсуждение.  это константация свершившегося факта.

Перед новым годом провел успешные испытания прототипа по плавному регулированию отбора.
Девайс опробован и показал чрезвычано плавную и мягкую регулировку.
без колебаний, рывков и дерганий.
От начала и до конца ректификации - система показала поную неубиваемость и надежность.
Без всяких пережималок, клапанов, старт-стопов и прочей херотени которыми так любят
украшать "навороченные" колонны.

Фотографировать ничего не стал. поскольку все было прикурчено на соплях и изоленте.
Суть проста. Регулятор отбора - обычное коромысло, верх которого выше уровня спирта в узле отбора.
Коромысло управляется с помощью нихромовой проволоки - которая раскаляется током.
Несмотя на массу критики по поводу такой схемы я всетаки решил попробовать,
и был чрезвычайно удивлен стабильностью и устойчивостью работы.

Длина нихрома 1,5 метра. диаметр 0.3 мм.  рабочее напряжение 18 вольт.
при этом нихром не нагревается докрасна. просто достаточно сильно разогрет,
на мой взгляд примерно до 200 градусов. пальцы начинает обжигать примерно через
5 секунд когда обхватишь. но даже этой температуры хватает на удлинение проволоки на 5-7 мм.
а при подборе плеч коломысла - второй конец двигается по высоте около 8 см.

коромысло представляет из себя колено от антенны - диаметром около 3 мм.
на конце напаян кусочек трубочки от капиляра холодильника. (2 мм медная трубка).
которая изогнута буквой Г - и входила в приемник сделаный из 5-и кубового корпуса шприца.

датчик температуры (терморезистор на 33 кОм) расположен на высоте 12 см от низа колонны.
таким образом я заставил работать полностью практически всю высоту насадки.
схема управления. обычный измерительный мост, операционник и мощный полевик.
Управление по дельте здесь не нужно. тупо фиксируем определенную температуру - выше которой отбор прекращается.

я решил принести в жертву время - в размен на качество.
потому искуственно ограничил величину отбора до 300 куб\см в час.
это позволило мне работать с флегмовым числом примерно начиная около 8 и постепенно повышая к концу ректификации. при этом используя почти всю высоту насадки.

Подробности позднее. я на процессе окончательной сборки новой колонны - потому занят.
если будет интерес можно будет снять характеристики и графики отбора.
буду в варианте колонны для подвала - использовать такой вариант регулирования ФЧ.

При работе колонны смотреть не на что. После отбора голов - запускаю регулятор величины отбора.
Нихром разогрет - рычаг опускается вниз, величина отбора зафиксирована капилярной трубочкой.
когда спиртуозность в кубе падает - то начинает повышаться температура в низу колонны.
термостат начинает ограничивать нагрев нихрома.
коромысло начинает очень медленно и плавно приподниматься - ограничивая отбор.
основной недостаток такой схемы - увеличение продолжительности ректификации минимум в 1,5- 2 раза.
пока все.  
Блин, что то не так сделал. два вложения получились.

Zapal , ты голова! почему раньше в приводах таких вещей никто не догадался использовать свойство металлов удлиняться при нагревании. А ведь эта канитель прекрасно работала в механизмах опускания иглы в звукоснимателях проигрывателей винила.  там же все прогнозируемо, ты

тема очень древняя. давно обсуждалась в темах по регулированию ФЧ. была жестока и насмерть забита камнями.
предлагались и схемы с би_металлами. почему так никто и не сделал - совершенно не понятно.
я решил сделать - на этапе быстрого эксперимента.  и был порадован неприхотливостью процесса.

типа пройдешь мимо - ветерок дунет, регулировка изменится.
ну, изменяется чуток - если специально обдувать.  ФЧ возрастает.
но незначительно и на короткое время. нагрев проволоки невелик - потому и влияние случайного скознячка очень мало.
благодаря избыточности ФЧ и расположению датчика в самом низу колонны -
это абсолютно не сказывается на конечном результате.
Для работы на открытом воздухе на сквозняке - достаточно будет пропустить нихром под теплоизоляцией,
например в стекляной трубке.  мощность нагрева невелика - около 25 ватт.
растянутые на длину 1,5 метра - даже трубку сильно не нагреет.

почему раньше в приводах таких вещей никто не догадался использовать свойство металлов удлиняться при нагревании.

tixoxod-4x4, 01 Янв. 12, 17:29

Догадались давно, например, самый простой случай - контроль наличия пламени на запальнике простейшей газовой горелки, там пластинка от ЗАПАЛА нагревается и разрешает подачу рабочего газа.

Но Zapal всё равно МОЛОДЕЦ !!

Запал, мне кажется что стоило бы решить эту задачу с помощью биметаллов и с  нагревательным элементом,управляемого мостом. Можно бы подумать и о конусной игле.Так должно быть более компактно,без этих вожжей из раскаленной нихромовой проволоки,хотя нагретой и до 200 градусов.Видишь ли нагретая и охлажденная несколько раз проволока непроизвольно меняет свою длину и придется тарировать ее с учетом деформации.
Думаю что после некоторых преобразований данная конструкция может принять более компактный и цивильный вид.
С Новым Годом!!!

Ты прав Миша, но мне проволока понравилось своей крайней неприхотливостью и быстротой настройки системы.
в отличии от довольно специфичной системы с би_металлом.
две петельки, два крокодила - и готово.
с биметалами я не стал возится, просто лень. да и рабочий ход не велик.
придется припаивать довольно длиный рычаг. который без жеской опоры (как со струной) чрезвычайно чувствителен к весу нагрузки.
т.е. навеске из трубочек - направляющих спирт.
будет все трепыхаться - при малейшем колебании. ИМХО.

 
а компенсацию остаточной деформации - это не вопрос. можно сделать режим работы системы избыточным по запасу длины.
струну можно слегка перегреть - она станет длинее.
коросысло просто лежит на ограничительных рычагах. его задача ходить минимум-максимум.
проволока - хрен с ней, достоинство - нет никаких иголок и пережималок. ресурс практически вечен. не боится засора.
легка в наладке. что еще нужно??

я даже пробовал на термосильфонном регуляторе сделать - от регулятора нагрева бойлера.
но ход сильфона всего 1 мм (от 80 до 100 градусов) - чертовски кропотливая настройка требуется.
вынужден был отказаться.

дерзайте.

Но в этом упрощенном виде массово никто применять не будет.Просто нет стимола,все и так прекрасно функционирует без больших проблем.Ну подумай,для чего возиться с коромыслами,с капеллярными трубочками, с горячей  проволокой длиной в 1.5 метра,с настройками,когда старт стоп без проблем справляется с задачей стоит один раз изменить отбор в конце ректификации.
Бесспорно новое решение отбора,может быть и родиться новый механизм отбора с применением данного метода,кто знает,но пока в таком виде,проблематично.ИМХО.

что еще нужно??Zapal, 01 Янв. 12, 19:00

Более простого устройства.Ты хорошо сказал "дерзайте".Возможно кто нибудь и создаст что нибудь попроще.

Но в этом упрощенном виде массово никто применять не будет.Михаил0501, 02 Янв. 12, 06:33

Серая масса потребителей - меня не интересует.
Кто хотел - тот суть ухватил. я избавился от пережималок, клапанов - стояла именно эта задача.

поскольку так было всегда - у кого стоит клапана, или пережималка, то они найдут массу причин - что бы их не переделывать.
а у кого нет ничего - для них вариант со струной совсем не плох.

ну не нравися струна - возьми стальную линейку, соленоид - который будет ее плавно изгибать.
будет компактнее - но ничуть не проще.

Извиняюсь если что не так напишу, но у меня увыжительная причина, именины.
Конструкция рабочая однозначно, не стал даже в справочники лесть по поводу температурного расширения. Резал проволокой пенопласт помню на сколько нихром удлиняется при нагреве. По поводу практического применения тоже с михаилом согласен, не для массового применения а для любителей поэксперементировать.  Нарыл два недостатка (из вредности)
1. Усталость металла, нихром всё таки понемножку будет принагреве-остывании вытягиватся, поэтому неизбежна корректировка.
2. Банка для приёма продукта должна стоять высоко, либо нужен шланг для слива продукта, что в свою очередь перегрузит длинное плечё коромысла.
Нихромовая проволока не только коромысло может шевелить, но и иглу в игольчатом регуорятоле двигать.

2. Банка для приёма продукта должна стоять высоко, либо нужен шланг для слива продукта, что в свою очередь перегрузит длинное плечё коромысла. Селянин, 02 Янв. 12, 12:09

Делается проще, вверху воронка, она крепится допустим к колоне, в неё шланг и хоть под пол ставь, а целиком шланг нельзя, особенно если он небольшого диаметра. При небольшом его заполнении образуется столб спирта, он потянет за собой весь спирт и никакой регулировки не будет. Но это всё мелочи, такой регулятор имеет право на жизнь.

в чем собственно проблема то??  про рычажные весы забыли что ли?
скомпенсируйте вес трубки и прочей навески - с помощью груза на другой стороне рычага.  

у меня приемная емкость под рычагом - пятикубовый корпус шприца.  
капилярная трубочка - на конце рычага входит в него спокойно.
и больше нет вообще никакого веса. в том смысле что корпус шприца и сами трубки слива - зафиксированы отдельно.
они неподвижны.

Усталость металла, нихром всё таки понемножку будет принагреве-остывании вытягиватся, поэтому неизбежна корректировка.Селянин, 02 Янв. 12, 12:09

Если проволоку сначала подвергнуть холодной "вытяжке" на  3-5% потом ее только после "отпуска" можно будет еще растянуть.ПРОВЕРЕНО

Догадались давно, например, самый простой случай - контроль наличия пламени на запальнике простейшей газовой горелки, там пластинка от ЗАПАЛА нагревается и разрешает подачу рабочего газа.

Но Zapal всё равно МОЛОДЕЦ !!
Andrey_Taganrog, 01 Янв. 12, 18:10

Не, я имел в виду что мы не догадались

для усилия 50 грамм - эта проблема с остаточной деформацией не актуальна. нагрев весьма не велик.
рычаг практически сбалансирован. нужно совсем небольшое усилие - чтобы его двигать.
я вообще не заморачивался с растяжением - поскольку этого фактора за двое суток работы не наблюдал.

Идея хорошая, но у этой системы недостаток - громоздкость! Это реально не удобно Если речь о плавной регулировке, то я "ЗА" игольчатый клапан с шаговым двигателем! Но это уже другая история..

Zapal,  Если не изменяет память, то основным слабым местом народ считал нестабильность работы на сквозняке. Если сквозануло, то нить укоротилась. От такого недостатка, если он есть, легко уйти поместив проволочку в трубку. Насчет коромысла, я на своей колонне давно "таскаю" иглу запорного клапана через коромысло - качалку. Весьма доволен, рычаг дает возможность управлять системой при помощи относительно слабого соленоида. Качалку таскает соленоид через проволочную тягу, так что на клапане нет никаких катушек и прочих обмоток.

так нету у меня сквозняков.  в условиях работы для подвала - мне подходит идеально.
если еще учесть что колонна стоит на своем месте месяцами.

Да и если представить что дунет ветер - и что страшного?
отбор и так искусственно занижен на фч=8,  возрастет кравковременно еще больше. нормально.
было бы неприятно - если бы система  неконтролируемо увеличивала отбор.

а громоздкость - это все отговорки. что там громоздого??  нихром - паралельно колонне, рычаг длиной см 15.

Интересно. Но надо подумать. Может ещё отоптимизируется как то.  А вообще понравилось.

  Угу, вспомнил регулятор температуры для парников. Давно собираюсь сделать. Там натянутый трос или шнур капроновый открывает форточки.
Только там то температура воздуха (а нихром еще и скорость воздуха "меряет")  не посторонние помехи, а целевой параметр...
В общем довольно просто и красиво.

Я отошел от применения электроники - в качестве регулирующих элементов.
Собрал и очень успешно испытал прототип газового регулятора ФЧ - на основе жидкого бутана.  
пока на экспериментальной бражной колонке.  

Результатами доволен чрезвычайно - на колонне полностью отсутствует электроника, нет никаких клапанов.

при подходе хвостов - отбор очень плавно уменьшается, пока не остановится полностью.  

уже заказал компоненты регулятора - для ректификационной колонны, и с удовольствием выкину всю эту кучу электронных соплей.