Форум самогонщиков Сайт Барахолка Магазин Помощь солдатам

термостат для колонны

Форум самогонщиков Приборы и электр(он)ика
1 2 3 4 5 6 4
Игорь Академик - 7.4K 3.7K
Отв.60  08 Февр. 09, 03:30

Из практики - каждый оператор своей установки прекрасно знает и мощность, при которой все хорошо, и скорость отбора, при которой все стабильно. И регуляция не очень важна в стабильно протекающих процессах...игорь223, 07 Февр. 09, 21:30
Стабильно-протекающий процесс - непрерывная ректификация. Это как работающий двигатель. Залил бензин, завёл, отрегулировал карбюратор - и всё в порядке. Только заливай один и тот-же бензин. Ну а если характеристик топлива изменятся, надо регулировать карбюратор заново.

В нашей ситуации процесс далеко не стабильно протекающий. Пар, попадающий в колонну, постоянно и непрерывно меняет свой состав. Продолжая аналогию с двигателем, бензин, поступающий в карбюратор, постоянно меняет октановое число. Без постоянной и непрерывной регулировки карбюратора и зажигания, двигатель будет чихать и в конце концов остановится. А если не остановился на плохом топливе, значит неправильно был отрегулирован при работе на хорошем.

Разворачивая аналогию обратно, если при снижении спиртуозности кубовых паров вдвое не потребовалась регулировка параметров ректификации, значит на высокоспиртуозных парах колонна работала неэффективно, с неоправданно высоким запасом разделения, с неоправданно низкой производительностью.

К примеру, почему при перегонке браги мы не регулируем плавно мощность, отбор и т.п.? Да потому, что смысла особого нет - повторяемость, скорость перегона, и выход, и даже время останова примерно известно. И без всяких обратных связей с регуляцией.
Потому, что при простой перегонке постоянно меняется состав питающего пара, и соответственно с этим меняется состав выходного продукта. При перегонке нас это устраивает. Поэтому мы стремимся провести процесс побыстрее, закрывая глаза на многие тонкости.

При ректификации ситуация иная. Мы стремимся получить выходной продукт стабильного качества.

Но как получить стабильное качество и количество выхода при постоянно изменяющемся качестве и количестве входа? Только неэффективно используя ресурс колонны в начале процесса. Разве это правильно? Разумеется нет.

Нужно для начала стабилизировать количество входящего пара (стабилизация давления). Это основа.
Затем, по мере изменения качества входящего пара (снижения его спиртуозности), изменять количество отбора (увеличивать флегмовое число).

Ну а если идти путём неэффективного использования ресурса колонны в начале процесса и прекращения работы, когда при данном отборе качество выхода становится неудовлетворительным, не нужны сложные устройства контроля. Достаточно использовать ту же автоматику, что и при перегонке, и останавливать процесс по температуре в кубе. Засечь один-два раза температуру в кубе при подходе хвостов, и в дальнейшем использовать её для стопа системы.
Вот и вся "необходимая достаточность".


... не надо устанавливать мизер, зачем утрировать. Ставь номинал без десяти процентов. Как определить номинал - мы знаем, в чем тогда вопрос?
Вопрос в том, что в таких условиях колонна будет работать правильно до снижения спиртуозности в кубе на те же 10%, с 40% до 36%, а потом "номинал" будет уже другим, и нужно снова устанавливать отбор на 10% ниже его. Если хорошо изучить поведение колонны, то и этим можно управлять по температуре кубовой жидкости, но тогда повторяемость будет иметь место только при повторяемости всех остальных параметров процесса - от давления охлаждающей воды и напряжения сети до состава и количества примесей в исходном самогоне.

Колонна при номинальном отборе и правильно подведенной в начале цикла мощности стоит в предзахлебе... Если мощность не увеличивать, то в процессе работы давление в кубе постепенно падает.
Разумеется. Значит предзахлёб - наиболее эффективное разделение - у нас будет только в самом начале процесса, когда оно особенно и не нужно. А к концу процесса, при подходе хвостов, когда особенно важно высокое разделение, его уже не будет. Режим станет далёким от предзахлебного.
При регулировании давления с помощью прессостата хорошо заметно, что к концу ректификации необходимая мощность увеличивается раза в полтора. Если это не обеспечить, мы не только теряем предзахлебный режим, но и в те-же раза полтора теряем производительность.
Rudy Академик Питер 5.8K 1K
Отв.61  08 Февр. 09, 03:44, через 14 мин
А если учесть тонкости, то давление в баке нужно не просто стабилизировать, а еще и слегка подстраивать. Предзахлеб зависит от состава пара, при разном составе он будет при несколько разных давлениях. Поэтому оптимальное давление в начале и конце ректификации будет различно. Но это уже высший пилотаж, до этого обычно не доходит.
Игорь Академик - 7.4K 3.7K
Отв.62  08 Февр. 09, 04:03, через 19 мин
Руди, теперь, когда я "оседлал" МРХ5010 и научился писать его данные в лог-файл вместе с данными от термометров, для меня это становится актуальным. Я буду управлять мощностью не только по показаниям МРХ, но поищу способ вычисления предзахлебности. Скорее всего это будет перепад давления между какими-то точками колонны.

Алгоритм вижу таким. Устанавливаю давление в кубе ИКС мм.в.ст. Жду ИГРЕК секунд. Если нет захлёба - поднимаю давление на 2 мм.в.ст и снова жду ИГРЕК секунд. Если появились признаки захлёба, снижаю давление на 5 мм.рт.ст и жду отклика системы. Должно работать. Как видишь, я остаюсь верным принципу управления с обратной связью.

Я пока продолжаю идти своим путём - данные читает ТемпКипер (Теперь уже ТриВоркс), пишет их в лог-файл, я их оттуда своей программой вынимаю, обрабатываю и выдаю сигналы на LPT, управляя нагревом, охлаждением (в ближайших планах) и отбором.
Реле давления пока оставлю как аварийный датчик
Rudy Академик Питер 5.8K 1K
Отв.63  08 Февр. 09, 04:27, через 24 мин
Надежный признак захлеба - рост давления при фиксированной мощности. Т.е. тебе нужно брать производную, но усредненную, за десяток-другой секунд, давление всегда побалтывает
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.64  08 Февр. 09, 09:12
если при снижении спиртуозности кубовых паров вдвое не потребовалась регулировка параметров ректификации, значит на высокоспиртуозных парах колонна работала неэффективно, с неоправданно высоким запасом разделения, с неоправданно низкой производительностью.
Игорь, 08 Февр. 09, 03:30
Примерно так все и происходит, Игорь.  Вначале избыточность разделения и пониженная производительность, все точно. За все в жизни нужно платить. В данном случае, только жертвуя чем либо (качество или скорость работы), можно получить простую схему автоматизации. И простой алгоритм несложных действий, доступный ЛЮБОМУ человеку, готовому потратить 100 долларов и пол дня времени на освоение.
Чтобы не терять качества и получить простоту, теряем в скорости. Процентов на двадцать пять, по моим наблюдениям, а не в полтора.

А по поводу кубовой температуры уже Руди мне указывал на нее. И серьезно заинтересовал. Просто руки не дошли тогда до датчика в баке, теперь он есть у  автомата бражного. Обязательно засеку температуру при появлении хвостов и, что важнее, повторяемость результатов от перегона к перегону.
К примеру, в дефлегматоре температура конденсации паров спирта зависит от атмосферного давления. А разница температур с телом колонны от атмосферы НЕ зависит. Что и дает возможность упрощения алгоритма (не нужна корректировка).
А как с зависимостью температуры начала активного испарения хвоста и атмосферным давлением - нет зависимости разве? Или ты даешь зараннее неприменимый на практике совет?
Игорь Академик - 7.4K 3.7K
Отв.65  08 Февр. 09, 10:00, через 48 мин
Тёзка, ты усёк основное.

Можно автоматизировать ход процесса, автоматически внося регулировки по ходу пьессы. Нет, по ходу концерта симфонической музыки.
Тогда управление становится дирижером. Дирижер внимательно слушает, сверяется с патртитурой, и как только слышит фальшивую ноту или неверную громкость, сразу своей палочкой изменяет мощность в кубе, напор охлаждающей воды или интенсивность отбора.
Для создания системы - дирижера нужен или комп или контроллер с соответствуюшими датчиками, и алгоритм - инструкция "что делать" в той или иной ситуации.

Если же вместо оркестр играет "под фанеру", то есть когда звучит запись, дирижер не нужен. От одного исполнения к другому будет полная повторяемость. Нужно только в начале вручную установить нужную громкость и тембр (мощность и отбор), а по окончании записи выключить магнитофон. Для выполнения такой задачи не нужно использовать дирижера или контроллер за 100$. С ней справится и схемка на рассыпухе в 10 раз дешевле.
-------------------------------------------
По твоему вопросу. Зависимость температуры начала кипения и интенсивного испарения хвоста есть. Но её при твоём подходе можно легко вставить в допускаемые 5-10 процентов потерь.
Но тут важно условие одинакового сырца. Нужно иметь запас сырца двойной перегонки, чтобы его добавлением доводить спиртуозность самогона до стандартизованного значения.

Нужно провести несколько экспериментов. Если по их результатам определится, что кипение начинается при температуре в кубе Т1, нормальный спирт появляется при Т2 и заканчивается при Т3, а процесс надо завершать при Т4, то я вообще не вижу никаких проблем в реализации такой системы. И она реально будет работать.

Но мне такой подход не нравится, потому что это подобно установке трёх прокладок головки блока двигателя Порше или Ламборгини для того, чтобы мотор одинаково работал на любом бензине. Мотор реально будет работать, но ресурс его способностей будет потерян.

Чтобы не терять качества и получить простоту, теряем в скорости. Процентов на двадцать пять, по моим наблюдениям, а не в полтора.
игорь223, 08 Февр. 09, 09:12
Крель дает ответ на эту тему. (выведу собаку и вставлю), 5 минут.
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.66  08 Февр. 09, 10:41, через 42 мин
Для создания системы - дирижера нужен или комп или контроллер с соответствуюшими датчиками, и алгоритм - инструкция "что делать" в той или иной ситуации.

... когда звучит запись, дирижер не нужен. От одного исполнения к другому будет полная повторяемость. Нужно только в начале вручную установить нужную громкость и тембр (мощность и отбор), а по окончании записи выключить магнитофон.

Игорь, 08 Февр. 09, 10:00

Неохота дисскутировать, поскольку мы друг друга все равно не переубедим. Потому что мы говорим об одном и том же в общем смысле, но прикладные задачи ставим каждый себе разные, а поэтому и решаем их по разному.

Давай лучше про практическую плоскость максимально общо

Итак, в общем случае, нужен контроллер, датчики и исполнительные устройства. И алгоритм работы.

1.Датчики обсуждены и опробованы. И температуры, и давления.
2.Исполнительные устройства тоже. Тены и клапан.
3.Контроллер есть. Руди говорит, что предложенный им контроллер способен удовлетворить наши требования. И говорит убедительно.
4.Есть способные к написанию программы  и сборке железа люди.
 
Так в чем тогда вопрос?
Давайте проговорим и утвердим усложненный алгоритм работы автоматизации и контроля. Напишем софт под конкретное железо. Обкатаем его на практике. И будем пользоваться результатами.
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.67  08 Февр. 09, 10:59, через 18 мин
Для начала предлагаю разделить алгоритм на две части
1.Обеспечение обратной связи системы для оптимизации времени работы и качества процесса
2. Обеспечение безопасности процесса контролем неких параметров и обратной связи по ним
Игорь Академик - 7.4K 3.7K
Отв.68  08 Февр. 09, 11:05, через 7 мин
Я так настойчиво встреваю в чужую для меня тему использования контроллеров только потому, что вижу явные ошибки на этапе постановки задачи.
Мне тоже неохота больше дискутировать, я привел достаточно много аргументов к тому, что нельзя основываться на неизменном отборе. Так что удачи и успехов. Кто предупрежден, тот вооружен.

Напоследок тем, кто пока не пошел неверным путём, предлагаю подсмотреть пример расчета ректификации у Креля на стр. 186. На странице 188 наглядно объяснено почему флегмовое число надо менять и почему невозможно добиться нормальных результатов, не изменяя отбора.

игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.69  08 Февр. 09, 11:09, через 5 мин
Ну что ж, на нет и суда нет... то есть типа тут постановка неправильная, а правильная у креля. Правда как на практике сделать то, что там написано, я не скажу.
Крайне конструктивно
Игорь Академик - 7.4K 3.7K
Отв.70  08 Февр. 09, 11:37, через 28 мин
Не уходи в обиды. На практике несложно. Стабилизировать давление и по температуре управлять отбором.

Ясно, лень тебе с Крелем разбираться. Давай без Креля.

Для получения спирта 96% в начале ректификации, пока в кубе 40%, достаточно ФЧ=2,5.
Когда в кубе останется 5% (которые ты согласен потерять), нужно ФЧ=10

При неизменной подаче пара в дефлегматор (скажем 5000 мл/час по жидкости), отбор в начале может быть 5000:3,5= 1430 мл/час, а в конце 5000:11=450 мл/час.

Если отбором не управлять, с самого начала нужно устанавливать отбор не на 10% ниже возможного, а на 70. Интенсивность отбора всё время будет 450 мл/час, и 10 литров спирта можно будет получить за 22 часа.

Если отбор будет автоматически подстраиваться, то его среднее значение составит 940 мл/час, и те же 10 литров спирта на той же установке ты получишь за 11 часов - вдвое быстрее.

На самом деле нужное флегмовое число изменяется не прямо пропорционально спиртуозности кубовой жидкости, и фактический эффект будет еще весомей.
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.71  08 Февр. 09, 11:55, через 19 мин
Да дело не в обидах, тут никто никому ничего не должен.
Просто у меня такое ощущение, что мы ходим кругами вокруг определенных тем, а до практического выхлопа нам не хватает совсем немного. Просто обьединить услилия для расстановок точек над i.

Поэтому еще раз предлагаю
давай не торопясь обсудим предметно две составляющие алгоритма ректификации (регуляцию и безопасность) - получится готовая постановка задачи.

Если ее можно будет реализовать программно-аппаратными средствами данного контроллера - будет реальная польза всему сообществу.
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.72  08 Февр. 09, 12:01, через 7 мин
Ну к примеру
1. Включаем систему. Проверяем наличие воды, наличие СС в кубе(часть 2 алгоритма). Подаем разгонную мощность. Ждем.
2. При подходе к началу работы дельтаТколонны резко растет - снимаем разгонную мощность (вариант - растет резко давление в кубе, обратная связь по нему).
3. Работаем какое то время в режиме "на себя". Отбор выставлекн минимальный. Ждем какое то время.
4. Начинаем отбор головы. ФЧ малое. Давление уменьшаем от номинала. Ждем команды оператора об окончании головы.
5. По команде оператора поднимаем давление до номинала, отбор тела. ФЧ почти номинальное (выставляется оператором).
5.1,2,... При подходе к хвосту даем команду оператору на уменьшение ФЧ (вариант уменьшаем сами старт стопом)
6. По окончанию отбора тела останов системы. Конец.
Во время всего процесса контролируется вода ( и ее температура), кубовый остаток, пары спирта в помещении.
Этот зачаток-скелет прошу принять за основу и развить дальше...
Rudy Академик Питер 5.8K 1K
Отв.73  08 Февр. 09, 17:15
По моему вы из практической плоскости перешли к грубокому (это не ошибка, а словотворчество) теоретизированию. Давайте возвращаться.

Примерные варианты (грубое приближение - правьте)

Обязательные датчики
1. Температура бака (не очень точный, в т.ч. аварийный останов)
2. Давление бака (дифференциальный, пороговый или аналоговый, в т.ч. аварийный останов)
3. Температура дефлегматора (точный, в т.ч. аварийное прекращение отбора - останов)

Дополнительные датчики
1. Один или несколько термометров в (или на) теле колонны (не очень точный)
2. Давление атмосферы (абсолютный)

Полезные датчики
1. Измеритель скорости отбора (аналоговый)
2. Измеритель потока воды (пороговый или аналоговый, +аварийный)
3. Давление воды на входе (пороговый, аварийный)
4. Уровень в баке (пороговый или аналоговый, аварийный)
5. Температура воды на выходе холодильников (аналоговый).

Обязательные регуляторы
1. Мощность нагрева (ключевой(в т.ч. смешанный - частично ключевой), плавный)

Дополнительные регуляторы
1. Регулятор отбора (ключевой (в т.ч. смешанный - частично ключевой), плавный)
2. Регулятор потока воды (частично ключевой или плавный)

Варианты петли первичной обратной связи
1. Стабилизация мощности нагрева (с ограничением по температуре 110*С)
2. Стабилизация давления в баке (с ограничением по температуре 110*С)

Варианты вторичной петли обратной связи
1. Без (ручная подстройка ФЧ)
2. Регулировка (плавная или частично ключевая) по температуре дефлегматора или разности температур дефлегматор-колонна.

Алгоритмы работы - зависят от реализации.

Я думаю, что варианты автоматизации стоит выделить в отдельную тему. Предложить и рассмотреть 3-4 варианта от простейших до заумных, но конкретно и со всеми подробностями.
alekslug Научный сотрудник винокур, Лобня. 5.2K 1.7K
Отв.74  08 Февр. 09, 17:38, через 23 мин
Давай начнем с простейшего,и постепенно не спеша доберемся до навороченного как "ШАТЛЛ" Веселый
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.75  09 Февр. 09, 13:37
Я думаю, что варианты автоматизации стоит выделить в отдельную тему. Предложить и рассмотреть 3-4 варианта от простейших до заумных, но конкретно и со всеми подробностями.
Rudy, 08 Февр. 09, 17:15
Вот, именно это я и считаю первостепенным.

За системную интеграцию датчиков отдельное мерси, Руди - добавить пока особо нечего. Их количество и качество в реале напрямую будет зависеть от принятого к исполнению на практике алгоритма. То есть датчики это вторично. Единственно что, так это хочется иметь фабричного производства датчики, а не самодельные - вопрос повторяемости облегчит.

Как тему-то отдельную создать для гипотетических вариантов?
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.76  09 Февр. 09, 13:39, через 2 мин
Датчик в теле колонны я бы отнес к основным. Уж очень по нему зорошо виден приход хвостов...

Про варианты первичной обратной связи я не понял...
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.77  10 Февр. 09, 11:48
По поводу датчиков. Сейчас заказывал MPX-s в сети, нашел такое вот сборище датчиков.
Есть что нибудь интересное для нашей задачи?
Игорь Академик - 7.4K 3.7K
Отв.78  10 Февр. 09, 12:31, через 43 мин
Не вижу сборища. Наверное не выспался.
игорь223 Академик таганрог 30.2K 20.6K
Отв.79  10 Февр. 09, 12:57, через 27 мин
Зарапортовался, десять дел одновременно нынче навалилось.
http://www.platan.ru/cgi-bin/shop_groups.pl?grp=Датчики
сообщение удалено