Vapour Managment (VM)

Teoria, praktyka, sprzęt, kolumna
cemik1

Post autor: cemik1 » 2010-05-12, 09:02

Teorii, dlaczego to działa jest przynajmniej kilka.
1. Pierwotnie była mowa o różnicy ciężarów właściwych par etanolu (cięższych od powietrza, które lecą w dół do odbioru) i wody (lżejszych skrapianych w głowicy). W przypadku równowagi kolumny w głowicy mamy jednak prawie sam etanol (95+). Poza tym, jeżeli tak tłumaczyć działanie to, po co kolumna? Wystarczyłby gar i głowica rozdzielająca pary alkoholu i wody.
2. Później mowa była o zjawisku Bernulliego. Tłumaczenie było jednak tak pokrętne, że nie podejmuję się go to objaśniać.
3. Podciśnienie wytwarzające się przy skraplaniu par w dodatkowej chłodnicy miało tworzyć ciąg (jak w kominie, tylko w dół). To by może działało, ale mamy układ otwarty. Lokalne spadki ciśnienia powstałe w wyniku skraplania są natychmiast kompensowane przez ciśnienie atmosferyczne.
4. I dochodzimy do podziału par. Najprościej założyć przed ramieniem odbioru kielich, skierowany w dół o średnicy równej połowie średnicy kolumny. Para wędrująca do góry dzieli się wtedy w stosunku około 1:4 (teoretycznie z przekrojów wychodzi 1:3, ale później jest zwężenie). Mamy stały refluks. I o to chodzi. Czasem nie trzeba nawet kielicha. Jeżeli przepływ jest turbulentny (zwężeniem jest kołnierz kierujący refluks na środek wypełnienia) para dzieli się na około 1:4, gdy wstawimy tylko trójnik z odejściem bocznym o średnicy 1/2 kolumny.
Ciekawym zjawiskiem obserwowanym przy niektórych kolumnach VM jest automatyczne (no prawie) odcinanie pogonów. Trzeba tylko wyłapać właściwą moc grzania dla danej kolumny. I to mogło być przyczyną nie odbierania produktu, gdy wsadem była czysta woda (opisane w jednym z wcześniejszych postów).

Awatar użytkownika
inżynier
101%
101%
Posty: 1823
Rejestracja: 2006-11-14, 12:00

Post autor: inżynier » 2010-05-12, 12:16

Zastanawiałem się nad fenomenem rozwiązania Krisbaka i jedyne co mi przychodzi do głowy, to fakt zastosowania w tym przypadku układu podwójnego deflegmatora, co powoduje, że w stanie ustalonym krążąca w układzie para jest bardziej wzbogacona w etanol. To, że zjawisko polepszenia jakości w podobnym systemie badanym u mnie nie występuje wytłumaczyć mogę tylko tym, że mam ponad 30 półek w mojej kolumnie i do deflegmatora dochodzi już azeotrop, którego bardziej rozdzielić już nie można.
pozdrawiam - inżynier

krisbak
50%
50%
Posty: 125
Rejestracja: 2008-07-31, 14:02
Lokalizacja: góry nasze góry :)

Post autor: krisbak » 2010-05-12, 12:18

cemik1 pisze:Elektrozawór na wyjściu chłodnicy to nieporozumienie. Pojemność rezerwuaru jest wtedy wielokrotnie większa od jeziorka w kolumnie LM. Przecież napełnia się cała dość długa i o stosunkowo dużym przekroju chłodnica. I mieszają się wtedy różne frakcje. Dodatkowo wprowadzane jest opóźnienie w procesie regulacji. Dużo korzystniej, ale i drożej, jest sterować zaworem umieszczonym zaraz za punktem podziału par.
Masz całkowitą rację.
Stosuję elektrozawór tuż pod deflegmatorem (na fotce ten dolny ekektrozawór). Tam w połączeniu z automatyką zdaje egzamin.

Ogólnie podział par zdecydowanie łatwiej zrobić korzystając z zaworu -tzn. tradycyjną metodą VM. Tak jak piszecie, prostsze jest lepsze no i wymaga na początku mniej regulacji i dobierania parametrów.

Obrazek

Na fotce część instalacji do destylacji ciągłej.:)

Awatar użytkownika
Astemio
101%
101%
Posty: 2144
Rejestracja: 2006-12-28, 12:29

Post autor: Astemio » 2010-05-12, 12:52

Witam!
W celu odparcia ewentualnych posądzeń o istnienie na Forum jako "polski beton" :shock: (zresztą nie uważam tego określenia za obelgę :D ) zamieszczam szkic kolumny VM z prostymi przepustnicami pary (jak w gaźniku) - to z powodu mojej awersji do klocowatych, niewyględnych zaworów kulowych; powinny one być zresztą kwasoodporne, a takie są drogie.

To tylko taki bardzo szybki szkic, obrazujący zasadę działania - pod dyskusję, do oceny.
Nieważne tu są ciężary właściwe par o różnym składzie - będzie to działać z dowolnymi parami.
Przepustnice (kolor czerwony) powinny mieć średnice mniejsze o 2-3mm od średnicy rury (gardzieli).
Szczelina ta, szczególnie na pionowej przepustnicy, jest konieczna do spływu skroplin; do skierowania ich na środek wypełnienia służą wewnętrzne lejki (w zasadzie wystarczy tylko dolny).
Na wystających osiach (uszczelnionych obrotowo w ścianie kolumny, nie jest to problem) zamocowane są dźwignie do ustawiania odpowiedniego nachylenia płaszczyzn przepustnic, czyli przepływu pary.
Na rysunku dźwignie są sprzężone zewnętrznym, sztywnym łącznikiem (kolor zielony) - to daje pewność że kiedy jedna przepustnica jest zamknięta, druga jest otwarta. Ich wzajemnym położeniem reguluje się RR.
Nie zastanawiałem się nad tym głębiej, ale poprzez jakiś element wykonawczy, siłowniczek czy elektromagnes, można automatyką regulować położenie sprzężonych dźwigni regulacyjnych i wpływać na RR bez udziału "obsługanta".
Zresztą temat to nie "Automatyczny Vapour Management", a tylko "Vapour Management" :)
Załączniki
VM1.jpg
GŁOWICA VM
Najlepszym miernikiem nieskończoności jest ludzka głupota i arogancja.

Awatar użytkownika
inżynier
101%
101%
Posty: 1823
Rejestracja: 2006-11-14, 12:00

Post autor: inżynier » 2010-05-12, 14:12

@Astemio,
narysowałeś to b. fajnie, będzie to działało na 100%, tylko mam pytanie: po co jeść tą żabę? :nie_wiem

Zasada VM to fakt, że zawartość czynnika bardziej lotnego w parach jest większa, niż w cieczy(aż do azeotropu), czy nie lepiej więc zastosować lepsze wypełnienie, lub dać go więcej i pracować na prostej głowicy N-S z zaworem na odbiorze? :wall
pozdrawiam - inżynier

Awatar użytkownika
Astemio
101%
101%
Posty: 2144
Rejestracja: 2006-12-28, 12:29

Post autor: Astemio » 2010-05-12, 15:32

@Inżynier: Masz 100% racji; jestem zaprzysięgłym zwolennikiem (żelbetonem :D) zaworowego układu N-S i każdemu zawsze będę radził robić taki bezproblemowy układ - tak sobie tylko narysowałem...
Myślę, że zastosowanie takich nie zajmujących dużo miejsca, gładko działających, prawie bez oporu, sprzężonych przepustnic przy VM byłoby wygodne i może komuś się ten pomysł spodoba i przyda (może zresztą podobny już nawet był kiedyś na Forum, ale nie zauważyłem).
Najlepszym miernikiem nieskończoności jest ludzka głupota i arogancja.

Awatar użytkownika
yaco26
70%
70%
Posty: 378
Rejestracja: 2008-06-04, 22:03
Lokalizacja: Z za Narwi

Post autor: yaco26 » 2010-05-12, 19:06

inżynier pisze:
Zasada VM to fakt, że zawartość czynnika bardziej lotnego w parach jest większa, niż w cieczy(aż do azeotropu), czy nie lepiej więc zastosować lepsze wypełnienie, lub dać go więcej i pracować na prostej głowicy N-S z zaworem na odbiorze? :wall

Zastanawia mię w czym konstrukcja NS prostsza od VM?
W wykonaniu czy obsłudze?

Widziałem już kilka konstrukcji typu VM i zastanawia mnie czemu większość stosuje prostą rurę jako chłodnice końcową zamiast spiralnej bardziej efektywnej :?: :roll:
Alkoholik to człowiek który przekroczył granice na której my wszyscy balansujemy.
Najpierw czytaj potem pytaj;)

Sláinte,
Yaco26

Awatar użytkownika
inżynier
101%
101%
Posty: 1823
Rejestracja: 2006-11-14, 12:00

Post autor: inżynier » 2010-05-12, 20:13

yaco26 pisze:
Zastanawia mię w czym konstrukcja NS prostsza od VM?
W wykonaniu czy obsłudze?
Na pewno w wykonaniu, mamy tam tylko jedną chłodnicę, a w VM potrzebne są dwie,
jeżeli chodzi o obsługę, to tutaj największą rolę gra "siła przyzwyczajenia" :wink:
pozdrawiam - inżynier

Jaroslaw
80%
80%
Posty: 404
Rejestracja: 2009-11-14, 15:56
Lokalizacja: Lund-Ciechocinek

Post autor: Jaroslaw » 2010-05-13, 05:21

Witam.Uwazam osobiscie,ze najlepszym wyjsciem z sytuacji jest w tym przypadku glowica NS dwusystemowa typu LM/VM wymyslona juz jakis czas temu.Mozna uzywac jej w sposob dowolny.Mam taka,uzywam jej i mysle ze jest to proste i prawie doskonale rozwiazanie. Jak ten schampon do wlosow, 2 w jednym. Rysunek znajdziemy po wpisaniu w GOOGLE - Bokoabob slanted plate head, with VM port - Pozdrawiam
sverige2

cemik1

Post autor: cemik1 » 2010-05-13, 07:36

yaco26 pisze: Zastanawia mię w czym konstrukcja NS prostsza od VM?
W wykonaniu czy obsłudze?

Widziałem już kilka konstrukcji typu VM i zastanawia mnie czemu większość stosuje prostą rurę jako chłodnice końcową zamiast spiralnej bardziej efektywnej :?: :roll:
W obsłudze. Jak pisałem wyżej jest bardzo odporna na niewiedzę obsługi.

Pewnie myślałeś o spiralnej chłodnicy z rurki o mniejszej średnicy 8-10mm? Z przeprowadzonych przez właścicieli kolumn VM testów wynika, że podział par dokonywany jest poprzez najwęższe miejsce w ścieżce odbioru produktu (wlot odbioru - zawór - kolano - chłodnica). Cienka rurka chłodnicy więc odpada a niezbyt wygodnie zwija się, na przykład, calową. To środek a jeszcze płaszcz do niej?

Awatar użytkownika
Astemio
101%
101%
Posty: 2144
Rejestracja: 2006-12-28, 12:29

Post autor: Astemio » 2010-05-13, 09:20

Witam!
Astemio pisze:...Gdybym ja robił chłodnicę Liebiga, to wykorzystałbym do tego rurkę karbowaną DN16 lub DN20 - jest do tego wręcz stworzona...
Do wykonania chłodnicy do kolumny VM można poszukać również rury karbowanej o większej średnicy lub - lepiej, lecz dużo trudniej - zrobić chłodnicę kilkukanałową z odcinków o mniejszej średnicy.
Najlepszym miernikiem nieskończoności jest ludzka głupota i arogancja.

Jaroslaw
80%
80%
Posty: 404
Rejestracja: 2009-11-14, 15:56
Lokalizacja: Lund-Ciechocinek

Post autor: Jaroslaw » 2010-05-13, 10:36

Witam.Jestem akurat w "trakcie" i podaje co nastepuje: moja chlodnica Liebiga wykonana jest z prostej rurki miedzianej fi 28mm. zewnetrzna,rurka wewnetrzna fi 15mm. dlugosc calkowita 50mm.Ilosc przeplywu wody chlodzacej wynosi 28 litrow na godzine.Predkosc odbioru destylatu 0,9l.na godz. Przy takich parametrach,cieple jest tylko poczatkowe gorne 8cm. chlodnicy,pozostaly odcinek 42 cm. jest calkowicie zimny.Jak wiec widac,przy najzwyklejszej prostej rurce miedzianej,wystarczylaby w zupelnosci stosunkowo mala chlodniczka.pozostaly 42 cm. odcinek jest jak widac duzo nadwymiarowym zapasem.Takie sa realia,ale zapas nikomu oczywiscie nie zaszkodzi,bo kapiacy destylat dzieki temu jest tak zimny,ze nadaje sie w razie potrzeby,do natychmiastowej konsumpcji.Pozdrawiam

[ Dodano: 2010-05-13, 13:28 ]
PS.Dlugosc calkowita oczywiscie 500mm.Przepraszam za pomylke.
sverige2

maria-n
100%
100%
Posty: 1365
Rejestracja: 2008-07-15, 14:52

Post autor: maria-n » 2010-05-13, 23:36

@ all!!
No ,to może i ja wtrącę co nieco ,choćby z tego względu ,że moje spostrzeżenia oparte są,tak jak zresztą kol. Jarka na fakcie użycia tego systemu w realu .
@ Cemik - "cuś" mi się wydaje ,że twoje uwagi dotyczące umieszczenia el-zaworu na końcu chłodnicy Liebiega są skromnie mówiąc nie trafne.Ty tak sobie piszesz ja natomiast mam właśnie tam ten zawór i to D Z I A Ł A .Pisałem o tym w moim pierwszym poście ,piszę i teraz . Oczywistym jest ,że lepiej-czyt.bezpieczniej , żeby był na wejściu do chłodnicy ale musiał by być na tyle duży, aby nie stanowić oporu na drodze przepływu par etanolu.A przy takich gabarytach to już by była spora kasa do wydania.Druga sprawa to Twoje rozważania na temat niemożności działania w tym układzie automatyki zaręczam Ci ,że w czasie działania el-zaworu nic się nie miesza produkt od początku do końca leci taki sam,przecież gdy el-zawór odcina to ciśnienia się wyrównują i co ma do chłodnicy wejść ,w jaki sposób? Fakt ,że po powtórnym zadziałaniu zaworu wylatuje na początku o wiele więcej niż podczas normalnej pracy, ale tylko o tyle co nie zdążyło się do końca skroplić w poprzednim cyklu a później siłą rzeczy musiało i "czekało na swoją kolej"
@ inżynier
(humorystycznie)pytasz po co jeść tę żabę - dla smaku kolego dla smaku ,ponieważ ciężko byłoby się nią najeść do syta -o ten smak nomen omen chodzi.
I na koniec - koledzy nie kombinujcie z tymi karbowanymi rurkami , chyba nie ma nic bardziej prostego od prostej 50 do 60 cm rurki φ 15 mm .Produkt jest naprawdę zimny.

[ Dodano: 2010-05-15, 15:43 ]
@ all!!
Ponieważ dostaję coraz więcej pytań na PW o sposób na dorobienie do Aabratka systemu VM to postaram się jeszcze raz jak będę mógł najlepiej objaśnić.Należało by mieć 10 cm miejsca nad wypełnieniem a przed ujściem par z kolumny do głowicy.W połowie tego odcinka musimy się "wpalić" najlepiej mufką (będziemy mieli kawałek gwintu a wtedy to już można dalej kombinować z dalszymi połączeniami) ,żeby zrobić tym samym odejście par "w bok" . Aby im ułatwić tę "drogę przez mękę" można do niej w jakiś sposób przymocować kawałek rurki φ 25 mm ściętej pod kątem ok. 45° (ścięcie dajemy w środku kolumny ściętym otworem skierowanym w kier. kega). Średnica mufki to - połowa średnicy posiadanej kolumny , czyli jak mamy kol. 2" mufka powinna być 1".W tej mufce należy wywiercić otworek który posłuży do zamontowania kieszeni pomiarowej do włożenia czujnika pomiarowego temperatury (ja tak zrobiłem ale służy mi ten pomiar tylko jako pogląd bo faktycznie opieram się o temp. mierzoną w wypełnieniu , która to z kolei steruje regulatorem el-zaworu) , w mufkę wkręcamy zawór 1", którym będziemy się doregulowywać w miarę dokładnie do podziału par odbiór- refluks(zawór powinien być przystosowany do pracy w wys. temp czyli normalny kulowy nam wystarczy bo posiada on wkładkę z teflonu) następnie redukcja mosiężna do lutowania z 1" na φ 20 mm , teraz musimy pary skierować w dół czyli dajemy kolano a za nim prosty kawałek rury tak ok. 25 do 30 cm też φ 20mm .Tę rurę łączymy złączką redukcyjną z chłodnicą Liebiega o dł od 50 do 70 cm wyk. z rury φ 15mm (oczywiście to jest rura wew. tej chłodnicy) Jak sobie popatrzycie na zdjęcia mojej przerobionej kolumny , które zamieściłem w jednym z poprzednich postów to nie powinniście mieć więcej wątpliwości co do sposobu wyk. tej opcji odbioru DOBRA . Piszę już drugi czy trzeci raz uwierzcie mi leci taka jakość ,że "mucha nie siada" i to za pierwszym razem.W najbliższym czasie będę puszczał urobek z poprzednich odbiorów w systemie LM , ciekaw jestem efektów - mam na myśli tak prędkość odbioru jak i jakość . Rysunki poglądowe także dostępne w tym dziale.

[ Dodano: 2010-05-15, 15:59 ]
@ all !!!
Zapomniałem o najważniejszym chciałbym jeszcze raz tą drogą podziękować kol. Jarkowi który poprzez rozmowy tel. zachęcił mnie do całej tej jakże "owocnej afery" ,to nic ,że mam przez to więcej zajęć związanych z uprawianiem korespondencji mail'owej ważne żebyśmy wszyscy z tego skorzystali .

Awatar użytkownika
kermit64
80%
80%
Posty: 423
Rejestracja: 2008-02-10, 19:45
Lokalizacja: małopolskie

Post autor: kermit64 » 2010-05-16, 21:29

Jak już wspomniałem przymierzam się do nowej konstrukcji.Wstępne założenia były takie-kolumna fi70 180cm,głowica fi80,5m fi 8 karbowanej, kolana i chłodnica Liebiega fi 40.Zawór-przepustnica. z możliwością automatyzacji.Coś mi chodzi po głowie z tym związane.Jednak problem z rurą na kolumnę i chyba będę musiał iść na sałość i zastosować fi 80.Wymiary plus minus,bo jeszcze nie wiem jakie dokładnie będą dostępne(po znajomości).I tu moje pytanie,czy taka chłodnica wydoli.Chcę przy tym zastosować typowe rozwiązanie refluksu jak przy Abratku, dla owocówek.No i jakiej mocy użyć w tym układzie.Kolumna takiej długości(nie wiem czy nie dłuższa)bo przymiarka do ciągłej destylacji.Zresztą będzie dzielona dla lepszej mobilności.Ma ktoś jakieś sugestie?
Ostatnio zmieniony 2010-05-16, 22:11 przez kermit64, łącznie zmieniany 1 raz.

Awatar użytkownika
yaco26
70%
70%
Posty: 378
Rejestracja: 2008-06-04, 22:03
Lokalizacja: Z za Narwi

Post autor: yaco26 » 2010-05-16, 23:06

do ø80 taboret 7.5kW(realne ok 3.5 do 4) będzie pewnie za mały, myślę ze odpowiednia mocą będzie ok 4.5kW elektryczne.Mam obecnie ø70 i wiem ze kolumna mogla by więcej gdyby nie moc z taboretu.Co do rurki karbowanej ja mam kolumnę tzw ZP czyli deflegmator z 3m rurki KO ø 8 podwójnie zwinięta i przy bardzo małym zasileniu wodą nic nie przedostaje się do chłodnicy końcowej wiec 5m karbowanej będzie aż nadto.
Alkoholik to człowiek który przekroczył granice na której my wszyscy balansujemy.
Najpierw czytaj potem pytaj;)

Sláinte,
Yaco26

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 16 gości