Предпосылками для работы были опасения некоторых участников форума относительно "инерционности измерения температуры и ее влияния на качество спирта". А также попытка прояснить, почему давление к концу ректификации в кубе падает.
Вот некоторые из них:
при стабилизации давления в конце процесса мощность растет всего на 10-15%, что обусловлено более высокой температурой кипения (потери в кубе) и более высокой теплоотдачей (из за разницы температур) самой колонны.разумеется, это мое личное мнение.Moto, 15 Февр. 12, 14:36
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
4. исходя из инерционности ДТ, ты видишь то, что БЫЛО 1-2 сек назад в этой точке. Не исключено, что в ЭТОТ момент времени истинная Т равна кубовойalexeyT, 25 Апр. 13, 23:00
при Т в 20 см = 92 из колонны уже вылетело около 30 тарелок. при Т=98 около 40есть уверенность, что хвостики до УО не добрались?alexeyT, 25 Апр. 13, 23:00
Итак:
1. Постановка эксперимента.
В куб налита осмотическая вода - 3 литра.
Колонна 1,5 м с насадкой 4-й от Селиваненко.
Датчик температуры в дефе, датчики температуры и давления в кубе, и и три датчика на трубе - 10, 15, 20 см от насадки.
2. Проведение эксперимента.
Подана мощность 1200 Вт.
Колонна разогнана на воде.
Температуры зафиксировались.
Через отверстие связи с атмосферой вливается 10 мл спирта.
После небольшой паузы для "успокоения" значений снова заливается 10 мл спирта.
Краткое описание графиков:
1-й график обобщенный.
По правой шкале отмерена температура куба (скомпенсированная с учетом давления в нем).
Всплески температуры на графике - это отметки когда вливался спирт (для визуальной синхронизации).
Начальное давление в кубе 4,2 мм.рт.ст. (оно должно было быть немного больше, но ждать пока вся насадка хорошо смочится не было времени, и так тенденция видна.)
Первые 10 мл залиты в точке 400.
При этом температура дефа упала до 94*С.
давление подросло.
Еще 10 мл - температура 83,5*С, давление еще выросло.
После 100 мл температура в дефе уже практически не менялась (если не считать колебаний в 5-10 соток)
Это хорошо видно на третьем графике - если бы дать колонне дольше поработать между вливаниями - температура не менялась бы совсем.
При заливке до 200 мл спирта колонна по температуре в 20 см вообще не "видела" что в верху есть спирт!
210 мл - датчик немного дернулся.
220 мл - датчик уверенно просел до 79,5*С, а датчик в 15 см только немного дернулся.
230 мл - 15 см датчик просел.
240 мл - 10 см датчик просел.
При этом температура в кубе не изменяется - в куб стекает по прежнему вода.
250 мл - температура в кубе пошла вниз!
260 - еще заметнее.
!!!Спирт начал стекать в куб!!!
Давление как видно росло при добавлении до 260 мл спирта - это примерно объем удерживаемого спирта в колонне.
Далее был выставлен отбор 400 мл\ч и час отбиралось все до воды.
Давление плавно упало до исходного.
При этом температура в дефе почувствовала что спирт кончается только через 33 минуты!
Думаю что комментарии излишни!
Некоторые выводы:
1. Про давление в кубе. При температуре на датчике 10 см в 98*С и на датчике 20 см в 78*С давление в районе 9 мм, а при полной колонне спирта оно 9,5-9,8 мм. При условии что в кубе практически не меняется температура!
Исходя из этого есть мнение, что если сделать точку измерения температуры в 25 см и держать там постоянную температуру на 1-2*С выше чем при работе "на себя" - давление будет практически стабильно во все время (немного будет сказываться плохое утепление куба).
Это можно проверить - если дойдут руки - сделаю.
2. По поводу беспокойства alexeyT по поводу инерционности - если растянуть график, то видно что между заливом и изменением всего 25 точек - это 50 сек.
А фронт спадания температуры 10 точек - 20 сек. (1*С за 1 сек!!!!)
При этом через 3 минуты соседний датчик даже и не видел что на этом происходит изменение в 20*С!!!!
Поэтому - запаздывание, обусловленное тепловой инерционностью самой трубы никак не сказывается на качестве регулирования при наших скоростях изменения температур внутри колонны!
И то-же самое относится к "хвостикам", которые могут быстро пролететь в колонну - не может быть такого "быстрого" процесса!!!
