Pomiar i REGULACJA temp. wody wylotowej z chłodnicy

[maria-n]

Cześć
Myślałem o tym zagadnieniu, już jakiś czas temu. Ciągle jednak nie mogłem z różnch przyczyn zabrać się do tego. Impulsem który zadeydował, że w końcu to wykonałem, był jeden z niedawnych postów kol. Akasa i jeden z ostatnich postów kol. Spirita, który prosił o jakiś sposób regulacji, bo mial problemy z ustawieniem ręcznym przepływu w swojej chłodnicy. Zauważyliście, że w tytule tematu jest wyróżniony wyraz REGULACJA. Czemu to uczyniłem? bo to jest sedno sprawy. Pomiar to jedno (właściwie tylko zaspokojenie ciekawości - ile tam jest), jednak regulacja to właściwe spojrzenie na temat. W przeszłości, w rozmowach z Andrzejem, doszliśmy do wniosku, że jest to jeszcze pole, które leży odłogiem i dobrze by było w końcu je zagospodarować. Tak jak niegdyś kol. Akas (szacunek) odkrył, że kolumna winna pracować, tuż pod progiem zalania, ja dochodzę do wniosku, że także chłodnica powinna pracować tuż pod progiem możliwości z schładzania par. Wczorajsze słowa Andrzeja cyt. " przez wzrost temp. powrotu, w górnej części kolumny jest tendencja do zwiększenia ilości półek". Tak jest, bo zwiększa wysokość pojedyńczej półki ochłodzony refluks. Datego rurki i zawory refluxu zewnętrznego winny być dobrze ocieplone. Zauważyłem także, że nastąpiła wyraźna poprawa stabilności temperatury na dole kolumny (mam pomiar na 17-stu cm). Następną kwestią, która za taką regulacją przemawia, to ekonomia prowadzenia procesu. Ograniczenie strat ciepła na skutek nadmiernego z schłodzenia powrotu. Tak na oko, wczoraj zyskałem ok. godz. w stosunku do porównywalnych sesji. Ponieważ wczorajsza próba była dziewiczą, zwracałem głównie uwagę na kwestię poprawności regulacji i w sumie przez to, była trochę haotyczna. Ktoś może zapytać, po kiego grzyba regulacja? Wystarczy mierząc temp. wylotu ustawić przepływ na początku procesu i po sprawie. Nic bardziej mylnego. Każda zmiana ilości odbioru, ciśnienia wody w sieci czy w końcu, regulacja mocą grzania wprowadza zakłucenia i to dość duże (na poziomie kilku °C), bo też inercja układu chłodzenia jest nie mała. Regulacja powrotu wody z chłodnicy, ręcznie, za pomocą precyzyjnych zaworów, też jest pewnie do ustawienia, ale roboty przy takowej.........no i ciągłe gapienie się na pomiar! Zachęcam zainteresowanych do pochylenia się nad problemem, wspólnie będzie więcej uwag i wniosków. Myślę, że należało by zbadać wpływ na %-wość urobku i wydajności w określonym czasie. A może jeszcze jakieś pomysły?

[Spirit]

Kolumna którą teraz zrobiłem nawiązuje do kolumny którą miałem kiedyś i z której otrzymywałem fajny wyrób. Pomiędzy tymi dwiema zdarzyła się kolumna w której flegma miała niską temperaturę. Był to plus przy odbiorze LM ale przy VM nie ma to różnicy.
Obecna kolumna w systemie VM ma flegmę w temperaturze dość wysokiej a jakość wyrobu... tutaj muszę poczekać na opinię osoby do której wysłałem próbkę celem wyrażenia opinii.

Schemat kolumny narysowany naprędce. Zauważcie że pary podgrzewają flrgmę w "jeziorku"

[kermit64]

Nie wiem czy to się do czegoś przyda-
przy pierwszych uruchomieniach półkowej, do zasilania deflegmatora użyłem zaworu kulowego, a na wyjściu el.zawór od ARC. Czujnik temp. był w górnej części defleg. Przy ustawieniu przepływu wody tak, że wracająca była mocno ciepła, ustawiałem regulator temp. od el.zaworu na odpowiednim poziomie. I to nawet działało. Cyklicznie uruchamiał się el.zawór. Całośc można na tyle wyregulować, by wahnięcia temp. były w miarę nieduże. Tylko zamiast kulowego coś dokładniejszego było by lepsze.

[maria-n]

Cześć
Można próbować, jednak regulacja za pomocą jednego zaworu dwustanowego, wprowadza spore oscylacje. Pozbawioną w dużym stopniu tej wady jest ta, z postu: "2013-10-25, 21:25 Temat: Wpływ temperatury chłodzenia na otrzymany rektyfikat" Tej używałem w zrobionym teście. Ponieważ ja zastosowałem regulator z regulacją typu PID (taki akurat miałem dostępny), to oscylacji w ogóle nie zauważyłem. Jednak wydaje się, że nawet prosty termostat, byle by miał ustawianą, w miarę małą histerezę, też sobie poradzi.

[inżynier]

Ja mam deflegmator sterowany PWM zaworem od pralki, działa idealnie.
Swoja drogą, to prowadziłem kiedyś dyskusję z Krisbakiem w kwestii temperatury powrotu, według jego doświadczeń dochłodzenie powrotu dawało w rezultacie lepszy destylat.
Wytłumaczeniem tego zjawiska było to, że kilka centymetrów górnego wypełnienia pracowało jako deflegmator i zamiast jednej półki dawało 3.

[maria-n]

Hmm, z pewnością chłodniejszy powrót, zejdzie w niższe rejony wypełnienia, bo to fizyka. I może mieć to jakieś znaczenie na początku procesu, czyli w momencie odbioru przedgonów. Ale jeżeli leci już czyste 96+, to nie bardzo widzę sens "puszczać" go niżej. Może podejść do kwestii w ten sposób, że na sam czas odbioru przedgonów obniżyć lekko (ciekawe- ile to jest, to lekko?) temp. powrotu, a w czasie odb. serduszka, podjechać z ciepełkiem do granic możliwości schładania ????

[Spirit]

kilka centymetrów górnego wypełnienia pracowało jako deflegmator i zamiast jednej półki dawało 3.

Nawet gorąca flegma działa jako deflegmator bo ma temperaturę niższą niż temperatura wrzenia par. Według mnie obieg para/ciecz najwyższej półki nie powinien wychodzić poza tą właśnie półkę. Jeżeli zimna ciecz wraca niżej to nie może następować zwiększenie ilości półek bo deflegmator realizuje jedną półkę i jeżeli zimna ciecz spływa niżej to zmniejsza nam się ilość półek w najwyższym miejscu kolumny, a nie zwiększa.

Jest powszechne przekonanie że pary wędrują na sam szczyt i skraplają się na deflegmatorze, gdyby tak było to to niemożliwe byłoby otrzymanie etanolu o mocy 96% bo ciągle zanieczyszczałby się frakcjami o wyższej temperaturze wrzenia. Gdy spojrzymy na kolumnę w której pary o odpowiedniej temperaturze wrzenia dochodzą tylko do określonej wysokości i tym samym określonej półki, wszystko zaczyna układać się w logiczną całość.

[inżynier]

@Spiryt deflegmator jest odpowiednikiem ok 3 półek, czyli jeżeli na podgrzanie powracającej flegmy potrzeba +/-3cm wypełnienia, to zamiast jednej półki mamy 3 i to cały zysk. Dodatkowo deflegmator powoduje skroplenie cięższych frakcji, a lżejsze ida dalej na chłodnicę i dopiero skroplone są dzielone na odbiór i powrót, powrót znów jest pozbawiany cięższych frakcji itd.

[laurentp]

Ja mam deflegmator sterowany PWM zaworem od pralki, działa idealnie.

Jak sterujesz? (tj sam zawór rozumiem, np z przejściem przez zero + izolacja), ale ten PWM, wartość stała (zadana) czy jakoś (jak) od temperatury wylotu wody?

Swoją drogą zaworek od pralki + sterowanie to chyba jedyna sensowna (kosztowo) propozycja. Oczywiście serwo modelarskie (najlepiej typu "winda" - wieloobrotowe) byłoby dokładniejsze itp, ale samo kosztuje 50-100zł...

[inżynier]

Podstawa czasu 3 sekundy, sterowanie wypełnieniem tej podstawy od 0 do100%, w zależności od potrzeb.

[laurentp]

Ok, doprecyzowałeś jak *sterujesz*, a mi chodzi bardziej, jak *zadajesz*? Stała / zmienna nastawa "skądeś tam" czy jakaś (jaka?) funkcja temperatury wody wylotowej?

[inżynier]

Steruję deflegmatorem, więc w zależności od potrzeb, jest to funkcja względem temp. kega, albo wartość stała.

[andrzejg11]

dochłodzenie powrotu dawało w rezultacie lepszy destylat.
Wytłumaczeniem tego zjawiska było to, że kilka centymetrów górnego wypełnienia pracowało jako deflegmator i zamiast jednej półki dawało 3

Należy zostawić co deflegmatorskie deflegmatorowi, a co wypełnieniowskie - wypełnieniu.

Przeprowadziłem dzisiaj doświadczenie ze stabilizacją temperatury powrotu w systemie LM za pomocą przepływu wody chłodzącej przy pomocy regulatora proponowanego przez kol @Mariana.
Udało się utrzymać w zasadzie cały proces przy stabilnej i jednakowej temperaturze refluksu na poziomie maksymalnie wysokim - ok. 74 stopni (tak przynajmniej pokazywała termopara).
Efekty:
- skrócenie czasu procesu o przynajmniej 30%
- zdecydowanie lepsza stabilność termometru w wypełnieniu podczas odbioru bocznego i z głowicy oraz zwiększenie ilości odbieranego produktu w jednostce czasu.
- stabilizacja termometru, który dotychczas znajdował się na poziomie 7-8 - półki - co świadczy o zwiększeniu ilości półek w kolumnie.
W trakcie procesu w górnym wzierniku nie było widać skroplin poniżej poziomu ok 3 cm od miejsca wejścia strumienia refluksu w wypełnienie.
Jest wiele problemów do rozwiązania, ale efekty są więcej niż obiecujące.

[andrzejg11]

Dzisiejsza rektyfikacja:
Temp. refluksu 74-75 stopni. Czas odbioru serca ≈ 2 godziny. Kolumna 76 mm zmywaki 7 partycji. Efektywna wysokość wypełnienia ≈ 3m. Grzanie ≈ 4.5 kW. KEG 50 l nastaw 13-14% uzysk 6.5 l

[ryba82]

Niezły wynik.
Jak mocno masz ubite zmywaki, te 6,5l z przedgonami i pogonami czy samo serce?
Pozdrawiam.