Блок управления и сигнализации ректификационной колонной БСУ

Блок управления и сигнализации ректификационной колонной (БСУ) – это устройство для управления электромагнитным клапаном и информирования пользователя о температурах в кубе и колонне, а также оповещения световой и звуковой сигнализацией в случае отклонения температур от рабочего режима.

В процессе ректификации, которая занимает длительное время, могут происходить изменения условий внешней среды, например, изменение напряжения в сети, падение/увеличение давления воды в системе или температуры в помещении, что оказывает влияние на количество испаряемой и охлаждаемой жидкости, спирта сырца и изменению температуры в ректификационной колонне. Чтобы сохранить качество получаемого спирта и своевременно отреагировать на все изменения температуры Вас проинформирует блок управления и сигнализации.

БСУ оснащен светозвуковым сигналом и управлением системой старт-стоп для своевременного прекращения отбора спирта пока работа колонны не будет возвращена в рабочий режим.

Блок управления и сигнализации состоит из нескольких отдельных приборов измерения температуры и влажности.  Один из терморегуляторов используется для управления электромагнитным клапаном при отборе спирта в режиме «старт-стоп», он устанавливается в царге (≈ 20 см от низа колонны) или в узле отбора (УО) спирта, а остальные для измерения температуры в кубе и связи с атмосферой (ТСА) вверху колонны. *

Примечание автора*. Процесс ректификации хоть и имеет определенные правила, но дело творческое и поэтому расположение контрольных точек измерения температур может отличаться в соответствии с личными предпочтениями последователей Роберта Штейна.

Блок управления и сигнализации БСУ может быть исполнен на различных терморегуляторах (микроконтроллерах температуры) главный критерий точность измерения для системы «старт-стоп» 0,1 градус, для ТСА и бака можно обойтись и погрешностью в 0,5-1 градуса. В качестве эксперимента делались различные варианты и для наглядности приведу несколько фотографий.

Блок управления и сигнализации ректификационной колонной БСУ-1

БСУ-1

Блок выполнен в одном корпусе с силовой частью. В качестве силовой части используется тиристорный регулятор мощности 10 000 Вт и ватметра выполненного в ввиде розетки. В качестве измерителей температуры использовались два терморегулятора XH-W3002 с контролем температуры в царге и УО и одном сдвоенном термоконтроллере KT-99 для контроля температуры в баке и ТСА.

БСУ-1 в целом выполнял свои функции на этапе посвящения в тему дистиляции, но были выявлены недостатки связанные с нестабильностью показаний терморегуляторов при длительной работе при ректификации, что приводило к ложным срабатываниям системы "старт-стоп".

Блок управления и сигнализации ректификационной колонной БСУ-2

БСУ-2

БСУ-2 выполнен с использованием термостатов W3230. Блок отделен от силовой части для возможности размещения вдоль ректификационной колонны. Каждый прибор имеет индивидуальные звуковые и световые сигнализаторы. Контроль температуры в четырех точках. БСУ-2 был выполнен в качестве экспериментального. В дальнейшем было решено уменьшить размеры.

Блок управления и сигнализации ректификационной колонной БСУ-3

БСУ-3

БСУ-3 так же, как и БСУ-2 выполнен на терморегуляторах W3230, но более компактно. Светозвуковая сигнализация совмещена и едина для всех приборов. При её срабатывании не вызывает трудности определить какой из трех терморегуляторов подал сигнал, так как на нем также срабатывает световой индикатор.

Инструкция БСУ-3: Настройка приборов блока управления и сигнализации БСУ-3

Все три первые модели БСУ изготавливались для тестирования и нахождения терморегуляторов более приемлемого варианта по цене/качеству. Модели рабочие, на них проводилась реальная ректификация, но в ходе работы на некоторых терморегуляторах показания нестабильны, температурные скачки приводят к ложному срабатыванию сигнализации. Причина банальна, из-за желания производителя сделать прибор дешевым на платах нет фильтров по питанию.

Второй недостаток некоторых терморегуляторов — это то, что после определенного температурного порога 70 градусов погрешность измерения сильно возрастает. Поэтому при выборе терморегуляторов для ректификации обращайте на это внимание.

Блок управления и сигнализации ректификационной колонной БСУ-4

БСУ-4

БСУ-4 имеет исполнение в отдельном копусе от силовой части с возможностью размещения непосредственно на ректификационной колонне или другом удобном месте. Силовая часть выполнена с применением регулятора мощности РМ-2М с её характеристиками можно ознакомиться в статье "Силовой блок для ректификации на основе регулятора мощности РМ-2М"

БСУ-4 выполнен с использованием более дорогих терморегуляторов и имеет следующие характеристики:

• Диапазон измерения: от - 55 до + 120 ℃
• Точность контроля температуры: ± 0,1 ℃
• Напряжение питания: 220 Вольт.
• Максимальный ток: 10 Ампер
• Цвет дисплея: красный и синий
• Сохранение данных: Да
• Режим работы: Нагрев/Охлаждение
• Коррекция температуры: от - 25,5 до +30 ℃
• Время задержки: включения: до 10 мин
• Время задержки: выключения: до 175 мин
• Температура окр. среды - 10 ... + 60 °СВлажность от 20 до 85 %

Инструкция по применению блока управления и сигнализации БСУ-4

1. Заполните куб спиртом-сырцом нужной крепости с таким расчетом, чтобы после выпаривания спирта в кубе оставалось необходимое количество жидкости по уровню, превышающему ТЭНы.
2. Соберите ректификационную колонну согласно инструкции, прилагаемой к колонне. Проверьте герметичность соединений колонны, кранов, клапана и шлангов подключения воды.
3. Закройте воду.
4. Закрепите БСУ-4 на ректификационной колонне.
5. Выставите колонну вертикально при помощи уровня.
6. Подключите датчики измерения температуры к измерительным приборам №№1,2,3,4 и провода питания клапана «старт-стоп».
7. Тумблеры включения звуковой и световой сигнализации переведите в положение «ВЫКЛ.»
8. Подключите питание 220 В.
9. Установите температуру прибора «Температура в кубе» в диапазоне 70 ℃ и переведите тумблер сигнализации в положение «ВКЛ».
10. Подайте питание на регулятор мощности** и переведите его в режим «РАЗГОН» (максимальная мощность***).
    ** Регулятор мощности и клапан «Старт-Стоп» в комплектацию БУС-4 не входят, приобретаются отдельно.
    *** При выборе мощности ТЭН учитывайте максимально допустимую нагрузку Вашей сети.
11. После срабатывания светозвуковой сигнализации о достижении температуры в кубе 70 ℃ необходимо подать воду для охлаждения дефлегматора и установить температуру в кубе + 93 ℃.
12. Выведите ректификационную колонну в рабочий режим и дайте поработать на себя 15-30 минут.
13. Установите температуру прибора «Температура ТСА» * на 5 ℃ выше текущего значения и переведите тумблер сигнализации в положение «ВКЛ».
    * рекомендованная температура в диапазоне от +45 до +60 градусов.
14. Установите температуру прибора «Температура УО» на + 0,1 ℃ выше текущего значения и переведите тумблер сигнализации в положение «ВКЛ».
15. Установите температуру прибора «Температура Старт-Стоп» на + 0,2 ℃ выше текущего значения и переведите тумблер сигнализации в положение «ВКЛ».
    Откройте крат отбора спирта и установите желаемую скорость отбора голов и произведите отбор необходимого количества «головных фракций».
    * рекомендованное количество порядка 5-10 % от АС
16. Замените приемную емкость и приступайте к отбору «тела».
    **** по мере отбора спирта температура в кубе будет расти и при помощи прибора «Температура в кубе» можно задать промежуточные температуры для своевременного уменьшения скорости отбора спирта.
    Например:
    + 93 ℃ в кубе - первый порог снижения отбора «тела»;
    + 95 ℃ - второй порог снижения отбора «тела»; 
    + 98 ℃ - окончание ректификации.
17. В процессе ректификации может измениться температура в контрольных точках и сработать сигнализация, поэтому находиться необходимо в пределах визуального или звукового контроля и своевременно принимать меры по возврату ректификационной колонны в рабочий режим.
18. По окончании процесса ректификации отключите питание, тумблеры переведите в положение «ВЫКЛ» и проведите мероприятия согласно инструкции ректификационной колонны.