Автоматизация вспомогательных процессов ректификации

Существующие системы автоматизации процесса ректификации подразумевают под собой автоматизацию только ректификации. Остальные процессы, такие как наполнение куба самогоном, опрессовка системы, слив, мойка куба отводится на долю оператора. На дворе 21 век и, по моему, негоже отказываться от благ цивилизации в плане автоматизации как бы второстепенных процессов. Предлагаемая схема позволяет выполнить полный цикл кубовой периодической ректификации, прибегая к услугам оператора только для пополнения расходных емкостей и сбора урожая.
Для проведения автоматической кубовой ректификации необходимо наличии электроэнергии, сетевой воды и периодическое пополнение приемной-расходной емкости с самогоном. При применении автономной системы охлаждения наличие сетевой воды необязательно. Вода может быть привозной и её размещение может быть аналогичное приемной-расходной емкости с самогоном. Кроме того, незабываем основное назначение оператора – сбор продуктов переработки данной установки.
Итак, на входе – помещение, возможно мобильное, наличие эл. энергии, воды (желательно, но необязательно), канализации (желательно, но необязательно), и приносимого, привозимого самогона. Ориентировочно, емкость под самогон – 200-250 литров, для проведения пяти последовательных ректификаций.
На выходе, емкости для неисправимых голов, исправимых голов (впоследствии ректифицируем отдельно), подголовников (в ручную переливаем в емкость с самогоном, для вторичной переработки), самого товарного спирта, исправимых хвостов (по желанию оператора либо в самогон, либо на переработку отдельно), неисправимых хвостов (в каналью)
Если за время проведения пяти ректификаций будет произведено пополнение приемной емкости с самогоном, процесс переработки не остановится (при наличии воды и т.д).
Схема технологическая выглядит так.


Датчики температуры:
Т1-температура куба;
Т2-20см от низа насадки колонны;
Т3-метр от Т2;
Т4-вход охлаждающей воды;
Т5-выход охлаждающей воды;
Т6-ТСА

Датчики давления:
Д1-давление столба жидкости в кубе; (прессостат от стиральной машины)
Д2-давление в кубе; (Датчик давления МРX5010)
Д3- давление столба жидкости в емкости с СЭМом; (прессостат от стиральной машины)
Д4- давление столба жидкости в емкости с водой. (прессостат от стиральной машины)

Отборы:
1-неисправимые головы;
2-исправимые головы;
3-подголовники;
4-тело. Спирт товарный;
5- хвосты исправимые;
6-хвосты неисправимые.

МК-мотор воздушного компрессора; (внешний блок от кондицион6ера – вентилятор+конденсатор)
НВ-насос водяной;(мембранный от осмоса. 24В, либо циркуляционный системы охлаждения автомобиля «БОШ» 12В, либо цирк-ый сист отопления «Грюнфус» на 220В.)
НВД-насос высокого давления. (мембранный,12В, Китай. Давление нагнетания 0,8МПа)

Клапана: Все клапана, кроме отбора спирта (НХ-3) от стиральных машин. Клапан «в» нужно подбирать, либо колхозить т.к. он НО.
а-подача охл. воды в дефлегматор;
б- подача сжатого воздуха;
в-ТСА
г-подача воды в куб;
д-подача СЭМа в куб;
е-слив в канализацию, в отдельную емкость;
ж-подача воды на гидроочистку;
к-клапан отбора спирта;

Емкость с СЭМом (250л)
Емкость с водой; (250л)
Воздушный холодильник;
Вентилятор охлаждения;
ТЭН. 3квт
Система поддержания температуры в блок-боксе, система безопасности (датчики протечек, загазованности, пожара, охраны, IP-камеры наружные, внутренние, ИБП для автоматики.)



1. Проверка состояния оборудования. Индикация «Проверка состояния системы»
ТЭН и др динамическое оборудование выключено,
Состояние клапанов:
а,б,г,д,е,ж,к, закрыты. Клапана НЗ (нормально закрытые),
в-открыт. НО (нормально открытый).
Т1-Т6-значения любые.
Проверка работоспособности датчиков температуры.
Д1-ниже давления уставки (куб пустой).
Д2-ниже давления уставки Д2-1 – 5мм.рт.ст.
Д3-выше давления уставки Д3-1- уровень более чем на заправку одного куба. Т.е более 50л.
Д4-выше давления уставки Д4-1 – уровень воды, более чем необходимо для проведения одной ректификации, допустим 100л.
На протяжении всего времени - контроль за загазованностью, проливами, охраной, и др. аварийными параметрами. При их сработке – полный стоп, СМС хозяину.
Если выполнены все условия -  переход в состояние
2. «Опрессовка оборудования»
-закрытие кл. «в»,
-открытие кл «б», пуск воздушного компрессора МК.
-контроль давления по Д2.
Если Д2≤ Д2-2 – 40мм.рт.ст. то МК работает,
- таймер считает контрольное время 10мин. Если за 10 мин давление не набралось – стоп, Оператора! Индикация «Система не герметична!»
- если Д2 > Д2-2 и таймер не закончился - закрываем «б», откл МК, следим за Д2.
Включаем таймер 10мин, если давление падает – стоп, ОПЕРАТОР! Индикация «Утечки давления из системы»
Если не падает – «ОК! Опрессовка оборудования завершена. Оборудование под давлением!»
Переходим в режим гидроочистки
3. Гидроочистка куба. Индикация «Гидроочистка куба»
-открыть «ж», включить НВД.
Таймер считает 1 минуту.
Через минуту открываем «е». Считаем 2мин, выключаем НВД, закрываем «ж».
Если Д2<5мм.рт.ст. закрываем «е». Открываем «в».
Индикация «ОК! Гидроочистка куба выполнена.»
Переходим дальше.
4. Индикация «Заполнение куба»
Таймер 10 мин. если сработал таймер – авария, оператора! «Где СЭМ, сука!»
Если Д3≥Д3-1 (настраивается на 51литр в емкости с СЭМом), если Д3<Д3-1 Оператора! «Мало СЭМА!»
Открываем «д», контроль давления Д1. При срабатывании Д1-закрытие «д» «Куб заполнен»
Переходим к
5. Нагрев. Индикация «Нагрев»
Если Д1 ≥Д1-1 то
Включаем ТЭНы, мониторим температуры,
Если Д2<20мм.рт.ст ТЭНы 100%
Если Д2≥20 мм.рт.ст ТЭНы в рабочий режим (Включение ТЕНов в рабочий режим возможен и по температурам Т2 или Т3.)(ТЭН- выставленный ранее в настройках в вольтах или в %), включение вентилятора, насоса водяного НВ, открытие «а». поддержание температуры Т5 оборотами вентилятора (открытие шиберов приточно-вытяжной системы)
Далее переходим в режим
6. «Работа на себя»
Включаем таймер работы на себя, установленное время задается в настройках 1,2,3 часа.
По истечении времени переходим на
7. «Отбор неисправимых голов»
Мотор шагового распределителя переводим в шаг «1»,
Клапан «к» по ШИМу с коэффициентом 1:50
Включаем таймер на 2 часа. Если время таймера окончилось, то
8. «Отбор исправимых голов»
Мотор шагового распределителя в шаг «2»,
Клапан «к»  по ШИМу с коэффициентом 1:40
Включаем таймер на 2 часа. Если время таймера окончилось, то
9. «Отбор подголовников»
Мотор шагового распределителя переводим в шаг «3»,
Клапан «к» по ШИМу с коэффициентом 1:30
Включаем таймер на 2 часа. Если время таймера окончилось, то
10. «Отбор товарного спирта»
Мотор шагового распределителя в шаг «4»,
Клапан «к»  по ШИМу с коэффициентом 1:5
Запоминаем Т1-Т1*, Т2-Т2*, Т3-Т3*
Если
   Т1<Т1*+2°С и ∆Т2;Т3<0,2 то «к» по ШИМу 1:5,
Если
   Т1≥Т1*+2°С или  ∆Т2;Т3>0,2, то «к» по ШИМу 1:6,
Запускаем таймер в 3минуты,
если
   Т1<Т1*+3°С и ∆Т2;Т3<0,2 то «к» по ШИМу 1:6,
(В принципе, алгоритм отбора спирта понятен, я думаю. Следим за  температурой куба, за дельтой, даем время на возврат параметров. Если возврат прошел- коэффициенты не меняются, если нет – увеличение времени закрытия клапана. Доходим до температуры 96,5°С в кубе – переключаемся на отбор исправимых хвостов с коэфф. 1:10, дожимаем до 97°С переходим на отбор неисправимых хвостов с коэфф 0 полностью открытым клапаном и мощностью ТЕНов 100%. Незабываем переключать револьвер отборника Шагового двигателя.)
Благополучно доходим до 99°С . Стоп.
Далее переходим на
11.окончание процесса.
Для этого ТЕНы -0%, таймер 3мин для охлаждения дефлегматора, выключение автономного охлаждение, закрытие клапана «а».
Далее либо ждем снижения температуры в кубе и слив (при автономке), либо просто слив, либо разбавление холодной водой затем слив. Разберем последний вариант.
Контроль Д4-наличие уровня воды в емкости с водой,
Открываем клапан «г», клапан «в» должен быть открыт. ждем сработки Д1, «г» и «в» закрываем, открываем «б» , включаем МК, ждем таймер. Слив окончен. Переходим к гидроочистке.
Проверяем уровень Д4, открываем «ж», включаем НВД, включаем таймер, после срабатывания таймера закрываем  «ж», выключаем НВД, включаем МК, запускаем таймер, после отсчета времени выключаем таймер, закрываем «е»,  «б», Процесс завершен. Далее либо оператора!, либо контроль уровней Д3, Д4 и пуск ректификации по новой.

Это приблизительное описание процесса.
Приглашаю всех, заинтересовавшихся данным проектом к сотрудничеству. Нужна помощь в написании программы и создание мозгов для данной установки. Приветствуется критика, принимается к обсуждению конструктив.  

wow, А хвосты неисправимые зачем собирать? Может процесс раньше остановить удобнее?

Можно и раньше, но есть такая фишка как продувка колонны паром. Т.е. после отбора неисправимых хвостов, когда в кубе практически вода, вот этим водяным паром и продувается колонна. Очищается насадка.

Мля, посодят )))

Я же написал, что установка может быть мобильной. Нас не донят:-). Совместим с троллейбусом, пусть по городу катается, попукивает хвостами:-). Электричество халявное.

Мля, посодят )))g100m, 13 Сент. 14, 17:04

А ты не воруй.

Хочу собирать систему на даче там нет водопровода, посоветуйте насос для холодильника.

Откуда столько СЭМа собрать для начала? Нужно будет в складчину выбраживать! Это коллективный труд и мозговой штурм тоже. Контроллер понадобится наверное 32-битный.

Количество начального СЭМа определяется исходя из производительности колонны.
Кто мешает взять 32-битный? По рукам никто не бьет.

Можно и раньше, но есть такая фишка как продувка колонны паром. Т.е. после отбора неисправимых хвостов, когда в кубе практически вода, вот этим водяным паром и продувается колонна. Очищается насадка.

Тратить эл. энергию, воду, время - что бы потом слить в унитаз?
150 - 200 мл. голов в ТСА, получаете верхний захлёб и отключаете нагрев куба. Насадка как у кота яйца.
Тем более что след. перегон опять начнётся с голов. За 6 лет не мыл насадку ни разу.

За 6 лет не мыл насадку ни разу.Василич 77, 01 Февр. 16, 12:47

Так вот если пропускать хвосты через колонну до воды то нужно гонять колонну на себя не менее 2-3 часов...
Иначе и головы и тело имеют явный "хвостовой аромат"...
Гораздо проще не пускать хвосты в насадку...
Т.Е. заканчивать отбор при кубовой спиртуозности 10-11%...
Остатки "сливаются" через притороченный к кубу дистиллятор и обрабатываются потом отдельно...
Ни какой тебе "продувки паром" ни ловли блох при дожиме остатков...

Ни как не глушу колонну...
Не идёт туда пар, зачем оно ему?
В дистиллятор идти проще....

У меня вопрос к ТС. wow! В описании установки я увидел это: 

Все клапана, кроме отбора спирта (НХ-3)wow, 13 Сент. 14, 09:59

Заказал я себе в Питере такой же, как я понимаю, клапан -  AR-HX-3. Прельстило вот это:"Корпус: нержавеющая сталь
Уплотнение: силикон", но поковырявшись ещё в его характеристиках, увидел такой параметр - "Диаметр условного прохода 1 мм". Достаточно ли этого для отбора спирта? Не слишком ли мало отверстие? Подскажи, пожалуйста!

Уплотнение: силикон", но поковырявшись ещё в его характеристиках, увидел такой параметр - "Диаметр условного прохода 1 мм". Достаточно ли этого для отбора спирта? Не слишком ли мало отверстие? Подскажи, пожалуйста!Uncle Sam, 13 Марта 16, 14:04

Это очень много. А штуцер там из латуни никелированной.

Это приблизительное описание процесса.wow, 13 Сент. 14, 09:59

Нет.

Это инструкция по запуску "Коллайдера".Ну на крайняк,действия экипажа воздушного судна,перед взлётом.

Добавлено через 4мин.:

Блин,повёлся на последние сообщения,и не глянул на дату первого.
Тема мусор.И никто не удаляет.

Это очень много. А штуцер там из латуни никелированной.msg31, 13 Марта 16, 15:17

А сколько как раз,  не сочтите за назойливость? А по штуцеру - посмотрим, спасибо за предупреждение!

Uncle Sam, Зависит от производительности колонны.Кому то и 1мм мало.А кому то и иголки от инсулинового шприца за глаза.

Зависит от производительности колонныУрий, 13 Марта 16, 18:12

Земляче! Я так понял, что для отбора от 0,5 л до 1,3 л, надеюсь пойдёт?

1mm это до 7 литров.