Механика управления флегмовым числом

Забыл спросить.А как там с регулированием по высоте?Насколько меняется скорость отбора на столько-то сантиметров?Сам никогда не проверял подобный способ.

Я не знаю более тонкого метода регулировки отбора, чем регулировка высотой подъема иглы. Максимум отбора - на полу, 100%, зависит от диаметра иглы (значительно) и длины трубки (менее значительно). С обычной трубкой двойной длины (две соединеннын) и самой тонкой иглой - примерно 1500 мл/час. При установке приемной емкости на табурет - 900 мл/час. На подоконник - 700 мл/час. И так далее, вплоть до нуля на высоте уровня флегмы в узле отбора.

Я не знаю более тонкого метода регулировки отбора, чем регулировка высотой подъема иглы. Игорь, 08 Июня 08, 20:05

Я сегодня наконец-то собрал схему управления шаговым двигателем из бейсика через ЛПТ-порт. В любом случае можно будет реализовать устройство прецизионного программного управления отбором.Игорь, 08 Июня 08, 20:05

Отлично! Раз ты теперь умеешь управлять шаговым двигателем, я предлагаю для "реализовать устройство прецизионного программного управления отбором" сделать узел на основе принципа действия медицинского дозирующего насоса для инфузий и перекачки крови или для бассейнов-аквариумов (роторно-перестальтического типа).
Например:
http://www.vkk-pumps.ru/iper.htm
или
http://www.argentum107.ru/?m=prosp&an=ARC3.

Конструкция простая и понятная.
Отбор будет происходить дозированно, очень точно и предсказуемо, независимо от внешних факторов.

...роторно-перестальтического типа)....Vlad, 08 Июня 08, 21:52

Интересная мысль. Будет действительно точно. И прикольно. У меня в процесс ректификации вовлечены детали от автомобиля, стиральной машины, ДТМФ-декодер, далласовские датчики температуры, компьютер и интернет. Еже добавить медицинское оборудование ....
Если серьёзно - всё прекрасно, но несколько смущает логика. Зачем нагнетать насосиком то, что течет само по себе? Хотя это не препятствие. Второй вопрос - химическая стойкость насосной трубки к спирту. Надо пробовать.

...на нём 7,5 градуса поворота не прошло-бы.Klim, 08 Июня 08, 17:35

Я сейчас играюсь с полущаговым режимом. Работает как часы, дискретность шага - 3,75 градуса. Когда брал движочек, мне предлагали другой, с дискретностью 1,8 градуса, что при полушаге дало бы 0,8. Кроме того, никто не отменял зубчатую передачу, которая не только шаг уменьшит, но и вращающий момент увеличит. Может такой фигнёй шаровый кран крутить?

а еще наверно можно считать капли при отборе при помощи лазерного сенсора от мыши... и получать соответственно скорость отбора

Сделал подъемник. Элементарно, без токарей и сварки. Минимум пайки. Работает. Без проблем тянет вверх утюг.

Вот устройство.

Пришел к выводу, что необходимости в шаговом двигателе нет. Можно ставить обычный - например - от магнитофана, и управлять направлением и длительностью подачи напряжения. Судите сами. У меня оборот - 92 полушага. Один оборот винта М6 это 1 мм подъёма по высоте. Значит за один полушаг я могу поднять иглу отбора на 1/92 мм. Это перебор. Достаточно точности в пару-тройку сантиметров.
Предстоит еше продумать алгоритм управления.
Предполагаю управлять по температуре от двух термодатчиков - в паровой зоне дефлегматора и в верхней трети насадки. Буду анализировать кривые температуры, накопленные при старт-стоповом управлении, а там будет видно.

Вышедшая за рамки темы ветки дискуссия между пользователями Vlad и Игорь вынесена в отдельную ветку.

и еще один способ регулирования флегмового числа с отбором паровой фазы (в какой то книге идею подглядел)... представим вертикальную трубу с открытым верхним концом... на некотором расстоянии от верха у нас имеется боковой отвод... сверху опущен в трубу допустим змеевик с охлаждающей жидкостью (оба отвода у него вверху)... змеевик может двигаться вниз и вверх и имеет такую длину, чтобы в нижнем положении все пары конденсировались ниже бокового отвода... то есть его длина больше, чем расстояние от верха трубы до бокового отвода... таким образом двигая его мы можем регулировать процент пара, попадающего в боковой отвод... оставшаяся часть пара сконденсируется выше и стечет вниз

ПС: конечно как интересно будет эта система вести себя при периодической перегонке, когда фракции идут одна за другой... но что то поздно уже, голова не варит... "я подумаю об этом завтра"

... змеевик может двигаться вниз и вверх и имеет такую длину, чтобы в нижнем положении все пары конденсировалисьP-Alex, 18 Июня 08, 22:57

Это при постоянной температуре и подаче охлаждающей жидкости в змеевике?

Это при постоянной температуре и подаче охлаждающей жидкости в змеевике?
ion, 19 Июня 08, 11:00

Ну это как вариант управляющего воздействия... то есть анализируя температуру паров, поступающих в боковой отвод, мы можем с помощью того же шагового мотора поднимать и опускать змеевик (ну или другой охлаждающий элемент)

Тема воздушного охлаждения, в том числе с использованием элементов Пельтье, выделена в отдельную тему.

Вот покритикуйте еще пару схем для регулирования флегмового числа... верхняя - управляется количеством охлаждающей жидкости.... нижняя - управляется наклоном дефлегматора, чтобы флегма стекала либо в колонну, либо в отбор... 

Вот покритикуйте еще пару схем для регулированияP-Alex, 25 Июня 08, 15:30

Ну ффсё. Начинаю неконструктивную критику.
Молодой человек, ты размер в пикселах своего прикрепляемого изображения смотрел? Нет? Я поинтересовался. 2350х3370. Может у тебя монитор такое может показать, но у меня нет! И размер в килобайтах 246! Ты ж так все пиксели и килобайты из своего компьютера сюда на форум зашлёшь, что потом делать будешь?

Теперь конструктив. Молодец. Хорошо придумал. Только нужны некоторые "додумывания". Первый вариант очень зависит от наклона. А во втором  прямая форма холодильника приведет к дискретной - старт-стопной системе регулирования. Причем во время отбора возврата флегмы не будет. А ставить на отборную трубку регулирующий кран нельзя - она связывает колонну с атмосферой.
P-Alex, смотри, тут просто просится изогнутый вариант. Например
вот так. Как ты думаешь?

Изготовление кривого холодильника - не проблема.
P-Alex, очередной раз ты выдал идею, достойную воплощения. Когда начнешь внедрять свои наработки?

Ну ффсё. Начинаю неконструктивную критику.
Молодой человек, ты размер в пикселах своего прикрепляемого изображения смотрел? Нет? Я поинтересовался. 2350х3370. Может у тебя монитор такое может показать, но у меня нет! И размер в килобайтах 246! Ты ж так все пиксели и килобайты из своего компьютера сюда на форум зашлёшь, что потом делать будешь?
Игорь, 25 Июня 08, 17:49

по рисункам: коллеги звиняйте.. только когда отправил, поглядел параметры изображения (и ведь программер блин) ... исправлюсь... теперь по внедрению: мне завтра принесут ноут старенький, но с регулированием пары-тройки параметров и визуализированием графиков справится... трубки-нержавячие привезли, все почти есть... осталась насадка... а по конструктиву: изогнутый холодильник-красивое решение...  наверно надо поставить брагу, чтоб на сборку колонны осталась неделя а то я так могу долго теоретизировать

Доброе утро, коллеги!

Регулирование флегмового числа в колоннах с отбором паровой фазы проводят изменением соотношения подачи греющего пара и охлаждающей воды. Управлять двумя параметрами одновременно в домашних условиях не совсем удобно, поэтому есть желание один из них застабилизировать.
Эту ночь я провел, изучая возможность управления флегмовым числом такой колонны, стабилизировав подачу воды охлаждения и изменяя мощность, подводимую к кубу.
Сначала я определил количество охлаждающей воды и подводимую мощность, которые обеспечивают первые звуковые признаки захлёбывания и первые капли продукта на выходе прямого холодильника (а так же обеспечивают нагрев термодатчика, расположенного непосредственно над дефлегматором). Это тот режим, когда пар уже проходит дефлегматор насквозь, но еще не направляется в отбор.  Дальнейшее увеличение мощности начинало выход продукта из прямоточного холодильника без роста захлёба, а одновременное увеличение подачи воды уменьшало выход (отбор) и сразу вводило колонну в захлёб. Я немного уменьшил подачу воды для гарантии "незахлёба" и зафиксировал её на этом уровне (как именно - потом, это детали).
Теперь, изменяя мощность, я могу изменять отбор, при этом возврат флегмы остаётся на прежнем уровне, так как дефлегматор физически не может сконденсировать бОльшее количество пара и пропускает его в отбор, не изменяя возврата флегмы.
Фактически величина подводимого напряжения в режиме "работы на себя" составила 120 вольт, а в режиме отбора 300 мл/час - 143 вольта.

Я осознаю, что мой способ измерения напряжения, изменяемого триаком, с помощью тестера и стрелочным манометра, достаточно горбат. Но я не делаю из этого проблемы. Важны не конкретные цифры, а примерное совпадение и тенденции.

Итак, эти самые напряжения подводились к двум последовательно включенным киловаттным ТЭНам (суммарное расчетное сопротивление 97 ом), значит мощность на потери тепла и возвратную флегму составляла 148 ватт, а на  то же самое плюс отбор - 210 ватт.
Сделаем поверочный расчет. Для испарения добавочных 300 мл спирта в час нужно подвести к кубу некоторую дополнительную мощность. Каждый дополнительный ватт добавляет в отбор дополнительных 3,89 грамма (4,3 миллилитра) спирта в час, значит теоретически для получения моих 300 мл, я должен был добавить в куб 70 ватт мощности. По моим горбатым измерениям напряжений и расчетам мощностей - 62 ватта. Весьма близкие значения.

Вскоре оказалось, что отбор великоват, так как температура пара над дефлегматором стала повышаться. Я остановил отбор снижением напряжения до прежних 120 вольт, дождался стабилизации температуры до предыдущего значения и, постепенно поднимая напряжение, увеличил отбор до 200 мл/час. При этом  напряжение составило 136 вольт.
Аналогичный поверочный расчет даёт теоретически необходимую добавочную мощность 47 ватт, и расчетную - 42 ватта (одинаковые - примерно на минус 15% - отклонения говорят о том, что скорее всего мощность отличается от принятой к расчету. ТЭНы работают с недогревом, их сопротивление ниже, а значит фактическая мощность выше вычисленной)

Блин, с этими поверочными расчетами я отклонился от сути.

Эксперимент показал, что фиксируя на определенном уровне температуру и скорость подачи дефлегмирующей воды, можно без особых затруднений управлять отбором и флегмовым числом, изменяя мощность, подводимую к кубу. Это гораздо проще, чем изменять поток или температуру воды охлаждения дефлегматора.

Обратная связь может осуществляться с помощью датчика температуры пара над дефлегматором. При её росте мощность должна немедленно снижаться до минимально дефлегмирующей (в моём варианте - напряжение 120 вольт), а сразу после стабилизации температуры снова увеличиваться до значения, несколько не доходящего до прежнего значения. Может быть и другой алгоритм, но это уже задача другого этапа экспериментов.

Теперь о двух способах стабилизации температуры и скорости подачи дефлегмирующей воды.

Вот схема моей экспериментальной установки. [/color]

Подачу воды я произвожу в штуцер "подача холодной воды". Для этого я купил за 6 долларов аквариумный фильтр-насосик и забросил его в ванну. Регулировка количества воды, направляемой в дефлегматор, легко производится путём изменения высоты размещения шлангов, одетых на штуцера выхода воды из прямого и обратного холодильников, над уровнем ванны. Температура воды не растёт, так как мощность невелика, но в случае необходимости можно будет сделать небольшой приток воды из крана. Лишняя стечет через переливное отверстие ванны. Этот способ может быть полезен тем, у кого затруднения с водопроводом или отводом воды. Другой способ, не предусматривающий экономии воды, есть модификация способа, предложенного Кулинаром для регулировки отбора спирта. Воду из крана направляем в холодильник продукта, а из него - в ведро так, чтобы лишняя переливалась через край. В ведро опускаем входной шланг охлаждения дефлегматора, и способом сифона тянем воду из ыедра через охладитель дефлегматора. Поток охлаждающей воды будет находиться в строгой зависимости от расстояния по вертикали между между уровнем воды в ведре и выходным отверстием шланга. Для лучшей стабилизации потока и для увеличения влияния высоты можно уменьшить выходное отверстие шланга, вставив него отрезок шланга меньшего диаметра.

Пока вижу один-единственный косячок. Скорость пара при разных режимах отбора будет разной.
Как известно, колонна находится в нормальном гидравлическом режиме при некотором диапазоне скоростей пара. Если скорость пара будет выше этого диапазона, происходит зависание флегмы и захлёбывание колонны. Если ниже - резко падает эффективность насадки (растёт высота ТТ).
Осталось разобраться, попадаем ли мы в эту "вилку" при изменении отбора от нуля до максимума. Но это уже другой раз, а сейчас пора на работу.

P.S. На весь текст потрачено 5952 буковки .

А на какую макс. высоту данный аквариумный насос может поднимать воду? Интересно: если запихнуть бак с водой в подполье, сможет ли он поднять воду в дефлегматор?

Поднять не сможет. Максимум - 1,5 метра. НО! если ты возвратный шланг опустишь  в подполье и наполнишь его водой, будет работать. Как слив сифоном тоблива из автобака. Единственное, если линия будет слишком длинна, понадобится потолще шланг или помощней насос. И еще одно. Система охлаждения будет работать под разрежением, и любая неплотность приведет к подсосу воздуха . А воздух, как ты знаешь, останавливает работу сифона. Еще я наблюдал когда - то в такой системе "засасывание" - сплющивание трубок от разрежение, но это не повлияет на охлаждение.

Просто когда я думал о регулировании отбора паровой фазы, приценивался к электромагнитным клапанам на водопровод... напор там сильный, клапана - дорогие заразы... а если управлять каким либо насосом для подачи охлаждающей воды... да если из емкости из прохладного подполья, да зимой наверно стоит озаботится чем нибуть типа бензонасоса (интересно долго ли проработает на воде)... это сразу отвязывает от водопровода и канализации.. хорошая идея

если кому интересно, вот электромагнитные клапаны на водопровод http://www.polivmaster.ru/valve.php

P-Alex, у тебя стиральная машинка есть? Штуцер пластмассовый 3/4" сзади видел, к которому вода подключается? Так вот знай. Это не штуцер. Это электромагнитный клапан на напряжение 220 вольт переменки с потребляемой мощностью в единицы ватт. Надёжный, как запасной парашют. По крайней мере я ни разу не слышал, что кто-то кого-то затопил из-за неисправности такого клапана. Я купил себе таких парочку. Один еще советский, для Вятки, другой современный. На вид и внутри одинаковые. За пару дал 10 долларов.
Погуглил, нашел для тебя пару фото.
Вот угловой.

А вот и прямой.

На цены в сети не смотри, ищи мастера и покупай у него самый дешевый, можно с разборки.
Два недостатка - для открытия нужно начальное давление. Старому - 200 мм.в.ст, новому - 400 (по паспорту больше).
Второй - гудят. Не сильно, но слышно. Выход - питать постоянкой, но нужно считать напряжение. Навскидку вольт 25-30.