БКМ и ЛИНАС

Игорь, это уже неоднократно пробовал проделать Кулинар на Абсклабе, в конце концов пошел в ЛИНАС.
Все верно и работать будет. Беда только одна - у колонне распределение температур устанавливается автоматически. Причем, что удивительно, оно соответствует оптимальному - все мои попытки охладить/нагреть отдельные тарелки всегда ухудшали результат. И при любых изменениях, например концентрации в баке, она так же автоматически перестраивается на новый, оптимальный вариант.

А ты будешь вынужден делать это ручками, причем минимум в 10 точках по высоте колонны независимо. Сложность возрастет,а вот качество - вряд-ли.

все мои попытки охладить/нагреть отдельные тарелки всегда ухудшали результат.Rudy, 03 Дек. 10, 18:28

Это вот не удивительно, так и должно быть, когда локально меняешь температуру в каком-то месте колонны. Игорь же предлагает плавный градиент вдоль колонны и практический способ его реализации.

CoBell, я не менял температуры, я лишь организовывал подвод/отвод заданного количества тепла. При этом температуру колонна установит сама, причем все переходы будут именно плавными.

Если сказать иными словами, то я пытался чуть-чуть отклонять автоустановившийся режим колонны в ту или иную сторону и смотреть не станет ли лучше. Но получалось всегда хуже, т.е. авторежим дает оптимум. Именно это я и хотел проверить.

одозреваю, что две колонны сделанные одинаково, будут вести себя по-разномуCoBell, 03 Дек. 10, 18:25

Я сейчас гоняю пятую систему сделанную "под копирку"... Полная идентичность. Давление захлеба отличается на единицы мм.в.ст. да и все остальные параметры практически не отличаются. На то оно и "под копирку".

допустим колонна работает в оптимальном режиме (предзахлебном). допутим в ней уже отрегулированы под какие то оптимальные значения подача пара и флегмы. дополнительный нагрев или охлаждение части колонны сдвинет ее от оптимальных значений. вопрос: зачем сдвигать колонну от оптимума?

пытался чуть-чуть отклонять автоустановившийся режим колонныRudy, 04 Дек. 10, 17:52

На компьютерной модели, или на реальной колонне?

На реальной колонне температура флегмы на всех тарелках вследствие потерь тепла всегда немного ниже оптимальной, которая установилась бы при отсутствии потерь тепла...
Но я пока - совсем о другом применении - к БКМ. там флегма падает ниже, чем надо, не успев испариться, так как площадь теплообмена мала, а флегма движется достаточно быстро. Дополнительный более-менее правильный подогрев снаружи трубы на мой взгляд в состоянии исправить ситуацию.
Обратите внимание, термостабилизированная жидкость даст прибавку тепла именно там, где есть его недостаток и отберет там, где есть её избыток...
Надо размышлять и лепить пробный вариант. буду искать насосик типа аквариумного, но на с движком постоянного тока.И чтобы 100 градусов без проблем выдерживал.... Хотя наверное проще будет применить обычный циркуляционник и трехходовой кран с сервоприводом.

На компьютерной модели, или на реальной колонне?Игорь, 04 Дек. 10, 21:39

На модели ессно, на колонне подробностей не увидишь. Но в модели я уже уверен на все 100%.

Руди, я не сомневаюсь в твоей модели. Но если речь идет о реальной пленочной колонне, на мой взгляд никакая модель не сможет учесть всех нюансов изменения теплопотерь реальной трубы и моментов, связанных с каналообразованием и проваливанием недонагретой паром флегмы вниз. Но если температура трубы будет по всей высоте равна температуре пара в каждом уровне, труба начнет работать именно так, как определяет модель.

На расчет реальной пленочной колонны, ессно, я и не замахиваюсь. Точнее сосчитать могу, но только при строго определенных условиях, которые реально на пленочной колонне не выполнить - полный тепломассообмен на каждом участке колонны - т.е. только для идеального варианта. На реальной колонне типа БКМ это, ессно, не выполняется.

Но почему ты хочешь именно пленку? А не насадку, ромашки и т.д.? Ведь это резко улучшит параметры. а проблем - никаких.

тип колонны не отменяет ее главной характеристики - разделительной способности (числа ТТ). полный единичный тепломассообмен происходит на определенной длинне. это и есть ВЭТС или одна ТТ. тарелка или насадка - не важно, все равно одна физ терлка не равна теоретической

Руди, не вижу разницы в типе системы.  Бражная, насадочная, БКМ, непрерывная или периодическая. Если организовать стабилизацию стенки трубы с градиентом - внизу Т-Ткуба, вверху Т=Ткипения спирта нужной спиртуозности, должен быть положительный эффект. Из применений, в которых этот эффект будет наиболее ощутимым, вижу в первую очередь пленочную ректификационную и бражную непрерывную.

Напомню на всякий случай, что я собираюсь направлять по змеевику, припаянному к наружной стенке кубовую жидкость (или теплоноситель, нагретый в кубе). При этом скорость циркуляции предполагаю сделать такой, чтобы на верху колонны температура циркулята была равна температуре кипения продукта, который я предполагаю отбирать.
Неравномерность градиента температур планирую осуществить разным шагом витков по высоте колонны - внизу чаще, вверху реже.

Боюсь, что ничего хорошего не получится, но попробуй.

Пусть твоя колонна уже работает в нормальном режиме (возврат флегмы достаточен, она доходит до низу и т.д). Тогда распределение температур уже оптимально и ничего не нужно делать. Что ты хочешь изменить?

Снизить возврат флегмы и заменить поток флегмы охлаждением? Это я уже как-то посчитал на Абсклабе, результат - в лучшем случае равен исходному.

Объяснять долго, но основной сиысл в том, что возврат флегмы - это отнюдь не ее потеря, это отправление ее на еще один виток испарения, т.е. увеличение ее крепости. Она снова вернется наверх, но в более крепком виде.

А если заменить ее водой (ну или иным охлаждением) - этого дополнительного витка не будет и ты, чтобы скомпенсировать потерю крепости, вынужден будешь увеличить ФЧ, что приведет ровно к той же производительности.

Руди, с чего ты взял, что вода вокруг колонны будет охлаждением ли нагревом? Да и как, если внизу она будет иметь температуру куба, а вверху - температуру кипения спирта? Всё задумывается не более чем компенсация теплопотерь и исправление неизбежных косяков - догрев протечек вниз недогретой паром флегмы и охлаждение прорвавшихся по каналам верх недоохлажденных объемов пара.

Другими словати, колонна хочет установит в каждом своем уровне какую-то температуру. Этому препятствуют теплопотери и огрехи конструкции колонны. Поддержание стенки колонны на том уровне, который хочет задать колонна, поможет снизить влияние нехороших факторов.

Еще раз скажу - попробуй. Лучше один раз увидеть...

Мне проще, у меня модель есть, клепать/паять не нужно...

Только вопрос - а как ты узнаешь, какую температуру хочет установить в данной точке колонна?

Для этого недостаточно получить градиент температуры поверхности внизу температура куба - вверху температура смеси нужной спиртуозности. Какую разницу температур между внутренней стенкой и наружной в любой точке колонны желаете? По моему мнению нужно ещё обеспечить теплопередачу через пограничный слой флегмы - что проблематично... На поверхности ламинарный поток  почти...

Я обязательно буду пробовать, но для начала представьте ситуацию по БКМ.
Нам нужно, чтобы температура флегмы под самым дефлегматором была градусов 80, а она туда вытекает из дефлегматора с температурой в лучшем случае 60. Что из ней может испариться? да ничего. Как вы считаете, если она будет вытекать на поверхность трубы с температурой 80, это поможет процессу, или помешает?
Сдается мне, что такая схема в применении к БКМ даст возможность получить аналогичный результат на трубе длиной вдвое меньше.

А у тебя есть колонна, на которой можно поэкспериментировать? Или ты только собираешься ее делать? И какая, как БКМ, у которой охлаждается сама труба или с нормальным дефлегматором, полным отбором и частичным возвратом флегмы?

БКМ можно легко укоротить в 2-3 раза при использовании ромашек или мочалок. Производительность несколько упадет - но это диаметр трубы.

Скорее всего я буду экспериментировать с бражной непрерывной колонной.
В металле её нет, пока нет даже наметок по конструкции. Но выпаривать спирт я собираюсь в потоке по поверхности, температура которой термостатирована с управляемым градиентом.

Это один из самых неэффективных способов. Пар по центру трубы пролетает без взимодействия с флегмой, с ней взаимодействует лишь небольшая периферийная часть потока. Поэтому оптимальное соотношение получается при использовании насадки - отношение площади стенок к площади дырок намного больше, отсюда, грубо говоря, меньше ВЭТС.

Я, кажется понял, какую насадку нужно брать. Для высокого качества (низкая производительность) - СПН, для среднего (средняя производительность) - мочалки, для низкого (высокая производительность, типа БКМ) можно взять путанку, правда с ней неудобно работать. Но можно несколько вые..ться и сделать так - взять пучек длинных (длиной несколько больше длины колонны и нерезанных) пружин СПН (штук 10-20, с общим диаметром несколько меньшим диаметра колонны), скрутить их в спираль, с шагом 5-10 см и запихать в колонну. При этом производительность останется высокой (сечение дырки снизится незначительно) а площадь стенок возрастет в несколько раз. Мне кажется, что для бражной колонны это будет оптимальный вариант.

Я не преследую целей укрепления, мне не нужен тепломассообмен между паром и брагой, хотя и без него не обойдется...
Брагу буду греть почти до кипения и тонким потоком сливать по наклонной плоскости, температура которой по всей длине будет поддерживаться на 2-3 градуса выше кипения браги в этом уровне. для этого я суну трубу квадратного сечения в трубу круглого, по круглой обеспечу циркуляцию водыот 102 ло 85 градусов, с температурой буду играться.
поднимающийся пар будет идти вверх, соприкасаясь с боковыми и верхней стенками трубы. По мере подъема он будет попадать в более холодную зону и парциально конденсироваться, что может дать некоторое укрепление, хоть это и не цель.
Короче говоря, ничего конкретного пока нет. Просто мелькнула мысль реализации управляемого градиента, ищу куда её пристроить.