Стабилизация нагрева РК из подручных материалов или автоматика для малоимущих

В данной теме хочу рассказать как мне удалось стабилизировать нагрев Ректификационной колонны не имея готового регулятора РМ.
В тот момент у меня небыло ни денег ни возможности купить ,так любимый всеми РМ.Пришлось выходить из ситуации исходя из подручных материалов.По ходу эксплуатации выявились еще некоторые плюсы,в сравнее с эксплуатацией РМ.
Из плюсов.
1)После нажатия кнопки "старт" система автоматически включает тэны в режим разгона,а по достижении заданного давления,переходит в режим стабилизации колонны.Это позволяет мне нажав на кнопку и включив охлаждение,отлучиться на любое время.По возвращению колонна будет полностью готова к отбору голов.
2)неоспоримый плюс.Колонна абсолютно не зависима от окружающей температуры,сквозняков и.т.д.Мощьность нагрева отрегулируется автоматически.Это тоже довольно удобно,т.к. при обычной стабилизации напряжения,такие проблемы могу наблюдаться при проветривании помещения,суточных перепадах температуры(в неутепленном помещении) и в процессе истощению куба.
3)Еще один несомненый плюс--это легко вводимый в систему датчик перегрева дефлегматора,который позволил не бояться отключения воды и выброса спиртовых паров.В случае отключения воды,через несколько секунд нагрев прекращается полностью,и возобновиться только после нажатия кнопки "старт"
Исходя из вышеперечисленного,можно не бояться оставля колонну работать самостоятельно а не сидеть рядом и судорожно крутить ручку аналогового регулятора.
4)систему можно дополнить любыми датчиками с нормальнозамкнутым реле на выходе.Есть простор для развития.
В целом хочу отметить что система отработала около 50 перегонов по 30-40 часов и отказа НЕБЫЛО НИ РАЗУ.При этом я приспокойно занимался своими делами вдали от дома.
В основу заложена стабилизация давления.Многим гуру это не по душе.Это их право.Плохо это или хорошо?меня лично все устраивает и менять это на РМку я не собираюсь даже если ее мне отдадут бесплатно. Повторюсь что все опробовано несколько десятков раз и нареканий не было.

Общая структурная схема устройства

Это классическая схема диммера

А это уже схема собственно самой автоматики.

И так,разберем принцип работы данного устройства
Вилка включена в розетку,манометр соединен с кубом силиконовым шлангом,термореле установлено на дефлегматоре.
Нажав кнопку "ПУСК" мы подаем напряжение в обход контактов реле К1.1 , К1.2  на правую часть схемы.Это запитывает обмотку РЕЛЕ К1 через термореле ,диод КД226.Контакты реле К1.1 и К1.2 замыкаются и питание проходит  уже по ним,кнопку можно отпустить.Реле находиться в так называемом режиме "САМОПОДХВАТ"
На плате диммера нахотиться регулятор (маркировка на схеме "100К" ).Если его ручка установлена на максимальное сопротивление то нагрев тэна будет минимальный,и наоборот если сопротивление регулятора равно нулю,то нагре идет на всю катушку.Забыл сказать,что мощьность тэна должна быть в полтора-два раза больше,чем рабочая мощность колонны.
В моем случае мощность тэна 2 квт,а рабочая мощность колонны около 1 квт.
Итак через контакты реле К1 напряжение пошло на схему.Давление в кубе отсутствует и поэтому контакты ЭКМ замкнуты.Они замыкают выводы регулятора мощности(100К) и в результате схема подает на ТЭН полное напряжение,мощность в моем случае оказывается вдвое больше номинальной и система работает в режиме "РАЗГОН"
Далее,как только спирт в кубе начинает испаряться,создавая давление в колонне,манометр ЭКМ начинает отклоняться от нуля и по достижению заданного давления,к примеру 20мм рт.ст контакты его размыкаются НЕ БЛОКИРУЯ регулятор мощности (100к)
(пс при первых пусках регулятор нужно установить в режим минимальной мощности)
 теперь при достижении заданного давления мощность нагрева падает до минимума и не дает колонне привысить заданное значение давления (20мм рт.ст).Спустя несколько секунд,давление начинает падать ниже заданного ,контакты ЭКМ смыкаются и снова идет полный нагрем.Цикл повторяется.
Этот алгоритм работы позволяет автоматически разогнать колонну до рабочего режима и дать ей стабилизироваться,пока мы приспокойно занимаемся своими делами.
В случае если мы забыли включить охлаждение или просто внезапно перекрыли воду,происходит перегрев дефлегматора,это ведет к размыканию контактов термореле.Рвется цепь запитывающая обмотку реле К1 и схема отключатся автоматически через несколько секунд,предотвращая аварийный выброс спиртовых паров.

Во время работы можно следить за исправностью и нормальным режимом по светодиодам VD1 и VD2.
В режиме "РАЗГОН" светодиоды горят непрерывно.
В рабочем режиме,когда давление нормализовалось, светодиоды периодически,примерно раз в 5 секунд загораются и тухнут.Это свидетельствует о нормальном режиме работы.

 Продолжаем разговор.
Как выяснилось по письмам в ЛС,самое загадочное место для большинства--это манометр.

С него и начнем

 ГЛАВА 1. ЭКМ.

На Фото 1 классический манометр без переделки
1)снимаем переднее защитное стеклышко(откручивается,либо просто вИкавыривается)))
2) при помощи пинцета(а лучше 2х) ОСТОРОЖНО!!!! изгибаем стрелку как на рисунке 2
3)берем старый мобильник и извлекаем из него 2 позолоченных контакта-пластирочки (которые идут на аккумулятор,динамик  и т.п.Обычно в старых трубках их много)
4)при помощи паяльника и паяльной кислоты залуживаем  кончик стрелочки(около 3 мм)
5)надежно припаиваем к ней один контакт уже используя нейтральный флюс(канифоль)что бы кислота не сожрала пайку и контакт СМ рисунок 3
6)остается установить второй контакт.Если шкала манометра пластиковая,то просто вплавляем контакт в нее паяльником в НУЖНОМ!!! месте.Если шкала металлическая,то вплавляем контакт в верхнее стеклышко,соторое мы сняли.Обычно оно пластиковое.
Кстати!если вплавить контакт именно в стеклышко,то потом можно поворачивая его задавать нужное давление

В итоге один вывод подключаем к внутренностям манометра,или тупо к корпусу,а второй к контакту на шкале.
ВНИМАНИЕ!!!!
на контактах и на корпусе манометра может присутствовать высокое (до 300 вольт) напряжение,поэтому манометр нужно поместить внутрь изолированной коробочки обложив например паралоном и предварительно выведя провода и шланг.

Далее,если хотите изолировать манометр от напряжения,нужно еще немного попыхтеть над ним.
Делаем почти все тоже самое,только контакт к стрелке крепим  через изолятор.
Его можно изготовить например из маленькой полосочки ФОЛЬГИРОВАННОГО СТЕКОТЕКСТОЛИТА.
Это материал из которого изготовлены все радиоэлектронные платы.Простыми словани это кусок текстолита с наклеенной к нему медной фольгою СМ фото 6.
Вырезаем из него маленькую полосочку и делаем в ней прорезь фольги.К одному концу припаиваем кончик стрелки а к другому контакт и тоненький проводок
См рисунок 4 и 5

ГЛАВА 2 .ДИМММЕР.
Это устройство позволяющее плавно регулировать яркость лампоче.Продается в магазине электротоваров и выглядит примерно как на ФОТО

Нет никакого смысла и разницы в покупке диммера за 100 или за 1500р.Внутри все равно одно и тоже китайское г...
Если по искать то найдете дешевый,рублей за 150,я даже за 100 покупал.
Внутри должна быть такая или примерно такая плата НЕ обремененная сложностями схема

 

И что нам теперь со всем этим делатть?и главное зачем?
Семистор установленный в диммере как мравило выдерживает ток в 16 ампер,а это около 3.5 Квт мощности!но получить такую мощность мы не сможем по 2 причинам.Во первых ему нужен ХОРОШИЙ радиатор,а не кусок жестянки как на плате,а то и вообще ее отсутствие,а во вторых сама плата не вержит такую мощность,просто все прогорит и поплавиться.
1)Идем в магазин радиодеталей и покупаем симистор на 40 ампер(запас то он...ну сами знаете) с маркировкой BTA 41-600 или наоборот BTA 600-41 точно не помню,но вас поймут.
2)там же покупаем мощный радиатор размером где то с кулак на каждый киловатт расчитываемой мощности  ;D(это если без обдува,или с обдувом в разы меньший,например от компьютерного процессора,но не забывайте что нужно еще будет запитать кулер от 12 вольт,и вообще наличие кулера снижает надежность и простоту схемы)
3)покупаем теплопроводящую пасту
4) устанавливаем новый семистор на радиатор смазав их тонким слоем пасты
5)запоминаем ,а лучше зарисовываем штатное положение семистора на плате.
6) выпаиваем его
7)соединяем новый семистор с платою проводами любой толщины (черный цвет на схеме)
6) припаиваем силовые провода(вход питания и выход на тэн) ТОЛСТЫМИ проводами НЕОСРЕДСТВЕННО К СЕМИСТОРУ (красный цвет на схеме)
СМ схему в начале поста.
Если ничего больше не подключать(манометр и др.) то у нас уже ГОТОВЫЙ аналоговый регулятор мощности,который можно использовать для дистилляции и др. целей

Далее Если взглянуть на обратную часть схемы,то мы увидим что от переменного резистора(регулятора) отходит 5 выводов сгруппированный как 2 + 3.
Те которые 2 в середине(выводы D и E на рисунке) не трогаем,это выключатель,те которые 3(выводы A,B,C на рисунке) вместе--это регулирующие.Причем ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ A и B либо B и C будут соединены дорожкой вместе.

Припаиваем 2 провода к выводам А и С. Эти провода пойдут к манометру.

Все мы уже имеем рабочую схему стабилизации по давлению.
Осталось собрать схему защиты от перегрева,но и без этого схема уже рабочая.

Ах да забыли про светодиоды.Нужно купит 2 сверхярких светодиода(10р шт.) или вИковырить из зажигалки.
Диоды нужно включить как на схеме встречно-праллельно.Т.Е. при прикладывании постоянного напряжения в одной полярности горит один,а при перемене полярности горит другой.Соединить надо именно так и заранее проверить правильность,иначе в схеме они попросту сгорят и схема не заработает.
Берем 2 светодиода и тестер(можно 3 батарейки и резистор на 1 килоом,ну или на крайняк послюнявленные пальцы вместо резистора ) И находим где у светодиодов + и - .Далее соединяем параллельно.+ первого к - второго и соответственно - первого к + второго.Получившуюся спарку включаем в разрыв любого провода между диммером и манометром(см схему выше)

И так завершаем трилогию,
ГЛАВА 3,Реле защиты.
Как и обещал,пишу для НЕ рубящих в электронике.
Освова этого участка схемы РЕЛЕ
РЕЛЕ --это своего рода выключатель/включатель,только работает он не от пальца ,а от усилия которое создает электромагнит-катушка.Подали напряжение на катушку,а она включила тэн или еще что нибудь.
Есть 3 важнейших характеристики при выборе этого реле,которые вы должны озвучать продавцу в магазине радиодеталей.
1)Напряжение,которое выдерживают контакты реле(не менее 220 Вольт)(не путать с Ваттами)
2)Сила тока ,которую способны выдерживать контакты(на каждый килловат --4,5 Ампера),т.е. 10 амперное реле потянет чуть больше 2 киловатт.
3) ну и еще не маловажный момент,напряжение питания катушки реле,оно тоже должно быть 220 вольт в нашем случае.
4)хот обещал 3.В данной схеме реле питается постоянным током,мне подфортило,попалось именно тако реле(какое то киповское дремучих годов).Если вы поставите реле расчитанное на переменный ток,то вполне вероятно что оно будет работать нормально,но и также вполне вероятно что оно будет либо вообще не работать,либо перегреваться.Выходы из этой ситуации есть,но они требуют компромиса.Также компромисно можно выйти из ситуации,конгда реле не на 220 вольт,а на 127 к примеру.
Еще ,забыл,реле должно иметь НОРМАЛЬНО РАЗОМКНУТУЮ группу контактов.
Тут каких то конкретных наименований я вам не скажу,т.к. использовал еще совковое.Может кто то из коллег подскажет ниже.
Питание постоянным током,дает одно приимущество.Параллельно реле включен конденсатор.При размыкании контактов управляющего термодатчика,конденсатор удерживает реле еще несколько секунд и предотвращает порчу контактов термодатчика от образующейся на них искры,а самое главное предотвращает искры вблизи парящей спиртом ТСА.
Впринципе учитывая что аврийная ситуация возникает 1-2 раза в год,а пары вышедшие через ТСА за 3 секунды не способны взорваться(если вы не гоните в кладовке или сортире))),то можно попросту на это забить и использовать обычное реле на переменный ток.В ЭТОМ СЛУЧАЕ ИСКЛЮЧАЮТСЯ ИЗ СХЕМЫ ДИОД КД226 И КОНДЕНСАТОР.

Продолжение следует

Где продается такой экм?
Сколько он стоит?
Какова точность и диапазон поддержания давления?

Miroschnik, ЭКМ делается самостоятельно из обычного "аптечного" манометра.Позже подробности изготовления + фото.
Точность на практике +/- около  0,5 мм рт.ст. Учитывая что кто то ректифицирует на 10мм,а кто то на 20мм,лично меня эти колебания не волнуют абсолютно,особенно взамен на суперстабильность от окр. температуры.

uсropchik, Ты в названии забыл добавить-рубящих в элэктронике

француз, постараюсь все описать на пальцах,даже для тех кто не "рубит"

А не пробовал прессостат от стиралки использовать? Где то тема на форуме есть.

Я делал такую схему...
Но вместо ЭКМ ставил пресостат от стиралки...
Схема рабочая но нужно знать давление при котором колонна уходит в захлёб...

hardvik, Наверное можно и так,принцип тот же,но я его никогда не видел,в руках не держал.Если у кого есть в загашнике,можно попробовать.Но тема для МАЛОИМУЩИХ,а пресостаты не у каждого валяются,придется покупать,а вот старый танометр практически у каждого дома есть.
Еще не знаю можно ли пресостат перестроить на нужное давление?он вроде на 10мм расчитан.

Еще не знаю можно ли пресостат перестроить на нужное давление?uсropchik, 26 Июля 15, 08:58

Легко...
И чувствительность настроить можно...
У меня работал в диапазоне 17-18 мм ртути...

Добавлено через 3мин.:

а пресостаты не у каждого валяются,придется покупать,Miroschnik, 26 Июля 15, 08:57

Вот как раз купить не так просто, на новых стиралках ставят индуктивные...
А найти контактный пресостат в рем. мастерской или в скупке металлолома - можно...

Стиралки, на которых он стоит уже умирают. В чермете или в время акций в эльдрадо. Да в любом сервисе. Вещь копеечая и не убиваемая.

Вот [Прессостат от стиральной машины (мех. датчик уровня столба воды)]
Тема о пресостатах...

hardvik, У нас с земляком была мысля еще интересная.Можно вместо ЭКМ использовать U-образный сосуд соответствующего давлению размера.В одно отверстие подаем давление от колонны,в другое устанавливаем электроды соединенные со схемой,внутри подсоленная вода.
Пресостат конечно же можно использовать,я ничуть не против,но излагаю свое решение задачи.Каждый способ имеет право на жизнь.Я решил задачу так, и делюсь опытом.

В шапке темы укажите пожалуйста что данный вид стабилизации помогает получить не спирт, а спиртосодержащую жидкость крепостью от 96%...
Но если не пускать в отбор всё что выходит после 92°С в кубе...
Получается очень даже ничего...
Мои собутыльники разницы в сортировке полученной из спирта на РМ и пресостате не замечают...

крепостью от 96%Miroschnik, 26 Июля 15, 09:39

А это не спирт?
Я в дебри ректификации не лез так глубоко,може что не понимаю,но вроде как 96 и выше это спирт.
Да и в чем разница при РМ и данном способе?колебания в 0.5 мм рт.ст не позволяют сделать спирт??????
Я выжимал и больше 97 крепость

А это не спирт?uсropchik, 26 Июля 15, 09:48

Ответил в ЛС...

Ответил в ЛС.Miroschnik, 26 Июля 15, 09:57

1 Можно было и здесь,никакой секретной информации в этом не вижу
2 У нас принято на ты
3 спирт это или зеленый змий,можешь назвать как угодно,лично я никакого постороннего запаха не замечаю,будь он хоть из зерна,хоть из табуреток,даже превышая температуру в теле на 2 градуса,органолептически на выходе абсолютно нейтральный ,прошу прощения, спирт.
Назвать его можно как угодно,кто то и по 2 -3 раза ректифицирует,лично я  постороннего запаха не чувствую.
4 Если нужно изменить давление  в ходе работы,моя конструкция легко позволяет это сделать,поэтому можно пойти по всем вашим канонам и получить имнеенно спирт в ВАШЕМ понятии.
5 давал дегустировать свою водку,ой ,опять извиняюсь,сортировку 223 на съезде.За язык я его не тянул,сказал что спирт на 5-.Если б сам не был таким авторитетом в этом деле,то глядишь и без минуса поставил бы.
6 ПС ,по моему если уменьшить отбор,то можно добиться максимально возможной крепости и соответствено качества,что я успешно и делаю.
ППС отбор у меня до 96 гр.Цельсия в кубе,дальше взападло ждать милиграммы,отбираю быстро до 97 в кубе.Идет на вторичную переработку.

Так что
 

В шапке темы укажите пожалуйста что данный вид стабилизации помогает получить не спирт, а спиртосодержащую жидкость крепостью от 96%...Miroschnik, 26 Июля 15, 09:39

наверное не стОит.
Споры о вершинах ректификации пожалуй для другой ветки

1 Можно было и здесь,никакой секретной информации в этом не вижуuсropchik, 26 Июля 15, 10:15

Не хотел засорять тему...
Уж коли Вы разрешаете...

Во первых: Чем и как Вы измеряете плотность?
Во вторых: Если плотность получаемой Вами спиртосодержащей жидкости 96% это не означает что оставшиеся 4% это только вода...
В третьих: Опыт форума, подтвержденный ГХ, говорит о том что, стабилизируя давление получать качественный спирт на протяжении всей ректификации НЕВОЗМОЖНО!!!

У нас принято на тыuсropchik, 26 Июля 15, 10:15

Я ни чего не имею против...
Мне удобнее на "Вы"...

Споры о вершинах ректификации пожалуй для другой веткиuсropchik, 26 Июля 15, 10:15

Я не собираюсь этого делать...
Но вы можете на 100% утверждать что, при плотности получаемой Вами спиртосодержащей жидкости в 96% - оставшиеся 4% это только вода?
Если - "да" то на чём, кроме вкусовых ощущений, основана эта уверенность?

отбор у меня до 96 гр.Цельсия в кубе,uсropchik, 26 Июля 15, 10:15

Уже при 92-93°С в кубе качество разделения колонны сильно падает...
Изменяется КРект некоторых примесей и они лезут в отбор вместе со спиртом...
А при стабилизации давления это выражается еще сильнее...
Т.К скорость спирта в колонне растёт - разделение падает...
Так учат гуру - Академики...

Но ни что, из вышесказанного, не мешает Вам пользоваться этим устройством и получать наслаждение от потребления той самой спиртосодержащей жидкости...

з.ы. ЛС и существует не для обмена секретной информацией, а для вопросов выходящих за рамки обсуждения темы...

А при стабилизации давления это выражается еще сильнее.Miroschnik, 26 Июля 15, 11:45

А на РМке вы снижаете мощность к концу что бы было все как надо?В чем принципиальная разница,как правильно?