Паровая турбина как регулятор нагрева.

спасибо.
тут так уже все переплелось - давление напрямую связано с температурой и наоборот.
что уже начиаешь путаться.
Zapal, 01 Сент. 09, 21:19

Да нечего там путаться!!!
Сделай колонну, поставь простой регулятор напряжения (у меня ЛАТР на 2 кВт), поставь датчик температуры ТОЛЬКО на 2/3 и (у тебя я понял будет смотровое окно под дефлегматорм) и запускай!!! Больше ничего не надо для первых разов если хочешь хорошо разобраться в динамике работы колонны.
Получишь продукт не хуже автоматического если конечно проследишь за колонной во всех ее режимах! (а знание это многого стоит!!! Поверь.)

Селянин,

2. Давление нужно стабилизировать именно в зоне нахождения насыщенных спиртовых паров, которые, конденсируясь, и порождают флегму. Если их количество постоянно, то постоянно и количество флегмы, а значит для захлеба нет предпосылок.
игорь223, 01 Сент. 09, 09:26

Не совсем всё понял но тебе вёрю.

Вот и все, достаточно просто и - безукоризненно работает на практике.

Просто для тебя, но совсем не просто для меня,каждый пользует свои знания и умения, для меня проще без контролёров аналоговых.

но зарадывается у меня серьезное сомнение - что на такой объем пара - именно этот узел генератора что на фото - будет вращатся.  голая крыльчатка нет проблем - но моторчик велик.
Zapal, 01 Сент. 09, 11:26

Уже сам это понял, от руки вроде вращается легко, но когда подал напряжение на моторчик засвистело-заскрипело с переменными тонами,где то значит подклинивает, придётся всё переделывать.

в качестве датчика я бы использовал либо датчик Холла либо индуктивныую катушку.  маленький магнит (два) размещаем на турбнке.

Так наверное и придётся, вопрос только, будет ли датчик Холла через нерж стаканчик работать.
Уже и маленький подшипник из кулера от компа вытащил,его на ось, турбинку на него. Осталось два маленьких магнитика подобрать.

Способ, который предложил Игорь223 мне нравится больше тем, что там нет необходимости добавлять препятствия на пути пара.
Игорь, 01 Сент. 09, 11:54

Для меня препятствие на пути пара не очень волнует, у меня вход в дефлегматор шире диаметра колонны, поэтому процентов 50 сечения я могу безболезненно перекрыть. Что косается простоты, то что может быть проще впаянной трубки Пито, паяльник дольше разогревать чем её впаять, А вся приблуда для измерения давления у И223 уже есть.

Селянин, ты говоришь, что к концу ректификации тебе приходится уменьшать мощность или давление. Это из-за захлеба? А где он у тебя вверху или внизу? У меня наоборот. К концу я мощность немного увеличиваю, компенсирую увеличение потерь бака.
Rudy, 01 Сент. 09, 16:11

Сверху, есть такая народная примета - как только в верхней части колонны начали шарики шуршать- подпрыгивать, жди захлёба. Поэтому этот момент я улавливаю чётко.

а мне вообще думается что алгоритм повышения (уменьшения) давления в кубе - сделать через обратную связь по температуре воды в кубе.
Zapal, 01 Сент. 09, 16:56

По моему тоже можно, но мнения разделились, я уменьшаю Руди и V_B увеличивают. Поэтому наверное всё таки надо отслеживать количество пара.

Селянин, один эксперимент (с батарейкой) ты уже провел. Проведи второй - флюгерный Вынеси свою турбину на улицу и проверь, крутит её ветер. Если нет - бросай терять время на турбину.
Скорость потока пара в трубе - 1-1.5 m/s, если в дефлегматоре расширение диаметра вдвое, она снижается вчетверо - до 0.25-0.3 м/с. Если при такой скорости ветра турбина провернёт ротор твоего моторчика, я съем свою бороду
По поводу трубки Пито. Если на скорости самолёта в 200 км/час она имеет смысл, то при скорости 3,6 м/с весь смысл теряется, так как скоростной перепад давления при этом уменьшится в три тысячи раз.
Поэтому трубка, врезанная в торец бочины будет показывать то же давление, что и трубка пито.

По поводу твоего "не понял" почему Игорь прав - я позже напишу-разъясню, сейчас пора на работу.

В свое время я начинал свою трудовую биографию в одном из почтовых ящиков. Так там как-раз разрабатывали прибор для измерения скорости потока жидкости, может принцип сгодится и для газа. Насколько я помню идея заключалась в следующем: в потоке находились две высокоомных проволочки, одна из них подогревалась стабилизированным током, по разнице сопротивлений датчиков можно было судить о скорости потока – чем больше разница тем меньше скорость.

Где то читал, что вращающийся винт в имеет большую парусность, не создаст ли это непреодолимой преграды для потока .

В свое время я начинал свою трудовую биографию в одном из почтовых ящиков. Так там как-раз разрабатывали прибор для измерения скорости потока жидкости, может принцип сгодится и для газа. Насколько я помню идея заключалась в следующем: в потоке находились две высокоомных проволочки, одна из них подогревалась стабилизированным током, по разнице сопротивлений датчиков можно было судить о скорости потока – чем больше разница тем меньше скорость.
Sergey_Gusev, 03 Сент. 09, 09:48

Так работает автомобильный измеритель объема воздуха. Только сейчас вместо проволочек терморезистор. В любом случае это косвенные измерения. А как я понял, человек хочет измерять непосредственно поток пара.

А мне очень нравится идея пропеллера в колонне. Перепад давления - это одно, а скорость потока - совсем другое. При том же перепаде поток будет меняться при изменении ФЧ, состава флегмы и т.п.

А если сделать как хочет Селянин то можно поставить сверху простой движок постоянного тока и измерять ЭДС. Трение правда будет великовато (коллектор), зато можно подать на него напряжение и "газку" подбавить - будет турбореактивная колонна . Или бесколлекторный двигатель от вентилятора компа - там трение минимально, но схема посложнее будет.

Итак, если скорость пара в колонне 0,5-1,5 м/с, при входе в дефлегматор с двукратным увеличением диаметра, скорость упадет вчетверо. Значит предстоит измерить скорость потока горячего агрессивного пара на уровне 0,1-0,4. При этом погрешность, которая может нас удовлетворить, не должна превышать процентов 20.

Для измерения скорости ветра используют анемометры - специально изготовленные турбинки с механическим или электронным блоком вычисления скорости ветра.
Вот характеристики некоторых из них.

АПР-2. Диапазон измерений  0,2-20 м/с, погрешность измерений ±(0,2+0,05*V) м/c. В необходимом нам диапазоне погрешность достигает 100%. Не годится.
АСО-3 Диапазон 0,3-5 м/с, погрешность ±(0,1÷0,5) м/c. В нашем диапазоне погрешность достигает 100%. Не годится.
АСЦ-3.Диапазон измерения 2÷40 м/с, погрешность ±0,5 м/с. Не годится.
МС-13.Диапазон измерения 1÷20 м/с, погрешность ±(0,3÷0,5) м/с. Не годится.
АП-1. Это комплект, в который входит АСО-3. Не подходит.
М-95. Диапазон измерения 1,8÷32м/с. Не подходит.

Кроме того, температурный диапазон и состав среды этим турбинкам не по зубам.

Возникает вопрос - реально ли измерить столь малую скорость потока с необходимой погрешностью таким - турбинным - способом? На мой взгляд - нет. В лучшем случае можно только определить "дует - не дует". Но нужно ли для этого строить турбину?
----------------------------------------------------
Селянин, посмотри на свои схемки турбинки и зонтика. Что заставляет Что заставляет зонтик подниматься? Перепад давления между "под зонтиком" и "над зонтиком", умноженный на площадь зонта.
Что заставляет крутиться турбинку? Тоже перепад давлений.
И не просто перепады, а перепады, созданные исскуственными локальными препятствиями. Так что более логично не творить искусственные препятствия, а использовать естественные, например насадку.
Если мы измеряем перепад давления, создаваемый всей колонной, возникает неприятность - одинаковому перепаду давления соответствуют неодинаковые скорости, ведь состав флегмы и пара со временем меняется.
Если же измерять перепад давления в верхней трети колонны, этого не произойдет, так как там состав флегмы и пара всегда одинаков - там всегда спирт.

Игорь223, я правильно понял твой метод? Кстати, я заметил, что крендель на атмосферной трубке создаёт некоторые колебания давления - в такт качаниям капельки качается стрелка манометра. Поэтому я думаю измерять перепад давления между 2/3 и дефлегматором, благо МПХ позволяет. 

Если мы измеряем перепад давления, создаваемый всей колонной, возникает неприятность - одинаковому перепаду давления соответствуют неодинаковые скорости, ведь состав флегмы и пара со временем меняется.
Если же измерять перепад давления в верхней трети колонны, этого не произойдет, так как там состав флегмы и пара всегда одинаков - там всегда спирт.

Игорь, при изменении ФЧ происходит изменение паросопротивления насадки, причем вблизи захлеба - очень резкое. Изменение состава пара влияет значительно меньше. А если измерять на всей колонне, то большую часть паросопротивления образует именно "критическая", с точки зрения захлеба, зона, не критические зоны дают гораздо меньший вклад. Поэтому ограничивать область измерения перепада давления произвольно выбранной зоной - нехорошо. Чаще всего захлеб все-таки внизу.

Т.е. можно ставить датчик давления в верхней трети - но только дополнительный, а не основной. Основной - все равно должен быть в баке.

Поэтому измерение перепада на насадке - плоховато, сильно зависит от ФЧ.

Насчет слабости потока пара - Клим  (и не только) говорил, что у него куски насадки в дефлегматор забрасывало потоком пара. Так что вертушку крутить должно.

Но можно измерять и без вертушки, дополнительным термодатчиком с подогревом, установленным вблизи термометра дефлегматора. Поток пара его будет охлаждать, а репером будет термометр дефлегматора.

Селянин! У тебя как дела с электроникой обстоят ??.
Я бя пошел по направлению микротурбинки - диаметром не более 30 мм.
опорный подшипник - рубин. ось стальная.
подшипник рубиновый - применяется в опорных подшипниках старых дисковых электросчетчиков.
думаю можно и заменить на опорно осевой - на основе микрошарика из стали.
сигнал снимается с помощью малогабаритного индуктивного датчика.
типа кусочек магнита - с катушкой вокруг. по принципу телефонов ТОН. там обмотки на постоянных магнитах.
крыльчатка вращается - наводит микро ЭДС.
Одна незадача - нужно плотно контачить с электроникой.
эти остроконечные инпульсы преобразовываются через триггер Шмидта и одновибратор - в калиброванные прямоугольники.
а уж от числа этих образцовых прямоугольников - зависит коэффициент заполнения.
иными словами с помощью кондесатора и резистора - мы получим интегрирующую цепь - которая будет строго линейна и строго пропорциональна числу обротов.
вроде той зависимости по напряжению - что ты собирался получить с помощью своего моторчика.

тема интересная - жаль если закиснет - не дойдя до финала.

Если я начну опять спорить с Руди - мы опять с ним поругаемся. Хи0хи.
Тем не менее -
1. В правилно спроектированной колонне захлеб бывает только верхним.

2. При изменении (увеличении) ФЧ паросопротивление растет. Правильный стабилизатор давления уменьшает мощность с тем, чтобы поток паров газообразного СПИРТА (если и когда мы меряем давление паров именно газообразного СПИРТА) был постоянен. Тем самым будет постоянным количество возвращаемой флегмы (сконденсированного СПИРТА)- захлеб автоматически ликвидирован, поскольку есть жесткая обратная связь.

3. В дефлегматоре с открытой трубкой давление нормальной работы всегда атмосферное. Поэтому второй конец МПХа я оставляю в атмосфере болтаться.

Руди, если уж ты такой упертый, подумай о том, что в свое время предлагал Стилл. Мерять дифференциал давления между кубом и колонной. И определять (и предотвращать, соответственно) захлеб по поведению  разницы этих давлений...

А ты и не спорь, не поможет.

Позволь поинтересоваться, на чем основано твое утверждение №1?

Твое утверждение №2 не соответствует истине, причем ты сам себе противоречишь - паросопротивление зависит от ФЧ, поэтому измеряя давление нельзя застабилизировать поток пара, при изменениях ФЧ (а они происходят непрерывно - старт/стоп или иная система регулировки отбора) поток будет изменяться при сохранении перепада давлений. И уж никак не будет постоянным количество возвращаемой флегмы, которое управляется совсем другим регулятором.

Вот утверждение №3 не сильно отклоняется от истины.

А что такое дифференциал давления между кубом и колонной? Это как?

1. В правилно спроектированной колонне захлеб бывает только верхним.игорь223, 05 Сент. 09, 19:50

Руди, я склонен согласится с этим тезисом.
Скажи, чем он тебе не нравится... 

А что такое дифференциал давления между кубом и колонной?Rudy, 05 Сент. 09, 20:47

Видимо это суперпозиция производной по времени и производных по каждой пространственной координате... 

А разве я с ним спорю? Я прошу только уточнить, на основе какой информации был сделан такой вывод. Просто вопрос сам по себе весьма интересный, но, до сих пор, я не видел информации, позволяющей надежно это утверждать.

Если говорить не просто о колонне (у большинства захлеб внизу), а о "правильно спроектированной" колонне, то в ней захлеб должен начинаться сразу везде - у "правильно спроектированной" колонны не должно быть слабых мест. Но вот какое соотношение параметров (диаметров внизу и вверху и т.д.) должно быть у такой колонны?

Я пока не знаю, а Игорь223 похоже уже с этим разобрался. Мне очень хочется это тоже узнать, вот я и интересуюсь

Ок, Руди. Я не спорю с тобой, я излагаю свою точку зрения. Заметь - уже после праздничной бутылочки, полученной пр ипомощи неправильного метода стабилизации.
Утверждение номер раз основано на двух вещах. На практическом опыте эксплуатации готовых и постороении своих колонн (приведи обратноые примеры - я пересмотрю свой опыт). И на том факте, что флегмы вверху колонны больше, чем внизу - где то на форуме под это подвели солидную теоретическую базу. Молярные массы и всякая хрень...там, где про неравномерное сечение рассуждали... но это не важно - ведь на практике захлеб имеет место быть именно ВВЕРХУ колонны - прости пожалуйста...

По поводу второго пункта.
Процесс стабилен - все хорошо. Потом произошел стоп. Флегма потекла в колонну вбольшем обьеме. Пару стало труднее пробиваться наверх. Надо уменьшить поток пара - снизить мощность нагрева. Насколько? А настолько, чтобы вернуть количество флегмы на прежний уровень квазистационарного процесса. То есть нужно, чтобы количество ПАРООБРАЗНОГО СПИРТА стало опять точно равно количеству СКОНДЕНСИРОВАННОГО СПИРТА предзахлебного состояния, возвращаемого в колонну при квазистационаре. Линейное соотношение СПИРТОВ один к одному соблюдается только в верхней, разделяющей - но никак не укрепляющей части колонны. Здесь - и только здесь пропорциональное управление обратной связью возможно и легко осуществимо. Поддерживая постоянное давление паров СПИРТА ГАЗООБРАЗНОГО мы получаем линейно и автоматично постоянство возвращаемого в систему СПИРТА СКОНДЕНСИРОВАННОГО.
Что не так в моих рассуждениях?

Дифференциал - это по русски разность. В кубе например 30мм ртути, а на двух третях - 20мм. Следовательно, дифференциал давления - 10мм ртути.
У МПХа с индексом ДП - два штуцера для измерения. Он так и называется - дифференциальным. Так вот - один вход пихаем в куб. Второй - на уровень 2/3 колонны. Вот я и предлагаю - поразмысли - что будет выдавать датчик с таким способом подключения при разных режимах колонны.

После бутылочки, тем более полученной при неправильном методе стабилизации, спорить не стоит, лучше подождать до завтра. Просто несколько замечаний.

У большинства (довольно значительного) захлеб внизу.

Датчик давления в баке прекрасно предотвратит захлеб в любом месте колонны, а не только вверху.

Дифференциал, это, по русски, (в наиболее часто встречаюшемся смысле) - это производная (не берем автомобиль). Дифференциальный датчик измеряет именно разность давлений, а не дифференциал давления (скорость его изменения). Это просто неточность прижившегося термина. Поэтому лучше использовать слово "разность", оно не допускает двоякого понимания.

Разность давлений в кубе и на выходе колонны (атмосфера) прекрасно измеряет датчик давления в баке. А разность давлений в кубе и в начале колонны равна нулю.

Если нужно измерять именно разность давлений на выходе колонны и в кубе - используй дифференциальный датчик (D), если нужно истинное давление - используй абсолютный (А).

 Все, Руди, вопрос закрыт.

Если у большинства захлеб внизу, а дифференциал - это по русски "производная", хотя дифференциальный датчик, о котором шла речь - меряет разность... И с учетом того, что я конкретно говорил о разности давлений между кубом и 2/3 колонны - завтра ждать нет смысла.

Хорошо, тебе, раз - и закрыл. А мне про паровую турбину (или иной измеритель скорости пара) еще интересно пообщаться.

Вопрос-то остался - что стабилизировать - мощность, давление или скорость пара?

Дифференциал, это, по русски, (в наиболее часто встречаюшемся смысле) - это производная (не берем автомобиль).Rudy, 05 Сент. 09, 21:57

Руди, ты допускаешь маааленькую неточность.
Дифференциал, это не совсем производная, это бесконечно малое приращение.
В общем случае, дифференциал это производная в точке умноженная на бесконечно малое прирощение аргумента... 

2Руди
Блаженны нищие духом, друг мой - ибо они унаследуют землю....аминь.
Я ведь и не спорю - я знаю...

У матросов - нет вопросов, друг мой - ибо у них есть Аврора.
У тебя есть упрямство, и это не менее ценно в жизни.

Я ведь не тему закрыл, а только спасовал в споре с тобою...



2Котищще - что меряет дифференциальный датчик давления?