О температуре в кубе и двух датчиках

 Всё началось здесь [сообщение #11555972]
Сначала показалось невероятным, но опыт всё расставил на свои места.
Думаю будет интересно многим.
Вставил два датчика температуры в куб, один отлично влез в трубку возле ТЭНа,(типа Аристоновский тэн с резьбой дюйм с четвертью) другой датчик в паровой зоне, вверху с края куба.Подальше от колонны. Трубку 8мм для подключения манометра рядом разместил с верхним датчиком Т.После закипания открыл отбор голов покапельно и  подбирал оптимум нагрева. Прикольно! Если мощи мало- температуры сходятся если избыток, то колонна грозит захлебнуться.
 Интернет сегодня глючит, еле загрузил кусочек графика.

Сегодня 11.10.12г.продолжил терзать два датчика .Признаюсь  поспешил я с выводом, что температуры сходятся вместе на 90*С.Грубо был настроен отбор- завышен и подобрал напряжение на тэн точнее-143 вольта.Еще распушил путанку в нижней царге.Показалась что слишком плотная.(раньше сеточка сферическая стояла, с ней проблем не было.
Влил в куб хвосты от предыдущей ректификации, разогрел ,дал поработать на себя при 137 в..Постепенно дабавил напруги до 143 вольт.Увидел,- разошлись температуры в кубе пара и СС.
143 вольта предельное напряжение ,если дать больше развивается захлеб колонны.ТЭН 2.5 квт.
На графике видно в конце опять отбор завышен, но дельта температур осталась.И это при 96*С в кубе.

А в чем прикол то?

Сама жидкость в кубе работает как тарелка.
Пока пузырьки пара пробулькивают через толщу жидкости - происходит укрепление. Поэтому Тпара (над тарелкой) чуть ниже, чем Тжидкости (ниже тарелки).
Меняя нагрев, ты меняешь КПД тарелки. Когда моща большая, пузырьки пролетают жидкость практически без взаимодействия, не укрепляясь.

Плюс возврат флегмы в куб - внешнее орошение тарелки.
Все, как в букваре описано.
И чего?

Вопрос простой. При ректификации и при дистилляции по температуре в кубе оценивается спиртуозность кубовой жидкости и, соответсвенно, оценивается выход АС. В области 90*С (брага) ошибка измерения в 1*С не так критична, +-1% крепости, а в области 80*С (ректификация вторая) ошибка значительна, порядка 10% крепости, а соответственно и ошибка в ожидаемом выходе АС. Так где размещать точку измерения Т*С - в жидкости в низу, в середине, в верху, или в пару? Заметил, что крепость жидкости в баке для второй ректификации, оцененная по температуре, и измеренная АСП-3, отличается и в меньшую сторону, а по конечному выходу АС ближе к измеренной АСП-3.
Или здесь вмешивается разница в давлении в кубе при дистилляции(от -20 до +10см в.ст.) и ректификации (30-35см в.ст.). При дистилляции температура занижена, при ректификации завышена примерно на -+1*С соответсвенно. Датчик DS18D20 примерно в середине жидкости и в медной трубке, идущей сверху от крышки.
Если я правильно понял, то чем выше по пространственной тарелке, тем температура должна быть ниже?

Вопрос на самом деле мутный, именно потому, что жидкость в кубе работает как ПРОСТРАНСТВЕННАЯ тарелка, укрепление происходит по мере подьема пузырьков пар апо высоте столба жидкости.
Думаю, что нужно мерять чуть-чуть сбоку от ТЭНов практически на их высоте.
Ниже жидкость толком не кипит, выше - уже начинает укрепляться.

Сам наблюдаю точно тоже, что ты описываешь. При крепости 40% и ниже - все четко совпадает, при крепкой навалке - есть глюки. Как раз счас пытаюсь с этим разобраться - найти закономерности, поскольку меня интересует именно автоматическое определение крепости СС в кубе и динамика его изменения.
Вот этот вопрос АРХИВАЖЕН (для меня). А насколько Тпара ниже Тжидкости - мне неинтересно.

П.С, Кстати говоря, у меня получались другие данные, чем на графике. Сходимость при росте мощности есть, но не такая сильная.
Тжидкости растет быстрее (из-за роста давления в кубе)
Тпара растет медленнее, из за роста КПД "тарелки", кроме роста давления.

Возможно, что это связано как раз с различиями в точках установки термометров

кое-что из Цыганкова. 2001 стр 260.

поскольку меня интересует именно автоматическое определение крепости СС в кубе и динамика его изменения.Вот этот вопрос АРХИВАЖЕН (для меня).игорь223, 09 Окт. 12, 10:32

если не секрет - нахрена??  что нам это даст? 

чем плох метод измерения температуры кипения смеси - с поправкой на атмосферное давление. ??
один хрен погрешность будет в пределах полулитра спирта  в обеих случаях измерения.(грубо).

grov, проблема только в том, где в насадочной колонне первая или вторая тарелка находится?))

если не секрет - нахрена??Zapal, 09 Окт. 12, 13:33

Не секрет, в общем то.
Задача - точное определение крепости в кубе без замеров обьема и крепости заливаемого в куб СС.
Налили любой обьем непонятной крепости.
Закипятили.
Замеряли давление и температуру.
И - определили крепость.

Далее, следи за мыслью.
Я строю алгоритм на отборе ХХ% от АС. К примеру, считаю что 10% уходит в головы, еще 20% в промежуточный спирт, далее чистяковое тело.
Тогда, зная, что в кубе (к примеру) крепость равна 52.5%, я даю команду отбирать головы ДО ТОГО МОМЕНТА, когда в кубе будет 47,25%. При наступлении этой температуры - перехожу на отбор промежуточного спирта.

Таким образом я
а) не гадаю когда тормозить отбор, нюхая субьективно спирт
б) перекладываю ВООБЩЕ ВЕСЬ процесс ректификации на автомат. Нажал на старт - и свободен)))

Проблема (на сегодняшний момент, для меня лично - и, как видишь, не только для меня) заключается в том, что в теории все просто. На практике - место расположение термометра ОЧЕНЬ критично.
Паровой термометр вообще не работает - он занижает показания и вообще зависит от характера работы колонны
Врезанный в середину куба, в жидкость - зависит (блядь) от обьема кубового содержимого (места в тарелке по высоте) и от крепости СС в кубе (не совсем пока понятно как)
А мерять обьем и крепость при заливке - ЛЕНЬ!))

один хрен погрешность будет в пределах полулитра спирта  в обеих случаях измерения.(грубо).Zapal, 09 Окт. 12, 13:33

Нет. Иногда речь идет о 5-7л АС, при крепкой навалке((

Врезанный в середину куба, в жидкость - зависит (блядь) от обьема кубового содержимогоигорь223, 09 Окт. 12, 13:44

Так ведь столб жидкости давит на тэны!
Чем больше налито, тем выше давление возле тэнов и температура кипения выше, и пока пар достигает поверхности он охлаждается до температуры, при которой кипит жидкость на поверхности.

Тогда, зная, что в кубе (к примеру) крепость равна 52.5%, я даю команду отбирать головы ДО ТОГО МОМЕНТА, когда в кубе будет 47,25%. При наступлении этой температуры - перехожу на отбор промежуточного спирта.игорь223, 09 Окт. 12, 13:44

Это конечно хорошо в теории,а в жизни...С сахарной почти нет проблем.Головы отходят резко,немного и товарный спирт.С пшеничной мукой посложнее,с ржаной еще больше проблем.Запахи ацетона и резинового клея отходят быстро,но до товарного спирта еще далеко.А температуры,что в колонне,что в кубе на этих вариантах одинаковые.Так что,без органолептики не обойтись,пока .ИМхо.Все дело в промежуточных примесях,а их по температуре не отследишь.

Нет, при нормальной колонне алгоритм работает стопроцентно, проверенно на разных брагах.
Ты читай внимательно, за головами я отбираю еще 20!! процентов оборотного спирта, который идет на следующий замес/ректификацию. Причем этот спирт (также проверенно) дает по органолептике водку лучше Абсолюта и Финляндии казенных - просто мне он не нужен. "Для себя" мне не жалко 1/5 часть спирта пустить в переработку повторно (все одно под колонной не сидеть) и получать максимально качественный продукт))

Насчет ржаной не буду врать - года три не ставил, и не тянет. Дороже пшеницы (в нашем регионе), качество СС и спирта - хуже.

Задача - точное определение крепости в кубе без замеров обьема и крепости заливаемого в куб СС.

А мерять обьем и крепость при заливке - ЛЕНЬ!))
игорь223, 09 Окт. 12, 13:44

Ну, впроде просвет  вижу.  Тогда вопрос поставлю несколько по другому - исключительно для моего случая..
Я храню СС в концентрированном виде - для удобства.
И задача по определению крепости в кубе - уже выполнена идеально.
теперь известно точно сколько у меня залито в куб и воды и спирта.   
В чем я выиграю качественно  - если буду использовать кубовую дельту в десятые доли градуса (которая требует уже кропотливого отношения к себе),
по сравнению с термодатчиком в 20 см от куба. И который небрежно прощает точность несколько градусов.

ЗЫ. С замером плотности перед заливкой - ты прав, мне было не лень - но вечно забывал это сделать.
потому и перешел на метод смешивания двух известных заранее объемов жидкостей.

Про использование кубовой дельты я вроде нигде не писал, хотя и замерял ее при различных режимах работы - чтобы разобраться почему она есть и какой из термометров врет.
А датчик внизу колонны я использую как основной при работе, и желания двигать его у меня никакого нет)))

Связь вроде наладилась. Ещё график.
В 10-40 включил отбор голов. 3 капли в секунду.Прога к сожалению иногда не хочет рисовать графики, поэтому нет картинки на время до 10ч.40мин. В дальнейшем есть местами пропуски в графике.Но там ничего существенного не происходило. Видно на графике, дельта температур до 11-41 мала и составляет 0.4*С. Добавил мощи в 11-41 и дельта Т начала увеличиваться до 0.8*С. Видно на 12-00 максимальная дельта 0.8*С.Давление 30мм.рт.ст.Манометр от тонометра.С 12-08 рост давления и соответственно температуры прекратился. давление 36мм.рт.ст. и температура 85*С. Дальше график идет ровно до 12-52.

Следующий график. Здесь я немного менял режимы .Потому он такой, но  в высоком разрешении.

И еще один график  обзорный, хорошо показывает уменьшение дельты температур в СС и в паре от 84.3*С до 90*С. При достижении 90*С в кубе температуры СС и пара становятся одинаковыми и уже не различаются.
В конце графика всплески линий. Это мое терпение иссякло и я включил отбор на полную для последующей ректификации.

В 14-44 закончил отбор голов. Установил отбор тела немного завышенным что видно на графике.В 17 часов привел отбор в норму.

При достижении 90*С в кубе температуры СС и пара становятся одинаковыми и уже не различаются.alekslug, 09 Окт. 12, 17:33

из этого я делаю вывод - при таких температурах в кубе еще дохренища спирта, а автоматика уже ослепла.  

Для отслеживания реальной температуры пара в кубе - нужна интегрирующая цепочка. которая будет усреднять показания.
Поскольку бьющаяся в судорожной истерике температура пара - сведет с ума всю автоматику.
Это - потянет за собой уже некоторое усложнение схемы.  

и самое главное, что вообще это направление может дать - по сравнению с автоматизацией по температуре колонны в 15-20 см от низа. ??
предположим, что я абсолютно точно предварительно знаю исходное содержание спирта в кубе.

Я не придираюсь, как обычно многие могут решить. просто я сразу смотрю в корень - и задаю неудобные вопросы, которые портят праздник.
мы просто можем массово увести форум в тупиковое направление, поддавшись влиянию дружеских ЛабСпиритов -  радости от этого мало.
там это направление как я и предсказывал несколько месяцев назад (за что меня едва не забанили) - благополучно издохло.

ЗЫ. Правка - Забанили на 3 дня. Гы, тех кто не умеет вилять хвостом - преследуют по законам форума.
 
ну хорошо, температуры мы хоть и коряво - научились измерять в кубе. (или дельту, Х.З.??)
какова конечная цель, как будет выглядеть автоматика  - в конечном варианте, стоит ли отбрасывать надежные проверенные многими схемы.  ??  

Чем больше налито, тем выше давление возле тэнов и температура кипения выше, и пока пар достигает поверхности он охлаждается до температуры, при которой кипит жидкость на поверхности.V_B, 09 Окт. 12, 13:57

То есть если высота слоя воды, к примеру 1м, то наверху 100С, а на дне 102,6С?
И при кипении пузырьки, отрывающиеся ото дна - конденсируются по дороге в более холодном слое, а на их месте возникают новые?)))

И при кипении пузырьки, отрывающиеся ото дна - конденсируются по дороге в более холодном слое, а на их месте возникают новые?)))игорь223, 09 Окт. 12, 18:06

такое может произойти только в начальный момент включения мощных ТЭНов.
куб трясется и щелкает. Но потом начинает прогреваться и жидкостный слой вокруг ТЭНов и перегретая жидкость поднимается вверх вместе с пузырьками.
шум стихает - система успокаивается.

У меня площадь ТЭНов большая и работают они на половинной мощности - на поверхности ТЭНов вообще нет кипения. шума не слышно (при ректификации).
мельчайшие пузырьки вскипают просто на поверхности жидкости.
А возле ТЭНов видно только оптическое колыхание слоя перегретой жидкости.

Да не, я про то, что они могут либо конденсирваться, либо расширяться - и остывать при этом.
Ни того, ни другого я не наблюдаю в кубе - означает ли это, что нет градиента по глубине от давления, или то, что я невнимателен?)))
Вообще довольно спорное утверждение, однако спорить не берусь. Если так, то с измерением температуры в кубе вообща жопа - ни тебе азеотропа, ни насыщенного пара от одна до поверхности, плюс укрепление пространственное...это токо Котищще может ясность навести)))

Вообще довольно спорное утверждение, однако спорить не берусь. Если так, то с измерением температуры в кубе вообща жопаигорь223, 09 Окт. 12, 18:55

я здесь вообще заблудился. мы здесь вроде неуклюже пытаемся глаз на анус натянуть. )) ИМХО.
поскольку вышеописанных явлений с перепадом температуры в кубе вообще не должно наблюдаться например на чистом спирту, или чистой воде.
поскольку нет виртуальных процессов укрепления - на виртуальных тарелках.
 
и что мы в итоге имеем??  если при температуре скажем 95 градусов - уже полностью отсутствует разница температур.  
что нам практически делать с этим фактом.  какая польза будет от всей этой автоматики??
взлетать то мы научились, а как садится на ослепшей электронике??