Бражная колонна

Пост для тех, кто продвинулся в прямой перегонке,
но не идет к ректификации.

Наблюдения за работой бражной колонны в процессе
перегона 100 л сахарной браги и 80 л зерновой в ручном
режиме и с помощью прибора автоматизации,разработанного
и любезно предоставленного колегой, академиком Игорем, позволяет сделать некоторые
выводы:
1. При перегонки браги флегмое число должно быть минимальным
2. По мере выгонки содержание спирта в браге падает и надо
увеличивать флегмовое число
3. Температура спирта, поступающего из дефлегматора в колонну
должна быть 65*
Исходя из этого необходим блок управления с неким? алгоритмом работы,
учитывавшим вышеизложенные позиции. Схема на рисунке.

Я уже спотыкался на такой схеме. Допустим, поток воды был избыточным, вода возле верхнего термометра стала холодноватой, и клапан перекрыл воду на димрот. При этом температура воды в димроте растёт, но этот рост температуры до термометра не доходит - ведь клапан закрыт и движения воды нет! Можно конечно в клапане сделать маленькую неплотность, чтобы движение воды хоть немного, но оставалось, но этот мизер может дать избыточное охлаждение. Это не выход. Нужна непрерывная циркуляция теплоносителя через димрот (и термодатчик) и подмешивание порции холодной воды по мере необходимости.

Примерно по такой схеме. Насос крутит воду постоянно, холодильник продукта охлаждается холодной водопроводной водой. Пока на датчике температура ниже установленной, клапан закрыт, подмеса холодной воды нет, и температура в циркуляции растёт. Когда температура достигает установленной, клапан начинает периодически (скажем - раз в две секунды) приоткрываться, и длительность этого приоткрытия зависит от того, на сколько температура на датчике "убежала" от той, что мы установили. Если температура на датчике "убежит" больше, чем на 1/2 градуса, клапан откроется на полную (перестанет закрываться), обеспечивая максимальное охлаждение, а вернет температуру в зону регулирования. Если же температура упадет ниже установленной, клапан перестанет открываться, пар быстро нагреет воду в контуре циркуляции, и тоже вернет температуру в зону регулирования. Вот так будет правильно.

Отличная идея - ввести влияние кубовой температуры на степень охлаждения димрота.

Как? Тут не вычислишь, нужны эксперименты для определения исходных данных. А для того, чтобы сегодняшний и завтрашний эксперименты давали один и тот-же результат, нужно собрать систему по приведенной схеме.

Итак, эксперимент № 1. Запускаем нагрев, охлаждаем димрот на всю катушку, а затем резко останавливаем поток воды через димрот. Из холодильника продукта пойдет конденсат, и мы сможем определить полный поток продукта при ФЧ=0.
Теперь задаёмся каким-то нужным нам начальным ФЧ. Допустим ДВА. Теперь запускаем поток воды и находим температуру охлаждения, при которой поток конденсата будет в три раза меньше. Это первая температура, которую мы запомним. Процесс первичной ректификации мы будем начинать при стабилизации охлаждения именно на этой температуре.

Теперь эксперимент № 2. Нужно найти при какой температуре на выходе димрота уже не проходит через дефлегматор. Это будет вторая температура, которую мы запомним. Такая температура должна поддерживаться автоматикой в конце первичной ректификации, когда температура в кубе достигнет 98-99 градусов.
Начальные и конечные значения ясны. При температуре в кубе  92 градуса автоматика должна поддерживать температуру, определенную в первом эксперименте, при температуре 99 градусов - температуру из второго эксперимента. Крайние точки ясны. Теперь останется выяснить как рост температуры в кубе должен отразиться на температуре охлаждения - по прямой пропорциональной зависимости, или как-то нелинейно.
Я бы начал с линейного варианта. По крайней мере в голове уже просматривается несложная схема такого управления.

Всё это будет иметь смысл только в том случае, если количество тепла, подаваемого в куб, будет всё время одинаковым. Нужно стабилизировать напряжение. Ведь изменение напряжение в сети на 15% изменит испарение на треть, и это сломает все расчеты и предположения, связанные с флегмовым числом.

Я не отказываюсь от убеждения, что брагоректификация в нашем домашнем производстве не нужна (достаточно просто быстрой перегонки), но с удовольствием приму участие в экспериментах, так как мне интересна сама идея управления отбором в зависимости от кубовой температуре. Эта метода имеет право на жизнь, может не в чистом виде, но в симбиозе с другими методами управления - точно.

Опробовал колоночку для браги.
Правда без автоматики (а так ли она необходима).

Кратенько:
куб - 25 л
Длина царги - 470мм
насадка - 350 мм путанки и 120 мм спиралек
Мощность - 2,25 кв (1+1.25)
отбор - 2 л\час вначале, 1,5 в конце
температура воды примерно 40-45
крепость сс - 75% об.
запах-вкус - х.з. самргон как самогон

Опробовал колоночку для браги....температура воды примерно 40-45
Moto, 25 Мая 09, 08:08

Это после дефлегматора, или после холодильника продукта?

запах-вкус - х.з. самогон как самогон

Вот и я о том-же. Ставишь сухопарник и получаешь тот-же эффект.

Наблюдения за работой бражной колонны в процессе
перегона 100 л сахарной браги и 80 л зерновой в ручном
режиме и с помощью прибора автоматизации,разработанного
и любезно предоставленного колегой, академиком Игорем, позволяет сделать некоторые
выводы:
...
mjStorm, 25 Мая 09, 00:16

Расскажи, пожалуйста - какая у тебя колонна и какую крепость CC из нее получаешь?

1. Поток воды через димрот должен быть постоянным однозначно.
Это легко решается твоим устройством, работающим в импульсном режиме,
длительность пуск-пауза можно лего подобрать. При этом датчик постоянно
омывается водой с изменяющейся температурой.
а. схема управления клапаном включается не сразу, а по достижении в кубе определеной
температуры- скажем 75 или 80 градусов.
б. скважность(?)и длительность импульсов меняется в зависимости от температуры кубовой жидкости
    и температуры выходной воды. Эти данные от двух датчиков надо скомпоновать между собой.
в. Флегмовое число бражной колонны указано в лит-ре, и равно 1.
г. при достижении температуры в кубе 98-99** нагреватель отключается. Нужно предусмотреть
    сигнализатор отключения, необходимый при перегонке паром.
2. Предполагаю необходиммость некоей технологической карты(таблицы)в которой выведена зависимость
  между: крепостью браги-флегмовым числом+градусностью спирта-сырца+положения ручки управления клапаном подачи воды в димрот.
Или какие-либо другие зависимости. Она поможет для стандартизации и повторяемости.
3. Не думаю, что существует реальная необходимость стабилизации напряжения. С падением в 15%(30 вольт)
я не сталкивался, во всяком случае при нормальной проводке, а меньшие колебания будут компенсированы
инерционностью испаряющей системы.
4.Гораздо важней добиться повторяемости и стабильности, при каждой выгонке, давления и потока воды,
поступающей из водопровода. Нестабильность давления может оказать сильное воздействие на работоспособность системы.
Вот такие  мысли.

Стабильность давления и потока воды через дефылегматор будет обеспечена циркуляционным насосом. От водопровода будет зависеть температура и объем охлаждающих порций, но мы этими порциями управляем и любая нестабильность будет скомпенсирована.
А вот с электроэнергией всё строже.
Допустим, при стабилизированной температуре циркулирующей воды в куб отправляется 1000 мл флегмы. Если сегодня напряжение в сети 230 вольт, и в дефлегматор приходит 2000 мл продукта, у нас ФЧ будет честная единица, а отбор - 1000 мл/час.
А если завтра напряжение будет 200 вольт, то в дефлегматор придет уже не 2000 мл продукта, а 1500, но при том-же охлаждении дефлегматор вернет в куб те же 1000 мл, что и вчера, а в отбор попадет 500, и ФЧ станет уже не 1, а 2. Вот какое влияние 15% изменения напряжения.

С другой стороны, если мы снизим охлаждение чтобы получать как и вчера 1000 мл на выходе, в куб будет возвращаться всего 500 мл, что будет соответствовать ФЧ всего 0,5, а это уже совсем другой процесс.
Нет, коллега, без стабилизации подачи пара в дефлегматор стабильности не добиться.

...Примерно по такой схеме. Насос крутит воду постоянно, ...
Игорь, 25 Мая 09, 01:48

Вот примерно то же самое, только на один клапан меньше

Размер емкости - небольшой, думаю литра хватит вполне. Особенно если в качестве насоса использовать погружную аквариумную помпу, то емкость получается сама собой

Схема аналогична, но из-за отсутствия обратного клапана холодная вода, приходя в резервуар, имеет возможность сразу убегать на слив.

1. Обходимся без цвиркуляционного насоса. Это излишества.Как и температура в водопроводе. Константа - это температура на выходе из димрота. Таким образом, при управлении порциями воды
на выходе получим определенную стабильность. Но! При наличии сильной обратной связи в блоке управлении.
2. Что 220, что 200, что 180 вольт(как в гараже) все равно обеспечит кипение браги, и при отборе по паровой фазе, димрот при посредстве клапана, обеспечит определенное флегмовое число. Просто
отгон потребует большего времени.
3. Стабилизация подачи пара, с другой стороны-это тоже необходимая константа, как и температура в совокупностью с потоком воды в дефлегматор. Но, позволю себе заметить, нестабильновольтобоязнь
в масштабах крупного урбанистического центра- это просто фобия.

Поскольку основное сырье, которое я использовал для изготовления спирта
- это фруктово-ягодное и зерновое, то особой необходимости в ректификационной
колонне я не испытывал. И несколько лет пользовался прямой перегонкой.
Но проигнорировал тезу "лучшее-враг хорошего" двинулся вперед. Очередным
этапом движения и стала бражная колонна

высота 50 см
димрот - трубка 1м х 8мм
тарелки - 15 шт улучшенные Стедмана(Коха-ВанРэя)
куб - 15л с электронагревателем 1 кВт и барботером
есть парогененератор
Выход спирта на эл-ве - 1 л за 40 мин крепостью 80*-84*

В настоящее время работает и тюнингуется.

Для интелектуального развития  изучаю фотку как схему.
Назначение больших частей понятно: непосредственно колонна и дефлегматор.
Подскажите, а что куда по трубкам течет?

Может это?

Да, спасибо! у кого-то из Титанов в книге смотрел.
но хотелось бы разобраться в первоисточнике, так сказать.
Ибо "назад в будущее"

Не совсем первоисточник, но очень близко. В.Н. Стабников Перегонка и ректификация спирта (есть в нашей библиотеке) стр. 270.

Ну, скажите прямо,если знаете или предполагаете,куда и откуда какая трубка идет.
Что по ней течет или испаряется?
Нахера жоглировать словами и ссылками? Злите только.

Крайняя слева хрень типа фонаря - бардорегулятор, он же вакуумпрерыватель. Крайняя справа маленькая - смотровой фонарь для отбора проб. Вторая слева - выносной дефлегматор. А может неполная колонна, без описания не скажешь.

Уже понятней. Если можно - что есть вакуум прерыватель?
Сию приблуду обнаружил при изучении аппарата КУ-500.
А вот на К-5м такой уже нету?

Вакуум-прерыватели служат для контроля за давлением в верхней и нижней частях колонны; они же являются и предохранительными устройствами (с повышением или понижением давления в колонне против допустимого колонна через вакуум-прерыватель сообщается с атмосферой).