Menu główne

Problem z doborem regulatora grzałki

Zaczęty przez Shatari, Lip 26, 2024, 11:38 AM

Poprzedni wątek - Następny wątek

GarbatyZbyszek

Tyle, że temperatura wrzenia cieczy nie zależy od mocy grzania - zrób próbę na garnku z wodą na gazie : )
Mieszanin to dotyczy tak samo - temperatura wrzenia w jakimś miejscu kolumny wynika tylko z rybki destylacyjnej.

TDI

tylko zapomniałeś o tym, że ilość wytworzonej pary zależy od dostarczanej na bieżąco energii. :D PID poprzez kontrolę temperatury dozuje tą dostarczaną energię w taki sposób, aby nie wytworzyć ani za dużo pary, bo wtedy trzeba ją skroplić i traci się energię, ani zbyt mało pary, bo wtedy kolumna przestaje być stabilna. Niestety praca ze stałą mocą to praca z nadmiarem dostarczanej energii. Skoro można inaczej niż wszyscy i jest lepiej , to dlaczego tego nie robić ?

DobryKocur

Bo dostaniesz produkt znacznie gorszej jakości. Sam to przyznałeś zwalając winę na zimne palce choć na ZP można otrzymać świetny produkt.
Piszesz o wędrującej 10-ej półce - półki nie wędrują, są funkcją jedynie konstrukcji kolumny. Zrób dobry alkohol, wyślij na chromatograf albo roześlij po kolegach w ślepym teście - przekonasz się.

I na koniec: stabilna praca kolumny nie polega na utrzymywaniu stabilnej temperatury na 10-ej półce. Używamy termometru bo nie mamy innego sposobu.
Temperatura w kolumnie cały czas się zmienia (im wyżej tym zmiany mniejsze-stąd 10-a półka). Zależy od ciśnienia (maksymalna zmiana to 2 stopnie !!!) oraz od składu cieczy w kotle (rybka destylacyjna). Nie zależy tylko od mocy grzania. To fizyka na poziomie podstaw. Zrobiłeś to doświadczenie z czajnikiem na gazie ? : )))

Siekacz

To akurat prawda, półki nie wędrują, nie wydłużają się (tak tuzy forum chyba wciąż piszą o wydłużaniu się pułki). Półka to półka, oczywiście w kolumnie wypełnionej w ogóle nie ma mowy o półkach, ale to temat na inną dyskusję. Generalnie gdybyśmy rozmawiali o półkach fizycznych to zwyczajnie wraz ze spadkiem % we wsadzie potrzeba ich więcej, więc punkt gdzie mieszanina jest azeotropem, jest wyżej - ot fizyka.No tak niestety taka wada procesu okresowego, w przemyśle nie mają tego problemu od dołu dają parę wodną, na którąś półkę leją surówkę o znanych parametrach, mają stały refluks, my musimy się kopać z redukowaniem odbioru, a więc zmniejszać wydajność procesu.No jak by sobie ciśnienie zaszalało tak w ciągu doby... to huragan Katrina to przy tym mały pikuś ;) No temperatura w punkcie pracy zależy też od R-R, o czym konsekwentnie zapominasz, a to jednak też ma pewne znaczenie.Ośmielę się zasugerować że w kolumnie z wypełnieniem przy niezerowym refluksie jednak ta temperatura (w danym punkcie, tam gdzie akurat mierzymy temperaturę) może mieć związek z mocą grzania. Przy spełnieniu pewnych warunków.

Fabiansan

[im wsad mniej zasobny w alkohol tym bardziej zmniejszamy odbiór, a więc zmieniamy R-R.[/quote]
Tu nasuwa się pytanie, czy ubożenie wsadu musi skutkować malejącą w czasie ilością etanolu na 10 półce. Przecież nie ma problemu z wytworzeniem większej ilości pary, to tylko zwiększenie mocy grzania. Moim zdaniem problem tkwi w zdolności przerobowej (rozdzielczej) odcinka do 10 półki. Wyżej o tym pisałem.
W przypadku zastosowania PID odbiór nieustannie maleje aż do 0, a więc korekcja odbywa się na bieżąco.

Zimno

W przypadku grzania stałą mocą, musi, bo i tak praca jest nieco poniżej punktu zalania, zwiększenie mocy spowoduje destabilizację pracy kolumny i to z co najmniej dwóch powodów. Pierwszy to możliwość pojawienia się zalania, drugi to niestety ponieważ wsad jest uboższy to i potrzebuje więcej półek żeby osiągnąć punkt w którym mieszanina będzie możliwie bliska azeotropowi. Jednym słowem z kotła będzie dostarczane stosunkowo dużo wody a mało alkoholu, ta niedogodność jest redukowana przez zmianę R-R, czyli zmniejszenie odbioru i zwiększenie refluksu. W przypadku regulacji mocy też zacznie się tak dziać, ale tutaj nie możemy sobie pozwolić na zwiększenie mocy, bo żeby utrzymać azeotrop możliwie najdłużej też musimy zwiększać refluks, co musi skutkować zmniejszeniem mocy grzania.

WodnyWampir

Kolego, najpierw się zgadzasz z każdą tezą a na końcu taki ogólnik. Trochę to niepoważne.

Regulacja procesu za pomocą PID-u to po prostu ustawienie grzania na trochę za wysokie - kolega pisał o ustawieniu temperatury powyżej wrzenia alko. Ta nadwyżka jest na oko, żeby zniwelować skoki ciśnienia i co tam jeszcze. Efekt jest taki, że kolumna pracuje cały czas nieco zdestabilizowana, nie pracuje optymalnie na całej długości "bo najwyżej 10-a półka powędruje sobie wyżej".
I to jest przyczyną kłopotów kolegi z jakością - nie konstrukcja jego kolumny.

Co do RR - jaki wpływ na temperaturę miałaby zmiana RR z 1:6 na 1:9 ? Konkretnie.
Oczywiście w rektyfikacji i w RR nie chodzi tylko o oddzielenie przedgonów i pogonów - chodzi o dostanie delikatnego destylatu. RR powinno być ustawione tak, by kolumna miała czas odseparować zanieczyszczenia które cały czas uwalniają się z kotła podczas odbioru gonu. Ja pracuję na 1:10 i wtedy otrzymuję miękki, nie drapiący produkt. Ale do temperatury nic o nie ma.

A na końcu zasadnicza uwaga: Fajnie by było, żeby w wątkach wypowiadały się osoby które problem znają z autopsji, pracują/pracowały zgodnie z dyskutowanym rozwiązaniem i rozumieją jego wady i zalety. I propagowały rozwiązania które dają produkt bardzo dobrej jakości. Inaczej ktoś z nowych to przeczyta i się nabierze. Na "przy spełnieniu pewnych warunków coś tam może mieć wpływ." Nie wiadomo jakie warunki i jaki wpływ.

dugranat

Trochę się bawię ostatnio z regulacją mocą grzania. W związku z tym interesuję mnie pewne konkretne rzeczy.
1. Na jakiej wysokości od kotła masz termometr prowadzący proces? Jaki to czujnik?
2. Jak określasz "startową" moc grzania?
3. W jaki sposób stabilizujesz przepływ wody przez ZP? A może go nie stabilizujesz i za zmianami nadąża regulator?
4. Mógłbyś szerzej opisać końcówkę procesu? Co się dzieje z temperaturą i z mocą grzania pod koniec odbierania serca?

Czarnoziem



Pozwolę dołączyć się do pytań
5. Jaki masz system Odbioru/podziału LM VM CM RLM...?
6. Jaka jest reakcja regulatora na wzrost mierzonej na dole kolumny temperatury? Gdy temperatura rośnie zwiekszana jest moc?

Archimedes

Powszechnie wiadomo, że 10 półkę przyjęto jako punkt odniesienia, ponieważ jest to miejsce, gdzie mieszanka par jest już bardzo bliska azeotropowi etanolu z wodą, więc jej temperatura parowania jest ściśle określona, stąd wziął się pomiar temperatury na 10 półce. I chociaż dokładnie to nie wiadomo, gdzie to miejsce jest, to daje się je z wystarczającym, dla hobby, przybliżeniem określić.
Również powszechnie wiadomo, że każda kolumna (piszę teraz o odcinku od 10 półki wzwyż) ma swoje parametry pracy, między innymi maksimum i minimum swojej przepustowości (powyżej maksimum następuje zalanie, poniżej minimum destabilizacja pracy)
Gdybyśmy sprawili tak, że 10 półka przez cały proces jest jednostajnie zaopatrywana stabilną ilością etanolu, to zarówno odbiór jak i refluks mogłyby być stałe i zależeć jedynie od naszych kaprysów. Nic nie stoi na przeszkodzie aby kolumna od 10 półki tak pracowała, jest na to przygotowana. Problemem tkwi tylko i wyłącznie w zapewnieniu jej stałej dostawy etanolu. Dlaczego tej stałej dostawy nie ma, z dwóch powodów: aby wydobyć stałą w czasie ilość etanolu z coraz uboższego roztworu, trzeba dostarczać mu coraz więcej energii. Tu kłania się praca z nieustannie wzrastającą mocą ( a nie zmniejszaniem jej pod koniec procesu)
Nawet gdybyśmy to osiągnęli (tą samą ilość etanolu w parach) to na początku procesu jest to znacznie mniejsza ilość par, o niższej temperaturze a na końcu procesu dużo większa ilość par, o temperaturze zbliżonej do wrzenia wody (jak ktoś chce się bawić, to niech liczy ilości koniecznej energii i ilość wytworzonych par dla początkowych roztworów np. 20% i 0,5% aby otrzymać w każdym z tych przypadków np 20 ml etanolu/min). Z niego jasno wynika, że problem tkwi w zdolności rozdzielczej dolnej partii kolumny (wydaje mi się że to dobre sformułowanie) która w końcowym etapie procesu nie byłaby w stanie poradzić sobie z niezbędną, ale dużo większą niż na początku, ilością par.
Zmiana RR jest tylko wybiegiem pozwalającym odebrać dobro, ale nie rozwiązującym tego problemu.
Nie wiem co jest lepsze w zmianie RR, czy jedna lub dwukrotna skokowa jego zmiana sterowana ręcznie, czy też samoistna płynna i powolna zmiana w przeciągu całego procesu. Ja wolę poddać się naturalnemu procesowi.
Jak widać w temacie rektyfikacji okresowej jest jeszcze bardzo dużo do zrobienia, więc szkoda czasu na zasypianie gruszek w popiele.

SiarczanPotasu

To i ja się dołączę do pytań:

7. Jaki masz początkowy odbiór na 1kW grzania ?

Tak tylko formalnie: W czwartym akapicie od dołu nie chodzi o rozdzielczość tylko o wydajność.

Venezuela

Czujnik PT100 od regulatora PID umieszczony jest 42 cm od kotła.
Moc jest sterowana automatycznie przez PID w oparciu o ustawioną temperaturę. Nic nie stoi na przeszkodzie aby zwiększając temperaturę doprowadzić do zalania kolumny a następnie poprzez powolne zmniejszanie zejść poniżej progu zalania. W tym przypadku to raczej temperatura jest wyznacznikiem zalania a nie moc.
Ujęcie wody mam własne (hydrofor) regulacja odbywa się poprzez reduktor ciśnienia i zaworek dławiący. Kieruję się temperaturą wody wylotowej.
O mocy grzania nie mogę nic powiedzieć, ponieważ jej nie mierzę, ciągle kontroluje ją PID. Temperatura jest stabilna do końca procesu w miejscu pomiaru. Nie występuje żaden skok temperatury w tym miejscu, ponieważ PID na to nie pozwala. Wahań temperatury nie mierzyłem, nawet jeśli są to nie mają znaczącego wpływu na proces. Odbiór jest nieustannie malejący aż przestaje kapać, wtedy uznaję, że wyczerpał się zasób w KEGu i części kolumny do miejsca pomiarowego. Zostaje etanol w kolumnie od 10p jak u wszystkich. Można go odzyskać podnosząc delikatnie ustawioną temperaturę ale to już oznacza wkraczanie pogonów na 10p. Obserwując zmianę temp. odbioru zmieniam naczynia i w ten sposób otrzymuję różne frakcje pogonów (o ile mi się chce)

Ramzes

To nie jest prawda, nie rozumiesz jak działa PID, ustawienie większej temperatury nie spowoduje destabilizacji kolumny, oczywiście pod warunkiem że nie dojdzie do zalania, ale zakładamy że zalanie w czasie pracy nie występuje. Wiadomo idealne jest ustalić temperaturę dnia i do niej się odnosić. Podbicie temperatury spowoduje tyle że sterownik nie będzie przez jakiś czas osiągnąć zadanej temperatury więc nie będzie żadnego sterowania, cały czas będzie grzał z pełną mocą. W miarę ubywania alko w kociołku temperatura zacznie się podnosić i jak zacznie przekraczać zadaną temperaturę zacznie się sterowanie czyli przycinanie mocy. Niestety ten zabieg jak i stosunkowo wysoko umieszczony termometr powoduje skrócenie najbardziej efektywnej części kolumny - to jest minus tej metody. Ale takie ustawienia są pewnie spowodowane tym że nisko umieszczony termometr powoduje zbyt szybkie ograniczenie mocy do wartości uniemożliwiającej odbiór. Ot wynika z właściwości sterownika i dynamiki sterowanego procesu, pewnie jest możliwość innego zestrojenia, ale zwykle nie jest to aż tak łatwe.
Konkretnie uważam że dla RR 1:6 będziemy mieli krótrzy odcinek kolumny ze względnie stała temperaturą niż przy RR 1:9.
Na szczęście jeszcze mamy wolność słowa na tym forum. To jest nieprawda... równie dobrze może to być pólka na której będziemy mieli mieszankę 50%, bo czemu nie, temperatura będzie inna, ale jakie to będzie miało znaczenie? Ano żadne, bo jak będziemy wiedzieli że jak tutaj mamy 50% to półkę wyżej jest 80% a jeszcze trzy półki wyżej już mamy azeotrop. Oj oj oj... a ta przepustowość nie jest aby istotna na pozostałym odcinku, poczytaj forum ilu kolegów miewa problem z zalaniem dolnego odcinka. Sprawiamy, poprzez regulację RR, no ale tak na kaprysy nie ma już miejsca. Zupełnie nie rozumiesz jak to wszystko działa... to co piszesz to są same sprzeczności. Z jednej strony piszesz że odbiór samoistnie ustaje i całość jest bezobsługowa, a z drugiej piszesz o zwiększaniu mocy w kociołku? Przemyśl to jeszcze raz. Mącisz, bo przy stałej mocy ilość par jest praktycznie taka sama na początku procesu co i na jego końcu. Różnica polega na tym że pod koniec procesu zgodnie z przywoływaną w tym wątku rybką, pary są bogate w parę wodną i ubogie w pary alkoholu. Konsekwencja jest taka że żeby osiągnąć większe stężenie potrzebujemy u dołu kolumny więcej półek. Zwiększając refluks pułki są zasilane etanolem od góry, co pozwala dłużej utrzymać stabilny proces, kosztem spowolnienia odbioru.W Twojej metodzie dzieje się dokładnie to samo, tylko zmiana RR jest ciągła i wynika ze stale zmniejszającej się mocy. Pomyśl, reflux masz stały i stale zmniejszającą się ilość oparów trafiających z kotła do kolumny, aż do momentu kiedy odbiór ustaje całkowicie bo moc dostarczana do kotła zaczyna być <= mocy odbieranej przez deflegmator. Swoją drogą jeżeli w kociołku jeszcze jest obecny etanol to przy odpowiedniej dozie cierpliwości będzie zachodzić zjawisko pompowania - czyli może jeszcze coś tam wykapać. Tak że dla mnie z tego wynika że w końcowym etapie potrzebujemy więcej półek, a zmiana RR jest wybiegiem pozwalającym ograniczyć to zjawisko. Gruuuubo : ))) rozumiesz, nie rozumiesz - rozkręcasz się :D
Tyle, że się mylisz. Ustawienie większej temperatury - tu zauważyłeś całkiem przytomnie - spowoduje grzanie pełną mocą. Potem zaleje kolumnę, podleje kolumnę na dole - i tak będzie sobie pracowała zdestabilizowana w częściowym dolnym zalaniu. Nie wierzysz - sprawdź - ustaw na swoim termostaciku PID 79-80 stopni i napisz co się będzie działo. Bo ćwiczenia z czajnikiem i termometrem jak widzę nie odrobiłeś.

Rybson

Kolego  chętnie wymienię z Tobą kilka próbek. Jeżeli masz chęć zapraszam do kontaktu. Jestem bardzo ciekawy jak smakuje Twój urobek. Ze swojej strony mogę zaproponować potsillowe próbki z owoców.
Odnośnie tematu śledzę cały czas wszystkie wpisy, ale tylko wynik organoleptyczny może przenieść wnioski...

Peter

A widzisz Ty wiesz że zdestabilizuje... ale to zależy. Bo ja bym się bał kategorycznie stwierdzić że będzie zalanie i już. Ja jakoś jestem sobie wyobrazić sytuację, że jednak mamy do czynienia ze źródłem ciepła o ograniczonej mocy, które to ograniczenie nie pozwala osiągnąć mocy przy którym następuje zalanie kolumny. Naprawdę jest to możliwe, podobnie jak możliwe jest prowadzenie procesu bez korzystania z jakiegokolwiek regulatora. Tak więc ja mogę stwierdzić że grzałka pracująca ze 100% mocy nie musi powodować zalania i tak pewnie dzieje się u @pepe59. W takich warunkach kolumna będzie działać stabilnie, bo nie ma żadnego powodu żeby tak nie było. Nie wiem czy rozumiem, jaką mam tą temperaturę ustawić? to 79-80 to są widełki? Regulatory PID nie mają histerezy... tak więc jak wezmę sobie czajnik naleję wody i ustawię temperaturę powiedzmy 80C i odpalę to czajnik łyknie całe 2kW mocy (akurat taki mam) jak woda osiągnie temperaturę >80C to regulator odłączy prąd, jak temperatura spadnie <90 to ponownie załączy więc tak żebym był zadowolony z temperatur wody, która ma wynosić 80C. Na początku proces nie będzie stabilny i będzie to trochę falować, ale to zależy od zestrojenia sterownika i dynamiki procesu oczywiście rozdzielczość odczytu z czujnika też ma pewne znaczenie. Ale w tym nie ma żadnej wiedzy tajemnej... to wynika z faktu coraz mniejszej zawartości alkoholu w kociołku, a co za tym idzie niezbędne są kolejne dodatkowe półki u dołu kolumny, na których następuje zwiększenie stężenia alkoholu. Ale co tu udowadniać, tutaj nie trzeba nawet nic mierzyć. Gdyby zmiana RR była bez znaczenia to zmniejszanie odbioru nie miało by żadnego sensu, jak temperatura procesowa by skoczyła, to nie dało by się tego już zatrzymać. Tyko pamiętaj że dotyczy to też Ciebie ;)

PS. Jesteś mistrzem skrzętnego pomijania niektórych rzeczy. Tak sobie pozwolę podkreślić w cytatach.

Tags: