Сетка для ректификационной колонны. Как сделать ректификационную колонну – расчет параметров системы
Рано или поздно почти каждый любитель самодельного алкоголя задумывается о приобретении или изготовлении ректификационной колонны (РК) – устройства для получения чистого спирта. Начинать нужно с комплексного расчета базовых параметров: мощности, высоты, диаметра царги, объема куба и т.д. Эта информация будет полезна как желающим сделать все элементы своими руками, так и собравшимся купить готовую ректификационную колонну (поможет определиться с выбором и проверить продавца). Не затрагивая конструктивных особенностей отдельных узлов, мы рассмотрим общие принципы построения сбалансированной системы для ректификации в домашних условиях.
Схема работы колонны Характеристики трубы (царги) и насадки
Материал. Труба во многом определяет параметры ректификационной колонны и требования ко всем узлам аппарата. Материалом для изготовления царги является хромоникелевая нержавеющая сталь – «пищевая» нержавейка.
Благодаря химической нейтральности пищевая нержавеющая сталь не оказывает воздействия на состав продукта, что и требуется. На спирт перегоняют сырец из сахарной браги или отходы дистилляции («головы» и «хвосты»), поэтому главной целью ректификации является максимальная очистка выхода от примесей, а не изменение органолептических свойств спирта в ту или иную сторону. Использовать медь в классических ректификационных колоннах неуместно, поскольку этот материал слегка изменяет химический состав напитка и подходит для производства дистиллятора (обычного самогонного аппарата) или бражной колонны (частный случай ректификации).
Разобранная труба колонны с установленной насадкой в одной из царг Толщина. Царгу делают из нержавеющей трубы с толщиной стенки 1-1,5 мм. Более толстая стенка не нужна, так как это приведет к удорожанию и утяжелению конструкции без получения каких-либо преимуществ.
Параметры насадки. Говорить о характеристиках колонны без привязки к насадке не корректно. При ректификации в домашних условиях используют насадки с площадью контактной поверхности от 1,5 до 4 кв. м/литр. С увеличением площади контактной поверхности возрастает и разделяющая способность, но падает производительность. Уменьшение площади приводит к снижению разделяющей и укрепляющей способности.
Производительность колонны вначале растет, но потом для поддержания крепости выхода оператор вынужден понижать скорость отбора. Это значит, что существует некий оптимальный размер насадки, который зависит от диаметра колонны и позволят достичь наилучшего сочетания параметров.
Размеры спирально-призматической насадки (СПН) должны быть меньше внутреннего диаметра колонны примерно в 12-15 раз. Для диаметра трубы 50 мм – 3.5х3.5х0.25 мм, для 40 – 3х3х0.25 мм, а для 32 и 28 – 2х2х0.25 мм.
В зависимости от поставленных задач целесообразно использовать разные насадки. Например, при получении укрепленных дистиллятов часто применяют медные кольца диаметром и высотой 10 мм. Понятно, что в этом случае целью является не разделяющая и укрепляющая возможность системы, а совершенно другой критерий – каталитическая способность меди устранять из спирта сернистые соединения.
Варианты спирально-призматических насадок Не стоит ограничивать арсенал одной, пусть даже самой лучшей насадкой, таких просто нет. Есть наиболее подходящие для решения каждой конкретной задачи.
Даже небольшое изменение диаметра колонны серьезно влияет на параметры. Для оценки достаточно помнить, что номинальные мощность (Вт) и производительность (мл/час) численно равны площади поперечного сечения колонны (кв. мм), а значит, пропорциональны квадрату диаметра. Обращайте на это внимание при выборе царги, всегда считайте внутренний диаметр и по нему сравнивайте варианты.
Зависимость мощности от диаметра трубы
Высота трубы. Для обеспечения хорошей удерживающей и разделительной способности, не зависимо от диаметра, высота ректификационной колонны должна быть от 1 до 1,5 м. Если меньше – не хватит места для накопленных в ходе работы сивушных масел, в результате сивуха начнет прорываться в отбор. Еще один недостаток – головы будут нечетко разделяться на фракции. Если высота трубы больше – это не приведет к существенному улучшению разделяющей и сдерживающей способности системы, но увеличит время перегона, а также количество «голов» и «подголовников».Другими словами, с увеличением высоты трубы прибавка к разделяющей способности ректификационной колонны на каждый дополнительный сантиметр снижается. Эффект от увеличения трубы с 50 см до 60 см на порядок выше, чем со 140 см до 150 см.
Объем куба для ректификационной колонны
Чтобы повысить выход качественного спирта, но не допустить переполнения сивухой колонны, навалку (наполнение) спирта-сырца в кубе ограничивают в диапазоне 10-20 объемов насадки. Для колонн высотой в 1,5 м и диаметром 50 мм – 30-60 л, 40 мм – 17-34 л, 32 мм – 10-20 л, 28 мм – 7-14 л.
С учетом заполнения куба на 2/3 объема, для колонны внутренним диаметром царги 50 мм подойдет 40-80 литровая емкость, для 40 мм – 30-50 литровая, для 32 мм – 20-30 литровый куб, а для 28 мм – скороварка.
При использовании куба объемом ближе к нижней границе рекомендованного диапазона можно смело убрать одну царгу и уменьшить высоту до 1-1,2 метра. В результате сивухи будет относительно мало для прорыва в отбор, а вот объем «подголовников» заметно уменьшится.
Источник и мощность нагрева колонны
Тип плиты. Самогонное прошлое не дает покоя многим новичкам, которые считают, что если раньше использовали для нагрева самогонного аппарата газовую, индукционную или обычную электрическую плиту, то можно оставить этот источник и для колонны.
Процесс ректификации существенно отличается от дистилляции, всё намного сложнее и костер не подойдет. Нужно обеспечить плавную регулировку и стабильность подаваемой мощности нагрева.
Электроплитки, работающие по терморегулятору в режиме старт-стоп, не используются, потому что как только произойдет кратковременное отключение питания, пар перестанет идти в колонну, а флегма рухнет в куб. В таком случае придется начать ректификацию заново – с работы колонны на себя и отбора «голов».
Индукционная плита – крайне грубый аппарат со ступенчатым изменением мощности по 100 -200 Вт, а при ректификации нужно менять мощность плавно, буквально по 5-10 Вт. Да и стабилизировать нагрев независимо от колебания напряжения на входе вряд ли получится.
Газовая плита при залитом в куб 40-процентном спирте-сырце и 96-градусоном продукте на выходе представляет смертельную опасность, не говоря уже о колебании температуры нагрева.
Оптимальное решение – врезать в куб колонны тэн нужной мощности, а для регулировки использовать реле со стабилизацией выходного напряжения, например, РМ-2 16А. Можно взять и аналоги. Главное получить на выходе стабилизированное напряжение и возможность плавно менять температуру нагрева по 5-10 Вт.
Подаваемая мощность. Чтобы нагреть куб за приемлемое время, нужно исходить из мощности 1 кВт на 10 литров спирта-сырца. Значит, для 50 л куба, заполненного на 40 литров, требуется минимум 4 кВт, 40 л – 3 Квт, 30 л – 2-2.5 кВт, 20 л – 1.5 кВт.
При одном и том же объеме кубы могут быть низкими и широкими, узкими и высокими. Выбирая подходящую емкость, нужно учитывать, что зачастую куб используется не только для ректификации, но и при дистилляции, поэтому исходят из самых жестких условий, чтобы подводимая мощность не приводила к бурному пенообразованию с выбросами брызг из куба в паропровод.
Опытным путем установлено, что при глубине размещения тэна около 40-50 см нормальное кипение происходит в случае, если на 1 кв. см зеркала навалки приходится не более 4-5 Вт мощности. При уменьшении глубины допустимая мощность увеличивается, а при увеличении – уменьшается.
Есть и другие факторы, влияющие на характер кипения: плотность, вязкость и поверхностное натяжение жидкости. Бывает, что выбросы происходят в конце перегонки браги, когда увеличивается плотность. Поэтому вести процесс ректификации на границе дозволенного диапазона всегда чревато неприятностями.
Распространенные цилиндрические кубы имеют диаметр 26, 32, 40 см. Исходя и допустимой мощности на площадь поверхности зеркала кубовой навалки 26 см куб, будет нормально работать при мощности нагрева до 2,5 кВт, для 30 см – 3.5 кВт, 40 см – 5 кВт.
Третьим фактором, определяющим мощность нагрева, является использование одной из царг колонны без насадки в качестве сухопарника для борьбы с брызгоуносом. Для этого нужно, чтобы скорость пара в трубе не превышала 1 м/с, при 2-3 м/с защитный эффект ослабевает, а при больших значениях пар будет гнать флегму вверх по трубе и забрасывать в отбор.
Формула для расчета скорости пара:
V = N * 750 / S (м/сек),
- N – мощность, кВт;
- 750 – парообразование (куб. см/сек кВт);
- S – площадь поперечного сечения колонны (кв. мм).
Труба диаметром 50 мм справится с брызгоуносом при нагреве до 4 кВт, 40-42 мм – до 3 кВт, 38 – до 2 кВт, 32 – до 1,5 кВт.
Исходя из вышеперечисленных соображений, выбираем объем, размеры куба, мощность нагрева и дистилляции. Все эти параметры согласованы с диаметром и высотой колонны.
Расчет параметров дефлегматора ректификационной колонны
Мощность дефлегматора определяется в зависимости от типа ректификационной колонны. Если строим колонну с жидкостным отбором или паровым ниже дефлегматора, то необходимая мощность должна быть не меньше номинальной мощности колонны. Обычно в этих случаях в качестве конденсатора применяют холодильник Димрота с утилизационной мощностью 4-5 Ватт на 1 кв. см поверхности.
Если колонна с отбором по пару выше дефлегматора, то расчетная мощность составляет 2/3 от номинальной. В этом случае можно применить Димрот или «рубашечник». Утилизационная мощность рубашечника ниже, чем у димрота и составляет около 2 Ватт на квадратный сантиметр.
Пример холодильника Димрота для колонны Далее все просто: номинальную мощность делим на утилизационную. Например, для колонны с внутренним диаметром 50 мм: 1950 / 5= 390 кв. см площади Димрота или 975 кв. см «рубашечника». Значит, холодильник Димрот можно сделать из трубки 6х1 мм длинной 487 / (0.6 * 3.14) = 2.58 см для первого варианта, с учетом коэффициента запаса 3 метра. Для второго варианта умножаем на две трети: 258 * 2 / 3 = 172 см, с учетом коэффициента запаса 2 метра.
Рубашечник для колонны 52 х 1 – 975 / 5.2 / 3.14 = 59 см * 2/3 = 39 см. Но это для помещений с высокими потолками.
«Рубашечник» Расчет прямоточного холодильника
Если прямоточник применяется как доохладитель в ректификационной колонне с жидкостным отбором, то выбирают самый маленький и компактный вариант. Достаточно мощности в 30-40% от номинальной мощности колонны.
Изготавливают прямоточный холодильник без спирали в зазоре между рубашкой и внутренней трубой, потом запускают отбор в рубашку, а охлаждающую воду подают по центральной трубе. В этом случае рубашку наваривают на трубу подачи воды в дефлегматор. Это мелкий «карандашик» длинной около 30 см.
Но если один и тот же прямоточник используется как при дистилляции, так и при ректификации, являясь универсальным узлом, исходят не из потребности РК, а из максимальной мощности нагрева при дистилляции.
Для создания турбулентного потока пара в холодильнике, позволяющего обеспечить интенсивность теплопередачи не меньше 10 Ватт/кв. см, необходимо обеспечить скорость пара около 10-20 м/с.
Диапазон возможных диаметров достаточно широк. Минимальный диаметр определяется из условий не создания большого избыточного давления в кубе (не более 50 мм вод столба), а максимальный расчетом числа Рейнольдса, исходя из минимальной скорости и максимального коэффициента кинематической вязкости паров.
Возможная конструкция прямоточного холодильника Чтобы не вдаваться в ненужные подробности, приведем самое распространенное определение: «Для того, чтобы в трубе поддерживался турбулентный режим движения пара, достаточно, чтобы внутренний диаметр (в миллиметрах) был не больше 6-кратной мощности нагрева (в киловаттах)».
Для предотвращения завоздушивания водяной рубашки необходимо поддерживать линейную скорость воды не ниже 11 см/с, но чрезмерное увеличение скорости потребует большого давления в водопроводе. Поэтому оптимальным считается диапазон от 12 до 20 см/с.
Чтобы сконденсировать пар и охладить конденсат до приемлемой температуры, нужно подавать воду при 20°C в объеме около 4.8 куб см/с (17 литров в час) на каждый киловатт подводимой мощности. При этом вода нагреется на 50 градусов – до 70°C. Естественно, зимой воды понадобится меньше, а при использовании автономных систем охлаждения, примерно в полтора раза больше.
На основании предыдущих данных можно рассчитать площадь поперечного сечения кольцевого зазора и внутренний диаметр рубашки. Нужно учитывать и доступный сортамент труб. Расчеты и практика показали, что зазор в 1-1.5 мм вполне достаточен для соблюдения всех необходимых условий. Этому соответствуют пары труб: 10х1 – 14х1, 12х1 – 16х1, 14х1 – 18х1, 16х1 – 20х1 и 20х1 – 25х1.5, которые перекрывают весь диапазон мощностей, применяемых в домашних условиях.
Есть еще одна немаловажная деталь прямоточника – спираль, навитая на паровую трубу. Делается такая спираль из проволоки диаметром, обеспечивающим зазор в 0.2-0.3 мм до внутренней поверхности рубашки. Навивается с шагом равным 2-3 диаметрам паровой трубы. Основное предназначение – центрирование паровой трубы, в которой при работе температура выше, чем в трубе рубашки. Это значит, что в следствии теплового расширения паровая труба удлиняется и изгибается, прислоняясь к рубашке, возникают мертвые зоны, не омываемые водой охлаждения, в результате эффективность холодильника резко падает. Дополнительными плюсами навивки спирали являются удлинение пути и создание турбулентности охлаждающего потока воды.
Грамотно выполненный прямоточник может утилизировать до 15 Ватт /кв. см площади теплообмена, что подтверждено опытным путем. Для определения длины охлаждаемой части прямоточника воспользуемся номинальной мощностью в 10 Вт /кв. см (100 кв. см/кВт).
Необходимая площадь теплообмена равна мощности нагрева в киловаттах, умноженной на 100:
S = P * 100 (кв. см).
Длина внешней окружности паровой трубы:
Lокр = 3.14 * D.
Высота рубашки охлаждения:
H = S / Lокр.
Общая формула расчета:
H = 3183 * P / D (мощность в кВт, высота и внешний диаметр паровой трубы в миллиметрах).
Пример расчета прямоточника
Мощность нагрева – 2 кВт.
Возможно применение труб 12х1 и 14х1.
Площади сечения – 78,5 и 113 кв. мм.
Объем пара – 750 * 2=1500 куб. см /с.
Скорости пара в трубах: 19,1 и 13,2 м/с.
Труба 14х1 выглядит предпочтительней, так как позволяет иметь запас по мощности, оставаясь в рекомендованном диапазоне скорости пара.
Парная труба для рубашки – 18х1, кольцевой зазор составит 1 мм.
Скорость подачи воды: 4,8 * 2= 9.6 см3/с.
Площадь кольцевого зазора – 3.14 / 4 * (16 * 16 – 14 * 14) = 47.1 кв. мм = 0,471 кв. см.
Линейная скорость – 9.6 / 0.471 = 20 см/с – значение остается в рекомендованных пределах.
Если бы кольцевой зазор был 1,5 мм – 13 см/с. Если 2 мм, то линейная скорость упала бы до 9.6 см/с и пришлось бы подавать воду выше номинального объема, исключительно для того, чтобы не завоздушивался холодильник, – бессмысленная трата денег.
Высота рубашки – 3183 * 2 / 14 = 454 мм или 45 см. Коэффициент запаса не нужен, все учтено.
Итог: 14х1-18х1 с высотой охлаждаемой части 45 см, номинальный расход воды – 9.6 куб. см/с или 34.5 литра в час.
При номинальной мощности 2 кВт нагрева холодильник будет выдавать 4 литра спирта в час с хорошим запасом.
Эффективный и сбалансированный прямоточник при дистилляции должен иметь соотношения скорости отбора к мощности нагрева и расходу воды на охлаждение 1 литр/час – 0,5 кВт – 10 литров/час. Если мощность выше, будут большие теплопотери, малая – полезная мощность нагрева снизится. Если расход воды выше, прямоточник имеет неэффективную конструкцию.
Ректификационную колонну можно использовать в качестве бражной. Оборудование для бражных колонн имеет свои особенности, но вторая перегонка отличается в основном технологией. Для первой перегонки особенностей больше и отдельные узлы могут оказаться не применимыми, но это тема для отдельного разговора.
Исходя из реальных домашних потребностей и существующего асортимента труб, рассчитаем по приведенной методике типовые варианты ректификационной колонны.
P.S. Выражаем благодарность за систематизацию материала и помощь в подготовке статьи пользователю нашего форума .
В ректификационную колонну, можно засыпать разную насадку и она будет работать, но по разному. Выбирая наполнитель для колонны нужно учитывать ее характеристики (диаметр трубы, ее высота). Наполнители для ректификационной колонны бывают разные, наиболее популярные из них: (СПН) Селиваненко спирально призматическая насадка, (РПН) Панченкова, кольца Рашига, обычные кухонные мочалки из нержавеющей стали, битое стекло, и др.
Насадка необходима чтобы удержать на своей поверхности наибольший объем флегмы, так же дать возможность свободно проходить потоку спиртовых паров. Взаимодействуя между сбой флегма и пар обеспечивают разделение водно-спиртой смеси на различные фракции. Поэтому чем больше будет площадь у поверхности насадки тем лучше будет разделение.
1. СПН
Спирально-призматические наполнители были изобретены совсем недавно. СПН Селиваненко была первой из них. Сейчас появились некоторые модификации этой насадки, к примеру 10 гранная СПН Диогена. В настоящее время насадка спирально призматическая считается наиболее лучшей для применения в домашних самогонных апаратах и ректификационных колоннах. Для бытовых бражных колонн и дистилляторов лучше использовать медную СПН, по некоторым данным она смягчает вкус дистиллята.
СПН сделана из нержавеющей проволоки толщиной 0,2 0,25 и 0,3 мм. Состоит из отрезков 4х4; 3,5х3,5; 3х3 и 2х2 мм призматической спирали. Чем меньше насадка размером, тем выше качество получаемого продукта, но ниже производительность, а с крупной насадкой увеличивается скорость отбора, но ниже качество разделения.
Насадка засыпается в колонну слегка утрамбовывается каждые 10 см, для этого удобно использовать черенок лопаты. Для бытовой колонны проще закупить насадку, у проверенного продавца, т.к. последнее время появилось много подделок на рынке. Цена насадки СПН Селиваненко порядка 1500-2500 рублей за литр, 1 литр в зависимости от типа проволоки, весит примерно 1.2 кг.
Можно СПН изготовить и своими руками в домашних условиях. Для этого нужна проволока из нержавеющей стали, приспособление для намотки (обычно дрель или шуруповерт), готовую нарезанную насадку необходимо протравить.
Видео как можно делать СПН своими руками
2.РПН
Вторая по популярности насадка Панченкова используемая в домашних дистилляторах и самодельных ректификационных колоннах для увеличения крепости и увеличения степени очистки спирта. РПН (регулярная проволочная насадка) была создана в ОАО «Туполев». У этой насадки высокая эффективность, она используется во многих дорогих бытовых дистилляторах и рек.колоннах.
Удобна при использовании, свернутая в рулоны насадка легко вставляется и вынимается из колонны для чистки. РПН сплетена из нержавеющей нити толщиной 0,13 мм. Плетение зигзагом, очень тонкое, зазоры между нитями не более 1 мм. Используется в трубах с внутренним диаметром не менее 30 мм. Регулярная насадка отлично зарекомендовала себя у домашних винокуров.
3.Кольца Рашига
Кольца Рашига сделанные из керамики, металла или стекла с шероховатой поверхностью, что бы флегма дольше удерживалась на поверхности. Такой тип давно используются в ректификационных колоннах. Кольца Рашига менее популярны, но тем не менее применяется во многих в аппаратах в качестве насадки.
Способов улучшить великое множество. Энтузиасты со всей России регулярно предлагают новые решения, которые упрощают процесс перегонки и улучшают продукт на выходе. Одним из таких решений является применение наполнителей для ректификационных колонн обзору которых посвящен материал ниже.
Ректификация, по сути, представляет процесс в ходе, которого идет активное взаимодействие спиртовых паров и флегмы внутри колонны. Здесь важно обратить внимание на площадь соприкосновения, на которой может собираться флегма. Чем соответственно эта площадь будет больше, тем более насыщенным и чистым будет напиток на выходе. Для этого применяют несколько типов наполнителей. Разберем их более подробно:
Спирально призматическая насадка появилась не так давно, но уже успела полюбиться многим винокурам. Стоит отметить, что наиболее распространенная СПН Селиваненко является далеко не единственной. У этой насадки довольно много свободных вариаций, например СПН Диогена. Как правило, большая часть СПН выполнена из меди. Считается, что этот материал способен качественно очистить напиток и нейтрализовать агрессивные серные соединения. Конструктивно СПН представляет собой проволоку толщиной 0,2-0,3 мм. Величина отрезков довольно незначительна и составляет 2*2 -4*4. Величина довольно серьезный показатель и от нее зависит качество напитка на выходе. Чем меньше СПН, тем выше качество напитка, но в то же время ниже производительность. Соответственно у СПН больших размеров картина обратная, т.е. больше производительность, но хуже качество.
Засыпая СПН в колонну ее следует утрамбовывать каждые 10 см. для чего можно воспользоваться черенком для лопаты или другим подручным предметом.
Регулярная проволочная насадка в широком распространении более известна как сетка Панченкова. Служит она той же цели что и СПН, т.е. повышение степени очистки и увеличение крепости в напитке. Конструктивно сетка Панченкова представляет собой плетение зигзагом из нержавейки или меди. Толщина нитей составляет 0,13 мм, а зазоры не превышают 1 мм. Будучи сложенной в рулоны она способна накапливать в себе существенные объемы флегмы, что позволяет провести довольно качественную очистку продукта прямо на этапе перегонки. Стоит отметить, что применяется РПН исключительно в трубах диаметром до 3х см.
Есть и другие наполнители для , но они куда меньше используются самогонщиками по сравнению с рассмотренными выше. При желании их можно комбинировать в разных пропорциях получая при этом напитки разной степени очистки и крепости.
Для того что бы в ректификационной колонне, протекали процессы тепло-массо обмена, труба колонны, должна быть заполнена насадкой. Существует большое разнообразие промышленных насадок для ректификационных колонн. Но, достать их не всегда представляется возможным. Поэтому в качестве альтернативы насадке промышленного производства, в моей ректификационной колонне, была использована насадка изготовленная из хозяйственных мочалок, для мытья посуды из нержавеющей стали. Ниже показаны фотографии используемых мной мочалок и поясняется процесс изготовления насадки для ректификационной колонны.
Мочалки Китайского производства. Использовались больше года, после извлечения из колонны, следов коррозии, не замечено. Можно использовать в качестве насадки.
Мочалки Российского производства "Чистюля". Имеют примерно в два раза больший объем по сравнению с Китайскими. Китайские мочалки, впоследствии мною были заменены на эти. Мочалки бывают разных производителей и изготовлены могут быть из разных марок стали. Иногда не вполне удовлетворяющих по качеству. В процессе перегонки, от подобных мочалок могут возникать различные изменения во вкусе и запахе дистиллята. Поэтому выбор мочалок это - ответственный момент, не все мочалки подходят для использования их в качестве насадки.
Я использую в своей колонне, мочалки "Чистюля".
Витки мочалки. В некоторых спиральках, колечки беспорядочно переплетаются в несколько слоев.
Спираль мочалки состоит из нескольких слоев. Здесь показано два слоя в одной спиральке. Но слоев может быть и три и даже четыре. Для насадки это плохо. Увеличивается гидравлическое сопротивление и снижается производительность. Поэтому мочалку нужно разрезать на отдельные фрагменты.
Разрезание мочалки. Берем ножницы, мочалку прокалываем примерно посередине и разрезаем.на пополам.
Ножницы резали плоховато, пришлось укоротить режущую часть на наждаке и заодно наточить. Работать стало гораздо удобнее.
После того как мочпалка разрезана на пополам, нужно ее разделить еще на несколько частей. Режем ножницами, прямо по вдоль мочаки. Должно получиться примерно 4-5 кусков.
Затем разрезаем куски на отдельные колечки по 3-5 витков в каждом. Получается насыпная насадка.
Примерные размеры насадки в миске.
В процессе нарезки мочалок на отдельные фрагменты, получается много мелких колечек и прочего мусора.
Для того что бы избавиться от ненужного мусора, я использую сито с подходящими по диаметру отверстиями. Диаметр отверстий нужно подбирать таким образом, что бы фрагменты насадки оставались в сите, а мусор просеивался через отверстия. Я в качестве подобного сита, использовал вот такое вот, приспособление.
Размеры насадки в миллиметрах. Здесь разная насадка по размерам нарезанная из разных мочалок.
Размеры витков, а так же их диаметр у разных мочалок разные. В зависимости от диаметра трубы нужно применять разные мочалки. Для труб с малым диаметром 25-35 мм применять мочалки с минимальным размером витков. Для труб большего диаметра лучше использовать мочалки с большими диаметром витков. Процесс нарезки пойдет при этом быстрее.
Насадка в стеклянной мензурке.
Труба до верху заполненная насадкой. Осталось вставить решетку и припаять переходник, для соединения с дефлегматором.
Самогонный аппарат с царгой требуется каждому человеку, желающему получать чистый спирт-ректификат. На сегодняшний день существует широкий ряд различных устройств, однако не все любители самогоноварения могут позволить себе приобрести это приспособление и ограничиваются более дешевыми изделиями. Оптимальным решением является изготовление царги своими руками.
Функция царги
Царга для представляет собой трубку определенной длины, выполненную из нержавейки. Устройство наполнено призматическими насадками в форме спирали. Основной задачей приспособления является разделение паров самогона на отдельные фракции с различными показателями плотности.
Изготовленная в соответствии со всеми правилами царга для самогонного аппарата своими руками позволяет аппарату функционировать не хуже заводского аналога.
Определение длины царги
Длина самодельного ректификационного устройства должна быть четко определенной. Именно этот показатель обеспечивает кратность очищения продукта на выходе. К примеру, 15-сантиметровое устройство позволяет очистить самогон до 20 раз, а 35-сантиметровое - до 50 раз. Как видно, чем длиннее царга, тем более медленными темпами проходит разделение фракций. Это обеспечивает меньшее содержание посторонних примесей и более высокую крепость напитка.
Даже при стандартном показателе царги в 15-35 см можно получить великолепный напиток на выходе. Но он требует обязательного очищения посредством активированного угля, марганцовки или яичного белка. Согласно мнению многих специалистов, обработанный таким способом алкоголь зачастую оказывается намного лучше спирта, который очищен в 35-сантиметровой царге.
Однако следует отметить, что уголь и яичный белок не могут полностью впитать в себя опасные для организма человека примеси. Именно поэтому применение царги обеспечивает высокое качество процесса изготовления алкоголя.
Изготовление устройства своими руками
Царга для самогонного аппарата представляет собой конструктивный узел, который позволяет провести высококачественное очищение самогона от сивушных масел и посторонних примесей.
Главной составляющей при перегонке является процесс дистилляции. При теплообмене паров, который происходит в царге, качество очищения самогона намного выше. Это позволяет получить абсолютно чистый продукт.
Конструктивные особенности царги
Царга для самогонного аппарата включает в себя следующие элементы:
- резьбовые узлы для соединения;
- фиксатор насадки;
- трубу из нержавеющей стали;
- изоляцию тепла на основе поролона;
- хаотичную насадку с наличием контактных элементов;
- регулярную насадку с контактными элементами.
Как правило, колонна для ректификации включает в себя несколько царг. Самогонный аппарат двойной перегонки царгами предполагает полное заполнение последних контактными элементами. Это обеспечивает процесс теплообмена между различными фракциями: жидкостью (стекающим конденсатом) и паром, который поднимается наверх.
Как происходит дефлегмация?
Как функционирует самогонный аппарат с царгой и сухопарником (дефлегматором)? Происходит изготовление и очищение спирта посредством притока пара из куба для перегонки и стекающего с оголовья колонны конденсата.
Если не осуществляется подпитка пара флегмой, то обмен теплом станет невозможным, и ректификация (отделение спирта и пара) не произойдет.
Для наполнения флегмы паром, содержащим спирт, необходима установка дефлегматора. После него располагается конденсатор, представляющий полую часть. В нем жидкость охлаждается до определенного показателя температуры. Параллельно с устройством должны располагаться воздушники, в функцию которых входит вытягивание из пара неосевшего спирта, а также излишка газа.
Основное отличие и царги заключается в том, что дефлегмация в последней происходит очень медленно. За это время осуществляется процесс теплообмена.
Какие материалы потребуются?
Для изготовления царги своими руками вам понадобятся следующие материалы:
- Отрезок латуни или меди, длина которого составляет 15, 35 или 45 см (основа царги). Обычная сталь, чугун и пластик для этой цели не пригодны. Сталь подвержена быстрой коррозии, чугун обладает слишком большой массой, а пластик при контакте выделяет токсичные вещества.
- Резьбовой переходник для фиксирования ограничителя. Он крепится на крышке куба для перегонки посредством двух прижимных гаек на силиконовых прокладках. Резина не применяется. Подойдет только термостойкий вариант материала. Если основу крышки куба составляет нержавейка, то штуцер можно приварить.
- Сито с мелкими отверстиями для предотвращения высыпания наполняющего вещества.
- Мочалки из металла на основе нержавейки (30-40 штук).
Как изготавливается наполнитель?
В качестве материала для наполнителя служат мочалки из металла. Также можно приобрести небольшие шарики из стекла или же насыпку из керамики. Все эти материалы отличаются инертностью и не оказывают воздействия на конечный продукт.
Мочалку следует разрезать на две равные части и аккуратно отделить от пружинок. Они скручиваются в колечки небольшого размера до получения 3-5 витков. Полученные пружинки обязательно следует просеять. В дефлегматор не должен попасть никакой мусор.
Идеальным вариантом для наполнителя служит гофрированная мелкоячеистая сетка в рулоне. При закладке материала в царгу направление полос чередуется справа налево и наоборот.
Сборка царги
Как собирается самогонный аппарат с вертикальной царгой?
Процесс предполагает следующие этапы:
- На царге нарезается внутренняя резьба. Если на штуцере имеется внутренняя резьба, то на царге нарезается внешняя. Длина резьбы должна составлять не меньше 3 см. Она будет удерживать все верхнее основание аппарата. Если царга выступает в роли основы колонны для ректификации, то боковой нагрузки не будет. Но если предполагается присоединение бокового трубопровода с холодильником, то советуется сделать прочное основание. Верхняя часть царги также должна быть обеспечена резьбой. К ней подсоединяется отвод пара к холодильнику. Длина нижней части царги может составлять 35-40 см. При надобности ее можно удлинить. При наличии резьбы можно использовать муфту, американку и т. д.
- Берется 35-сантиметровая труба и два переходника, расположенных снизу и сверху. К верхнему переходнику прикручивается дистиллятор.
- От нижней части трубы отмеряется 35 см и просверливается отверстие диметром 6 мм. Это будет гильза для термометра. Сюда следует вставить щуп для термометра, который дает возможность осуществлять контроль температуры. Гильза с термометром перекрывается резинкой от капельницы. Так обеспечивается герметичное соединение.
- Трубу можно набить подготовленными пружинками от мочалки, шариками из стекла или глиняной насыпкой. Наполнитель плотно утрамбовывается, но не заталкивается. Будет достаточно постукивания трубы о стол.
- На низ прикручивается сито, которое фиксируется посредством переходника.
Заключение
Изготовление такого устройства, как царга для самогонного аппарата, не является сложным процессом. Человек, обладающий навыками пользования болгаркой и дрелью, способен изготовить самый простой вариант подобного устройства. Бесспорно, более качественное изделие получится в том случае, если мастер владеет навыком работы на токарном станке и техникой сварки. Тем более что на нержавеющей стали вручную - сложный и трудоемкий процесс.
Статьи по теме
