Как стать ректификатором с нуля.

Колонна будет затоплена кубовой жидкостьюsvarnoy, 08 Июня 25, 21:59

Не колонна, а низ колонны. Я об этом и написал. Там даже уровни нарисовал.

работать как хочется не будетsvarnoy, 08 Июня 25, 21:59

Если хочется без затопления, то да. Но затопление низа колонны помогает отжать куб до воды без попадания сивухи в отбор.

У меня их аж целых 2 штуки. Оба трудятся.Sergik73, 08 Июня 25, 22:18

В куб есть возврат?

В куб есть возврат?Лесник 2, 09 Июня 25, 12:08

Да, конечно есть.

Делаю всё в деревне, куда приезжаю на выходные. В прошлом году не терпелось начать, ибо только оборудование было куплено и несмотря на протесты мамы оставлял брагу в отапливаемом помещении с выводом выделяемых газов наружу. В этом году начал позже и решил, что на саморазогреве утеплённые ёмкости и в неотапливаемом помещении отходят 5 дней, пока меня нет. В общем при температуре +5-10 градусов с хорошим утеплением до конца не добродили, дрожжи уснули. Приобрёл коврик для обуви на 55 Вт и регулятор для тёплых полов с выносным датчиком. Поставил, вроде отлично, включается и выключается. Правда температура немного неравномерная по высоте, ибо подогрев снизу, а естественное охлаждение сверху. Датчик сверху, на нём выставил +20 (дельта там около 3 градусов, +-1,5 от выставленного) А внизу бака, где подогрев чуть за 30 получается. Дёшево и сердито. Не знаю вытянет ли на морозе нагреватель 55 Вт, но сейчас справляется, даже сверху закрывать не стал. Датчик вставил в отверстие для термометра. На одном коврике 2 ёмкости: бак 35 литров и фляга 19 литров.

Добавлено через 4дн. 3ч. 23мин.:

Для контроля получения СС приобрёл попугай. Доработал его для установки на КЕГу напечатав крышку кеги и крышку на сам попугай, чтобы АСП-3 не выпал и не разбился. На дно попугая силикон, чтобы опять же не разбить ареометр.

Добавлено через 3дн. 10ч. 59мин.:

За зиму сделал свою электронику. Очень удобно. Так, как делал для одной конкретной цели - ректификация из СС полученного из браги поставленной на 11 кг сахара, то задача сильно упрощалась. Такое количество для меня оптимально и по ёмкостям брожения и по времени дистилляции и ректификации. Всё влезло на Ардуино нано. Датчики температуры Даллас на колонне и в баке. Штатный РМ-2М, который включается и переключается с разгона на рабочий режим с помощью электроники. Датчик давления воздуха, для температурной коррекции в конце отбора для отсечения хвостов. Дисплей, пищалка. Wi-Fi с Telnet для удалённого контроля. Telnet конечно не так красив, как HTML страница, но главное информативен.
Поставил два клапана с калиброванными иглами и два доохладителя для голов и тела соответственно. В принципе после нажатия кнопки старт остаётся одна ручная операция - сменить тару после отбора подголовников на тару отбора качественного продукта. В общем стоило, конечно быть извращенцем до конца и поставить три клапана и три доохладителя. Тогда вообще ручных операций бы не осталось. Хотя для подголовников доохладитель может и ни к чему. Некоторые вообще доохладители не используют.
Когда-нибудь может быть переделаю, взяв вместо Нано - Мегу. Можно для полного счастья, кроме третьего клапана добавить:
Датчик давления в кубе - следить за захлёбом. По идее захлёб у меня может возникнуть только при пробитии симистора.
Датчик температуры охлаждения - на случай если что-то случится с водой. Не экспериментировал, но в таком случае скорее всего произойдёт останов по превышению температуры в колонне.
Вот что из безопасности сразу не предусмотрел - это контактор для аварийного отключения РМ-2М, ибо при пробитии симистора РМ уходит в разгон и даже замыкание контактов его отключения его при этом не останавливают. Возможно вместо контактора потом поставлю УЗО и с помощью реле пустив часть тока в обход можно будет вызывать его отключение.
Запускал свою электронику два раза. В первый раз нормальной работы не получилось - датчики температуры Даллас ловили помеху и программа выключала систему по аварии. Переписал программу, увеличив количество попыток опроса датчиков, если они с первой не ответили с трёх до ста и заэкранировал всё что мог от РМ до ТЭНа и кадели датчиков температуры.
Второй раз с датчиками проблем уже не было, но появилась проблема с тем, что в момент включении клапанов отбора иногда зависало Ардуино. В общем меняю реле на твердотельные, чтобы не было ЭМ помех. Ставлю на питание Ардуино БП с бесперебойником на случай просадки по питанию. И электролитический и керамический конденсатор на вход Ардуино для борьбы с помехами в цепи питания. Думаю это поможет и до экранирования всех проводов и корпуса электроники дело не дойдёт.

Добавлено через 13дн. 3ч. 6мин.:

Опишу свою электронику. Мало ли кто-то решит сделать что-то похожее. Всё необходимое есть. И ничего лишнего. Заточено под то, что всегда заливаю одинаковое количество СС. При этом никаких вмешательств в работу не требуется, кроме смены тары с подголовников на тело.
На колонну установлены два клапана и два доохладителя. Скорость отбора настроена иглами и дополнительно регулируется скважностью включения клапанов.

В качестве микроконтроллера Arduino Nano. Мне его хватило, Mega или микрокомпьютера не понадобилось.
Регулятор мощности РМ-2М.
Два датчики температуры DS18B20 - один на баке и один на колонне.
Датчик атмосферного давления BMP180.
Дифференциальный автомат для включения системы и аварийного выключения в том числе программно от Arduino.
Модуль активного зуммера.
Два механических реле для управления РМ.
Три самодельных твердотельных реле на симисторах BT134-600E и оптопарах MOC3063 (два для клапанов отбора и один для аварийного обесточивания системы).
Дисплей LCD 1602 i2c.
Wi-Fi модуль ESP-01 через стабилизатор AMS1117-3.3. Для отправки данных на телефон через Telnet.
6 кнопок.
Два блока питания на 5 вольт. Один с бесперебойником для Arduino и датчиков температуры. Второй простой телефонный для остальной электроники.
Сервопривод MG90S. Переключает отбор на ёмкости: подголовники, тело, хвосты.

На случай возникновения старческого маразма по причине употребления ССЖ, написал себе инструкцию по эксплуатации:

НАЗНАЧЕНИЕ КНОПОК
Зелёная: да, ввод, включить.
Красная: нет, назад, отмена, пауза.
Жёлтая: настройки, следующий пункт настроек.
Белая верхняя: увеличить значение
Белая нижняя: уменьшить значение
Чёрная: повторная инициализация дисплея и Wi-Fi

ИНДИКАЦИЯ НА ДИСПЛЕЕ
Верхняя строка – режим работы. Нижняя строка – значения. При неактивном меню на нижней строке Б. – температура в баке. К. – температура в колонне, ниже узла отбора. При активном меню на верхней строке параметр. На нижней строке значение параметра, если его можно изменить.

НАЧАЛО РАБОТЫ
Утеплить бак. Выровнять колонну по вертикали. Присоединить тару для отбора слева направо: головы не менее 1 литра, подголовники не менее 1 литра, тело не менее 5 литров, хвосты не менее 2 литров. Подключить охлаждение, настроить небольшую скорость потока. Подключить общее питание, ТЭН, разъём датчиков температуры, вилки клапанов отбора соблюдая цветовую дифференциацию, разъём сервопривода переключения отбора соблюдая цветовую дифференциацию проводов, включить выключатель. Только после непрерывного звукового сигнала соединить USB разъём питания МК. Убедиться, что кран отбора открыт.

ПОРЯДОК РАБОТЫ
При подаче питания происходит по возможности подключение к точке доступа Wi Fi и запуск TCP сервера, см. УДАЛЁННЫЙ КОНТРОЛЬ ПО TELNET. Примерно через минуту система переходит в РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ. Нагрев и отбор выключены. На блоке РМ отображаются нули и индикатор «В». На дисплее версия файла программы и надпись ГОТОВ…
После нажатия зелёной кнопки включается РЕЖИМ НАГРЕВА. Реле нагрева и разгона (нагрев на максимальной мощности ТЭНа) включены. Блок РМ (регулятор мощности) мигает, на нём горит индикатор «Р». Клапаны отбора закрыты. Сервопривод переключается в левое положение на отбор подголовников.
По достижении заданного значения температуры колонны (меняется в настройках) система переходит в РЕЖИМ СТАБИЛИЗАЦИИ. Отключается реле разгона, мощность нагрева снижается до установленной на блоке РМ, мигание прекращается, индикатор «Р» гаснет. Происходит контроль изменения температуры колонны. После каждого увеличения температуры от максимально достигнутого включается обратный отсчёт от 600 секунд, который отображается на верхней строке. Клапаны отбора закрыты. В процессе стабилизации проконтролировать и при необходимости отрегулировать на РМ мощность до предзахлёбной.
Если в течение 600 секунд роста температуры колонны не было система переходит в РЕЖИМ ВЫСТРАИВАНИЯ (работа на себя). В этом режиме происходит выстраивание фракций в ректификационной колонне по температуре кипения и конденсации. Включается таймер обратного отсчёта на 600 секунд, который отображается на верхней строке. Система вышла на рабочую мощность. При необходимости откорректировать поток воды охлаждения. На выходе охлаждения вода должна быть 30-50 градусов. Клапаны отбора закрыты.
По окончании работы таймера система переходит в РЕЖИМ ОТБОРА ГОЛОВ. Открывается клапан отбора голов (левый на колонне). В тару отбора голов начинают поступать головные фракции (ректифицированный спирт с большой долей примесей с низкой температурой кипения). На верхней строке дисплея отображается таймер обратного отсчёта в минутах до окончания отбора головных фракций. Время отбора головных фракций можно откорректировать в настройках в диапазоне 180-360 минут. В меню в параметре СКОРОСТЬ ОТБОРА задаётся скважность отбора от 20 до 100%. Цикл скважности 5 минут. При необходимости, например, если часть голов была отобрана заранее, можно не дожидаясь обнуления таймера перейти к отбору тела через соответствующий пункт меню.
По окончании работы таймера система переходит в РЕЖИМ ОТБОРА ПОДГОЛОВНИКОВ. Закрывается клапан отбора голов, открывается клапан отбора тела (правый на колонне). В тару отбора подголовников под правым доохладителем начинается отбор. Время отбора подголовников можно изменить в настройках. После окончания их отбора сервопривод переключается на РЕЖИМ ОТБОРА ТЕЛА.
При изменении атмосферного давления система автоматически осуществляет температурную коррекцию сохранённой температуры стабилизации.
При подходе воды и хвостовых фракций (с высокой температурой кипения) к датчику температуры на колонне, температура на датчике колонны растёт, и система переходит в РЕЖИМ ОТСЕЧЕНИЯ ХВОСТОВ. Клапан отбора тела закрывается. На дисплее отображается температура в колонне, при снижении до которой система прекратит отсечение хвостов и продолжит отбор тела и таймер обратного отсчёта на 600 секунд.
Если в по окончании работы таймера температура не опустилась до проецируемой на индикаторе система перейдёт в РЕЖИМ ОТБОРА ХВОСТОВ. Сервопривод переключится на отбор хвостов.
После достижения температуры в баке 98 градусов система переходит в РЕЖИМ ОКОНЧАНИЯ РАБОТЫ. На блоке РМ отображаются нули и индикатор «В». Все реле отключены, клапаны закрыты.
Если в процессе отбора тела происходило отключение электроэнергии или систему отключали, то используя меню настроек можно запустить систему в работу с исключением режима отбора голов.
При необходимости приостановить отбор голов или тела необходимо нажать красную кнопку. На дисплее высветится «ПАУЗА ОТБОРА», клапаны отбора закроются. Повторное нажатие на красную кнопку позволит продолжить отбор.

НАСТРОЙКИ
Для перехода к настройкам необходимо нажать жёлтую кнопку. Переход в меню настроек осуществляется из любого режима, кроме режима АВАРИЯ. При этом на дисплее отображаются настройки меню, но система продолжит работать по заданному алгоритму. Повторное нажатие жёлтой кнопки позволяет перейти к следующему пункту настроек. Нажатие белых кнопок изменяет текущий параметр, если он редактируемый. Красная кнопка позволяет выйти из меню настроек. Зелёная кнопка подтверждает действие или сохраняет редактируемое значение в энергонезависимой памяти и при текущем и следующих запусках оно будет использоваться. При изменении значения и выходе из меню по красной кнопке, новое значение будет использоваться в текущей работе, но не будет сохранено в энергонезависимой памяти.
«НАГРЕВ И ОТБОР ТЕЛА БЕЗ ГОЛОВ» – запускает работу системы по порядку, начиная с нагрева, но с пропуском режима отбора голов. Пункт доступен только из режима ожидания.
«СТОП ОТБОРА ГОЛ. ПУСК ОТБОРА ТЕЛА» – позволяет остановить отбор голов и перейти к отбору тела. Пункт доступен только из режима отбора голов.
«КАЧЕСТВО ОТСЕЧЕНИЯ ХВОСТОВ» – настраивает при каких изменениях температуры в колонне будет переход в режим отсечения хвостов и обратно к отбору тела. При высоком качестве возможен неполный отбор тела. При низком качестве возможно в конце отбора снижение крепости спирта и попадание в отбор хвостовых фракций.
" УГОЛ ПОВОРОТА 30 ГР. + -" – настраивает угол между положениями сервопривода распределителя отбора. Увеличение значения смещает крайние положения сервопривода от центра к краям. Изменения будут только при последующих включениях сервопривода.
"КОНЕЦ ПРОГРЕВА ПО ТЕМПЕР.КОЛ." – настраивает температуру в колонне по достижении которой система перейдёт из режима нагрева в режим стабилизации.
"АВАРИЯ ПО ТЕМПЕР.БАКА" – настраивает температуру в баке по достижении которой система перейдёт в аварийный режим.
"АВАРИЯ ПО ТЕМПЕР.КОЛ." – настраивает температуру в колонне по достижении которой система перейдёт в аварийный режим.
«ТАИМЕР ВРЕМЕНИ ОТБОРА ГОЛОВ» – настраивает время в минутах, через которое система перейдёт от отбора голов к отбору тела.
«ВРЕМЯ ОТБОРА П.ГОЛОВНИКОВ» – настраивает время отбора подголовников.
«УГОЛ ПОВОРОТА ОТБОРА ТЕЛА» – настраивает положение сервопривода, при котором осуществляется отбор тела. Увеличение значения смещает сервопривод влево. Изменения будут только при последующих включениях сервопривода.
«ВРЕМЯ ОТБОРА ТЕЛА НЕ ПРЕВ.» – настраивает время в минутах, после начала отбора тела, через которое система перейдёт в аварийный режим.
«СКОРОСТЬ ОТБОРА ГОЛОВ, %.» – настраивает скорость (фактически скважность) отбора голов. Цикличность 5 минут. Например, 100% - непрерывный отбор, 50% - 2,5 минуты клапан отбора открыт, 2,5 минуты закрыт.

АВАРИЙНЫЕ РЕЖИМЫ
«НЕТ ОТВЕТА T. К.» – от датчика температуры колонны не поступает информация.
«НЕТ НАГРЕВА БАКА» – температура бака падает.
«НЕТ НАГРЕВА КОЛОННЫ» – температура колонны падает.
Из этих аварийных режимов можно выйти в РЕЖИМ ОЖИДАНИЯ нажав красную или зелёную кнопку.
«АВАР.ОТКЛ.ПИТАН.» – температура бака или колонны превысили максимально разрешённую в настройках или выросла выше допустимой для данного режима работы или отбор идёт дольше выставленного в настройках. Индикация включается на две секунды. После чего происходит аварийное отключение питания посредством дифференциального автомата.
Высвечивание вместо «.» в показаниях температуры «?» означает, что датчик температуры не отвечал на запрос МК. Для сброса индикации «?» войти и выйти их меню.
Высвечивание во время отбора тела или отсечения хвостов P? означает, что от датчика давления была получена недостоверная информация или не удалось отправить запрос датчику давления. Значительного влияния на работу это не окажет, но желательно проверить и восстановить работу датчика давления для последующих запусков.
ВРЕМЕННОЕ ОТКЛЮЧЕНИЕ ПИТАНИЯ
В случае отключения внешнего питания или аварийного/ручного отключения дифференциального выключателя, МК и датчики температуры продолжат работать от бесперебойного источника питания. После восстановлении питания, если за время его отсутствия не произошло ухода в аварийный режим по температуре, то система продолжит работу в нормальном режиме. Для восстановления работы дисплея и Wi-Fi нажать чёрную кнопку.

УДАЛЁННЫЙ КОНТРОЛЬ ПО TELNET
Основные параметры работы системы передаются на внутренний TCP сервер и их можно контролировать, подключившись к системе через Wi-Fi соединение по протоколу telnet. Адрес подключения при нахождении в этой же сети 192.168.0.199:23.
Данные передаются один раз в минуту в формате:
OK готов к работе или работа окончена
H нагрев
C_599 стабилизация и оставшееся время в секундах
B_599 выстраивание и оставшееся время в секундах
A_150->150 отбор головных фракций, оставшееся и прошедшее время в минутах
O_00:01 отбор спирта и прошедшее с начала отбора время в часах и минутах
X_599 отсечение хвостовых фракций и время до конца отсечения в секундах
T_855 температура в баке (танке) в десятых долях °С
K_751 температура в колонне ниже узла отбора в десятых долях °С
P_101325 атмосферное давление в Паскалях *
Например, O_01:10 T_855 K_751 P_101325 – Отбор спирта идёт один час и 10 минут, температура по датчику расположенном в баке (танке) 85,5°С. Температура по датчику, расположенному в колонне ниже узла отбора 75,1°С. Атмосферное давление 101 325 Па.
* Показание P_0 означает, что измерение давления не проводилось. Измерение давления проводиться с периодичностью один раз в 5 минут в конце цикла отбора спирта и при отсечении хвостовых фракций. Показание P_0 в конце цикла отбора или при отсечении хвостовых фракций указывает на недостоверные показания от датчика давления и что отсечение хвостов будет проводиться без учёта изменения атмосферного давления.

АВАРИЙНЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
При правильном количестве залитого сырца снижение уровня ниже допустимого не произойдёт из-за остановки работы при превышении допустимой температуры бака. Количество воды в сырце должно быть не менее 10 литров.
В случае отсутствия охлаждения, мощности выставленной выше захлёбной или пробое симистора РМ, аварийное отключение произойдёт по росту температуры колонны выше допустимой для данного режима работы или превышении максимально допустимой температуры колонны.
При отключении электроснабжения более чем на несколько минут система перейдёт в аварийный режим по снижению температуры бака или колонны. При возобновлении электроснабжения автоматического возобновления работы не произойдёт. Необходим перезапуск для нового полноценного выстраивания фракций.

ВНИМАНИЕ!
Следующие параметры система не контролирует, их контроль осуществляется пользователем: заполнение приёмных ёмкостей, напряжение (мощность) РМ, температура/количество воды охлаждения.