Форум самогонщиков Сайт Барахолка Магазин Помощь солдатам

Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками)

Форум самогонщиков Получение спирта
1 2 3 4 ... 12 1
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
13 Февр. 12, 14:04
Описание эксперимента:
В куб налито 10 литров воды и литр спирта.
Колонна 1 метр + 0,5 метра. Насадка СП Селиваненко 4 мм.
К колонне снаружи приклеены 14 датчиков температуры начиная с низу с шагом 1,5 см (DS1822 с максимальной разрешающей способностью 0,06*С).
Датчик в точке 1\3 от верха колонны (в точке соединения царг) установлен во внутрь. Разрешающая способность около 0,003*С.
Датчик в дефлегматоре  установлен во внутрь. Разрешающая способность около 0,003*С.
Подводимая в куб мощность регулируется с шагом в 1% от номинала (установлен тэн на 1,5 кВт). Точность поддержания мощности в зависимости от колебаний напряжения — около 1%.
В кубе датчик давления MPXxxxx.
Последовательность действий:
Разгон колонны на 90% мощности (тэн припаян ко дну и при полной мощности может отойти) — на графике время от 0 до 2800 сек.
Выход на режим колонны время - до времени 4000 сек.
Работа колонны «на себя при разных мощностях» - до времени 9000 сек.  
Переход на мощность с 30% на 90% и выдержка для стабилизации режима перед отбором  - до времени 11400 сек.
Включение отбора  - время 11800 сек. Отбор выставлен около 300 мл\час и выдерживался до конца ректификации неизменным
Вот "полный график ректификации".
obshii_grafik_rektifikacii.1.jpg
Obshii_grafik_rektifikacii. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.


Теперь пояснения к укрупненным графикам:
График разгона.

grafik_razgona_kolonni.9.jpg
Grafik_razgona_kolonni. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.


При нагреве куба температуры датчиков внизу колонны плавно растут за счет прогрева металла колонны и за счет вытеснения из бака в колонну нагреваемого воздуха.
Во время 2900 сек прогревается датчик 1\3 и в 3100 сек прогревается дефлегматор. При этом температуры низа высокие — происходит наполнение колонны спиртом. Начиная со времени 3500 сек (400 сек) наполнение спиртом доходит до нижних датчиков и на них температура начинает понижаться.
Далее идет процесс стабилизации. При этом давление растет и выходит плавно на уровень 12 мм рт ст.

График работы при разной мощности:

grafik_pri_raznoi_moshnosti.8.jpg
Grafik_pri_raznoi_moshnosti. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.


Синяя линия — мощность в кубе PWR отсчитывается по правой шкале в %
Все температуры по левой шкале.

График всплеска при увеличении мощности:
grafik_vspleska_pri_yvelichenii_moshnosti.6.jpg
Grafik_vspleska_pri_yvelichenii_moshnosti. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.



Синяя линия — мощность в кубе PWR отсчитывается по левой шкале в %
При времени 9180 сек мощность была установлена с 30% до 90%.
Все температуры низа резко скакнули вверх и установились только по истечении 350 — 400 сек!!!


График ректификации:
grafik_rektifikacii.8.jpg
Grafik_rektifikacii. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.


Начиная со времени 11800 был включен отбор около 300 мл. При этом температуры низа колонны подросли а давление упало до 10 мм.
До времени 13800 сек отбор был меньше подаваемого в колонну спирта и температуры стояли. Начиная с 13800 спиртуозность в кубе упала настолько что спирта не стало хватать колонне и температуры снизу начали медленно расти. Через время 3300 сек (точка по времени — 17100) колонна обеднилась на 20 см от низа и датчик Т_14 показал максимальную температуру. Еще через 2000 сек «улетел» датчик на 1\3 и через  1000 сек «улетел» дефлегматор. При этом в баке температура было 100,1 *С.


Теперь интересный момент!!!:
График ректификации уточненный:
grafik_rektifikacii_ytochnennii.3.jpg
Grafik_rektifikacii_ytochnennii. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.


Надо обратить внимание что на этом графике температура на 1\3 отсчитывается по ПРАВОЙ шкале с малым шагом.
Как видно — температура на 1\3 стоит без изменения вплоть до подхода хвостов к термометру!!! И если взять «дельту» даже в 0,1*С — мы получим задержку в 3000 сек!!!! по отношению к низу.
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.1  13 Февр. 12, 14:05, через 2 мин
Добавил еще один интересный график - Зависимость температуры по датчикам в зависимости от подводимой мощности при работе колонны "на себя"
zavisimost_temperatyri_ot_moshnosti.jpg
Zavisimost_temperatyri_ot_moshnosti. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.

При этом температура в 1\3 была:
1350 Вт - 78,2
1050 Вт - 78,14
750 Вт  - 78,11
450 Вт  - 78,1
Если кто сможет точно рассчитать высоту тарелки - сделайте это и дайте мне данные - я их здесь выложу!!!
В баке налито 10 литров воды и 1 литр спирта
Колонна работает "на себя", поэтому часть спирта уже сидит в не.
Высота колонны 1500 мм. Насадка Селиваненко 4 мм.
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.2  13 Февр. 12, 14:06, через 1 мин
Продолжил эксперименты над определением высоты тарелки:
В кубе 10 литров воды и 1 литр спирта.
Отбор возврашается обратно в куб чтобы не падала спиртуозность.
Режим 1 - мощность в баке 1500 Вт, отбор около 900 мл\час.
Режим 2 - мощность в баке 1200 Вт, отбор около 730 мл\час.
Режим 3 - мощность в баке 900 Вт, отбор около 650 мл\час.
Режим 4 - мощность в баке 600 Вт, отбор около 400 мл\час.
Отбор старался выдержать пропорционально снижению подводимой мощности, но регулировка производилась визуально по струйке.
Получились следующие данные:
zavisimost_temperatyri_ot_moshnosti.4.jpg
Zavisimost_temperatyri_ot_moshnosti. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.

По оси Х для первых 4-х графиков - номер датчика.
График "Расчет" был получен с помощью проги Platecalculator.exe.
Параметры былы установлены такие чтобы начало и конец температур совпадал с полученными датчиками
Поэтому ось Х для этого графика - расчетные тарелки.
Как видим - графики очень совпали, можно сделать вывод:
Так как расстояние между прикленными датчиками 15 мм - высота тарелки не превышает этого расстояния!!!

Далее неудачный нюанс эксперимента - форма полученных графиков должна меняться в зависимости от мощности в кубе. Именно эту зависимость и хотелось получить, НО.....
Могу сделать только одно предположение - высота тарелки при разных мощностях меньше 15 мм, а данный изгиб кривой определяется теплопроводностью самой трубы, но не от внутренности к датчику, а от датчика к датчику. Т.е. невозможно получить на двух соседних датчиках больше перепад температур!

И вот была предпринята еще попытка измерить высоту тарелки исключив трубу.
img_1859_.jpg
Img_1859_. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.

Взял 25 датчиков, припаял их с шагом 5 мм на полоску стеклотестолита, вывел провод.
Загерметизировать не пришло в голову как лучше, поэтому оставил так (говорят же что спирт имее малую проводимость)
Поставил в малую царгу, провод вывел вверх
img_1860_.jpg
Img_1860_. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.

и на ружу вывел через посадочное место датчика температуры дефлегматора
img_1861_1.jpg
Img_1861_1. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.

Включил нагрев
Как только пошла флегма низкой спиртуозности - линя просела до 1,5 В и датчики отключились.
По мере наполнения колонны спиртом они все заработали.
Думал может прокатит - но не получилось. как только начинала расти температура - линия проседала и все останавливалось.
Ну отрицателный результат тоже результат.
Хотя есть один момент - если кто пожелает сделать датчик проводимости для колонны - можно четко определять: что идет - спирт или хвосты!!! На резисторе подтяжки в 1 кОм падение напряжения с 5 В до 1,8 - 2В.  Смеющийся Смеющийся Смеющийся
сообщение удалено
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.3  13 Февр. 12, 14:23, через 18 мин
Интересны данные иного рода - зависимость величины ТТ от давления (мощности).игорь223, 13 Февр. 12, 14:22
Вечером дойдут руки и до этого.

Так стоит ли разглядывать, что там в хвосте колонны творитсяигорь223, 13 Февр. 12, 14:22
Это к вопросу что не важно место установки датчика а важен вопрос в значениях на этих датчиках!!!
Так вот "не знает датчик на 1\3 что делается внизу"!!!!
Хотя у меня есть подозрение что если колонну оставить только с одним слоем "стандартного" утеплителя - датчики будут корелированы.
сообщения удалены (3)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.4  13 Февр. 12, 14:51, через 28 мин
Вот эта разница (временной интервал от первого стопа по низу до первого стопа по 2/3) умноженная на 2 или 3 или 4 (в зависимости от величины "замедления процесса" который вности старт/стоп) - и есть бесполезная затяжка по времени.игорь223, 13 Февр. 12, 14:36
Вот здесь не соглашусь!
Без разницы когда сработает датчик - сам факт "что он сработал" означает что отбор идет больше чем приток спирта из куба и надо отбор уменьшать.
сообщения удалены (13)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.5  14 Февр. 12, 22:04
как крепишь датчики к колоннеcybervlad, 14 Февр. 12, 18:05
вот так:
foto0373.jpg
Foto0373. Попытка осмысления температурных процессов в колонне (с графиками). Получение спирта.

Приклеил с помощью супер-клея "КОНТАКТ".

ПО TempKeeper,или что-то другое?cybervlad, 14 Февр. 12, 18:05
Свое. У меня контроллер поддерживает по 32 датчика температуры на каждом канале (их два).
Датчики в дефе и 1\3 - LM35 со специальным алгоритмом обработки для увеличения точности измерения.

но 300мл/чcybervlad, 14 Февр. 12, 18:05
Такой отбор был выбран не случайно, если больше - при 7-8% в кубе уже для длительного отбора будет много.
Если ты внимательно следил за этими темами то понимаешь что я делаю изменяемый отбор в процессе всей ректификации. Поэтому в конце, когда в кубе уже мало спирта у меня и уменьшается отбор.


И конечно на реальном СС.cybervlad, 14 Февр. 12, 18:05
Это немного потом - времени просто нет.

V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.6  14 Февр. 12, 22:10, через 7 мин
1. что значит падение зеленой линии в самом конце?alexeyT, 14 Февр. 12, 18:33
При стабилизации мощности в кубе в течении практически всей ректификации давление не сильно меняется. А вот когда колонна снизу обедняется спиртом и наполняется водой - оно падает.

2. я правильно понимаю - датчик внизу колонны уже за 2 с лишним часа по отношению к дефл "узнал" о хвостах ?alexeyT, 14 Февр. 12, 18:33
Ну не совсем так. Время 2 часа - это время в течении которого спирт полностью ушел из колонны.
сообщения удалены (7)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.7  15 Февр. 12, 12:32
Датчики укреплены на теле колонны, поэтому подвержены "ложным срабатываниям при сквозняках".игорь223, 15 Февр. 12, 08:08
Данное влияние возможно только если датчик не прижат к колонне а находится в "воздухе".
У меня после утепления колонны вторым слоем утеплителя температура внизу повысилась на 1*С.
И даже с одним слоем никаких колебаний.
Думаю что одного датчика достаточно.
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.8  15 Февр. 12, 13:09, через 37 мин
Поэтому стабилизировать давление нужно в зоне протекания паров чистого спирта. Точнее говоря, в той зоне, где у колонны начинается захлеб. А именно - в верхней части колонны.игорь223, 15 Февр. 12, 07:37
Давай рассмотрим колонну как черный ящик^
В кубе залита жидкость с 40% спирта.
Подаем фиксированную мощность в 1 кВт.
Сколько при этом мы получим пара спирта под дефлегматором? - 4 литра в пересчете на жидкость.
Теперь в кубе залита жидкость с 5% спирта.
Подаем фиксированную мощность в 1 кВт.
Сколько при этом мы получим пара спирта под дефлегматором? - Те-же 4 литра в пересчете на жидкость.
Почему? - потому что энергия под дефлегматорм передается ТОЛЬКО в виде испаренного спирта. И какая разница какая спиртуозность....
Поэтом если держать постоянно мощность - мы получаем фиксированный поток пара под дефлегматором. Это то что тебе нужно.
сообщения удалены (17)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.9  15 Февр. 12, 14:22
я все же рассматриваю наличие флегмы под дефлегматором на выходе результатом наличия пара на входе =)dee, 15 Февр. 12, 14:17
Нет! Количество пара под дефом зависит только от мощности в кубе. Закон сохранения энергии не получилось еще никому нарушить.
Ты лучше подумай немного, а потом если хочешь можно в отдельной ветке это обсудить - вопрос то ведь интересный - ЗАЧЕМ делать сложный регулятор давления, когда достаточно регулятора мощности?
Это вообще-то отдельная ветка должна быть.
Думаю что Игорь223 заинтересуется этим вопросом.....
сообщения удалены (2)
Moto Научный сотрудник МО 935 114
Отв.10  15 Февр. 12, 14:36, через 15 мин
Нет! Количество пара под дефом зависит только от мощности в кубе.
V_B, 15 Февр. 12, 14:22

насчет количества пара и мощности ты прав, при стабилизации давления в конце процесса мощность растет всего на 10-15%, что обусловлено более высокой температурой кипения (потнри в кубе) и болеее вылокой теплоотдачей (из за разницы темпертур) самой колонны.
разумеется, это мое личное мнение.
сообщения удалены (2)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.11  15 Февр. 12, 14:40, через 4 мин
при стабилизации давления в конце процесса мощность растет всего на 10-15%Moto, 15 Февр. 12, 14:36
Я тоже это наблюдал, НО!!! если сразу выставить такой отбор что температура нижнего датчика поднимется (т.е. регулировать так чтобы количество воды снизу колонны было бы одинаковое) - давление еще меньше будет меняться.
сообщение удалено
Moto Научный сотрудник МО 935 114
Отв.12  15 Февр. 12, 14:43, через 4 мин
Я тоже это наблюдал, НО!!! если сразу выставить такой отбор что температура нижнего датчика поднимется (т.е. регулировать так чтобы количество воды снизу колонны было бы одинаковое) - давление еще меньше будет меняться.

V_B, 15 Февр. 12, 14:40

Абсолютно.
К концу по-любому отбор надо маленько уменьшить.
Но это когда в кубе процента 2-3 остается. А то и меньше)))
сообщения удалены (3)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.13  15 Февр. 12, 14:52, через 10 мин
Если ты давление держишь на одном уровне - то по мере исчерпания куба ты испаряешь спирт быстрее, а отбираешь на том же уровне дольше.игорь223, 15 Февр. 12, 14:37
Согласен, поддержание давления немного ускорит процесс в конце ректификации.
Но не настолько чтобы делать отводы под датчик, покупать сам датчик....
Но это МОЕ ЛИЧНОЕ мнение! Я обошелся без него и не жалею.
сообщения удалены (8)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.14  15 Февр. 12, 15:12, через 21 мин
V_B, Спасибо за проделанную работу, думается, Андрею надобно прикрепить страничку, а еще лучше в ФАК её)))Moto, 15 Февр. 12, 14:55
Спасибо!
У меня еще есть графики, только нужно время для их обработки. Думаю попозже выложу.
сообщения удалены (14)
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.15  16 Февр. 12, 23:04
Добавил еще один интересный график - Зависимость температуры по датчикам в зависимости от подводимой мощности при работе колонны "на себя"
[сообщение #11479036]
Если кто сможет точно рассчитать высоту тарелки - плиз!!!!
сообщения удалены (11)
Moto Научный сотрудник МО 935 114
Отв.16  18 Февр. 12, 08:54
Мифы и легенды о переохлажденной флегме (видео). (С)
Смотреть здесь

[Мифы и легенды о переохлажденной флегме (видео).]
сообщение удалено
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.17  20 Февр. 12, 02:27
Продолжаю эксперименты по определению высоты тарелок, пока правда не совсем удачные, но.....
[сообщение #11479037]
сообщение удалено
alekslug Научный сотрудник винокур, Лобня. 5.2K 1.7K
Отв.18  20 Февр. 12, 10:34
Хотя есть один момент - если кто пожелает сделать датчик проводимости для колонны - можно четко определять: что идет - спирт или хвосты!!! На резисторе подтяжки в 1 кОм падение напряжения с 5 В до 1,8 - 2В.V_B, 13 Февр. 12, 13:06
Опа! Новое направление  контроля колонны нарисовалось. Спасибо, интересно.
V_B Академик Таганрог 2.7K 935
Отв.19  20 Февр. 12, 13:17
Видно теперь, что при эксперименте не было сделано самого главного - ту же зависимость нужно было проснимать НА ПРЕДЗАХЛЕБЕ! В соответствии с букварями.игорь223
Как я натрахался с этим "предзахлебом"!!!
Выставил 1500Вт - давление медленно начало расти и остановилось. Добавил мощности до 1550 - снова начало медленно расти и снова остановилось. Добавил до 1600 - подросло и остановилось. Думаю - дам поработать "на себя". постояло стабильно 5 минут, потом резко прыгнуло и начался захлеб. Пришлось вдвое снижать мощность. Попытался повторить снова - но не давал 1600 Вт, а 1550 Вт. Дольше простояло и снова прыгнуло.
Для себя сделал вывод - нехер мозги парить, выставил 1200 Вт, отбор 1000 - 1100 мл и смело пошел заниматься своими делами. А теоретическое увеличение тарелок на предзахлебе в свете последних расчетов высоты тарелки - ну будет не 100 а 110 их, и какая хрен разница!

сообщения удалены (37)