На что влияет высота колонны самогонного аппарата

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.

Источник

Как выбрать царгу к самогонному аппарату, бражной или ректификационной колонне

Царга – не просто труба между кубом и холодильником (дефлегматором). От правильного выбора геометрических размеров, материала и теплоизоляции царги зависит производительность, степень очистки, технологические режимы перегонки и комфортная работа с аппаратом в целом.

Царга для самогонного аппарата

В простой классической дистилляции царги успешно вытесняют сухопарники. Решая задачу борьбы с брызгоуносом, царги позволяют одновременно бороться с сернистыми газами, укреплять самогон, и даже в некоторой мере очищать напиток от труднолетучих соединений за счет парциальной конденсации. Еще одно преимущество царги – оборудование становится менее громоздким.

Диаметр царги выбирают исходя из желаемой производительности и предельной скорости пара, при которой образующаяся дикая флегма и брызги, вылетевшие из куба вместе с паром, беспрепятственно стекают обратно, а не загоняться по стенкам вверх к холодильнику.

При скорости пара в царге до 2 м/с брызгоунос исключен, от 2 до 3 м/с результат несколько хуже, а при 3 м/с и выше пар начинает загонять флегму вверх по трубе.

Посчитать скорость пара несложно:

V = N * 750 / S (м/с),

Для защиты от брызгоуноса в большинстве случаев высота царги достаточна в пределах 30-40 см, поэтому определяющим при выборе высоты являются исключительно геометрические соображения. Обычно исходят из свободного вертикального размещения холодильника для обеспечения наилучших условий его работы.

Правильная длина царги самогонного аппарата (классического дистиллятора) примерно равна длине холодильника.

Материал

Стандартно царги изготавливают из меди или нержавейки. Медь выступает катализатором и помогает связывать сернистые газы, очищая самогон от ненужных запахов. Применение меди целесообразно при перегонке зерновых и некоторых фруктово-ягодных браг с целью получения благородных дистиллятов путем повторной дробной перегонки.

Медная царга не дает преимуществ при перегонке сахарного или любого другого сырья для дальнейшей ректификации или получения НДРФ на аппаратах с жидкостным отбором, поскольку неконденсируемые газы и пар в конденсаторе находят разные пути. Газ вылетает через ТСА (трубку связи с атмосферой) и не вступает в контакт с конденсатом, идущим в отбор, а значит, не растворяется в нем. Очистка от сернистых газов на таких аппаратах проста и не требует дополнительных усилий.

Иногда для увеличения эффекта при первой перегонке используют медную насадку (наполнитель). Это довольно спорный прием: зона контакта с медью вырастет, очистка от сернистых газов улучшится, но одновременно уменьшится производительность аппарата, значит, увеличится время перегонки, в результате длительного кипячения браги выделится больше других вредных примесей. Здесь важна мера: если в качестве насадки выбрать медные кольца или трубки – это одно, а если плотную насадку типа СПН – совсем другое.

Плотным насадкам место во втором перегоне, при первом же лучше ограничится просто медной царгой.

Царга для ректификационной и бражной колонны

При выборе размеров царги для процессов тепломассобмена на бражных или ректификационных колоннах условий несколько больше, но они понятны и естественны.

Внутренний диаметр

Стоимость колонны в целом существенно зависит от диаметра. Увеличение диаметра не только повышает стоимость труб, из которых изготавливается колонна, но также увеличивает количество необходимой насадки. А насадка – одна из самых дорогих составляющих аппарата. Например, для колонны высотой в полтора метра при внутреннем диаметре 38 мм нужно 1,7 литра насадки, для 48 мм – уже 2,7 литра.

Производительность колонны прямо пропорциональна квадрату внутреннего диаметра царги. При увеличении диаметра с 38 до 48 мм производительность увеличится в полтора раза. Поэтому выбирая, например, между трубой 52 со стенкой 1 мм или 1,5 мм, нужно понимать, что номинальная скорость отбора у первой будет 1800, а у второй – 1700 мл/час. Вот такая плата за с виду незначительное изменение размеров.

Номинальная мощность нагрева в Ватах и номинальная скорость отбора «тела» миллилитров в час численно равны площади поперечного сечения царги, исходя из внутреннего диаметра. Это правило верно при применении в качестве насадки СПН, размер которой соответствует диаметру колонны. Для других менее или более плотных насадок численные значения будут другими, но общая тенденция сохранится.

Чем плотнее насадка, тем меньше будет производительность колонны. Правда, это компенсируется лучшей разделяющей способностью. Если говорить об СПН и ректификации, то оптимальный размер насадки должен быть меньше внутреннего диаметра царги в 12-14 раз. При получении укрепленного самогона или НДРФ требования к очистке значительно ниже, поэтому можно использовать более крупную насадку, сместив акцент в сторону производительности.

Высота

Именно высота насадочной части царг во многом определяет разделяющую способность колонны. Не нужно путать этот показатель с высотой царги. Часто производители своими неудачными конструкциями вводят в заблуждение покупателей. Например, высота царги 40 см, но из них нижнее пустое пространство – 5 см, еще 3 см забирает конструкция для поддержания насадки, а сверху – приспособление для фиксации насадки в 2 см высотой и пустое место для пены до дефлегматора – 5 см. В результате насадки в 40 см царге оказывается не 40 см, а лишь 25 см! Даже если поставить таких три подряд, то спирта-ректификата не получить.

Это же касается и применения одной царги длинной в 1,5 метра или трех по 50 см. На первый взгляд разницы нет, но если присмотреться внимательней и посчитать высоту насадочной части, то всё не так просто.

Для четкого разделения на фракции и отделения «голов» насадочная часть должна быть высотой не менее 1 метра, а высота одной царги – не более 1,5 метра.

При меньшей длине разделительная способность будет недостаточна для четкого отбора «голов». Ограничение же в 1,5 метра связано с тем, что эффективность насадочной колонны с увеличением высоты изменяется неравномерно. Например, увеличение длины с 50 до 60 см даст такое же повышение разделительной способности как с 120 до 150 см (цифры условные и приводятся для демонстрации тенденции). Высота насадочной части в одной царге должна быть не более 30 её внутренних диаметров.

Пользу от дальнейшего увеличения высоты сводят на нет канальный и пристеночный эффект. Если есть желание построить более высокую колонну, нужно разделить её на несколько царг или использовать концентраторы флегмы – устройства, отводящие флегму от стенок и направляющие её в центр насадки. Но использование концентраторов часто приводит к ранним захлебам колонны, особенно при неумелом исполнении. А если в конструкции имеются сетки, то в большинстве случаев захлеб становится закономерностью.

Концентраторы флегмы

Влияние высоты царги на технологические показатели

Предположим, что имеются хорошо утепленные и выставленные вертикально двухдюймовые колонны длинной в 1,2 и 1,8 метра. Увеличение высоты колонны в 1,5 раза позволит увеличить объем перегоняемой кубовой навалки в те же полтора раза, поскольку увеличится удерживающая способность и объём насадки. Можно будет позже переходить к отбору «хвостов», значительно уменьшив их объем. Но за всё приходится платить – увеличится время отбора, а также объём «голов» и «подголовников».

Для того чтобы «пощупать» порядок чисел, приведем таблицу с объёмами и временем отбора различных фракций при перегонке 40 литров самогона:

Скорость отбора «тела» будет практически одинаковой, а температура перехода с отбора «тела» к «хвостам» изменится с 94-95 градусов до 97. Впрочем, это будет зависеть от обоняния оператора колонны. В обоих случаях получится продукт примерно одинакового качества.

Толщина стенок колонны должна быть в пределах 1-1,5 мм. Такая толщина термопрозрачна и позволяет измерять температуры с пренебрежимо малым запаздыванием. Если прикрепить алюминиевым скотчем датчики температуры на поверхность колонн под теплоизоляцию, этого будет достаточно для нормального управления процессом.

Увеличение толщины стенок только увеличит стоимость и вес колонны. Это делает конструкцию менее устойчивой и предъявляет дополнительные требования к прочности крышки куба.

Правильный выбор размеров царги не представляет труда, нужно лишь учитывать их влияние на технологические параметры процесса и соответствие поставленным задачам.

Даже если средства позволяют, важно избегать самой главной ошибки – гигантомании.

С увеличением диаметра меняется не только производительность. Колонны малого диаметра (25-30 мм) требуют повышенного внимания. В них проблематично использовать насадку, отцентрировать флегму, стекающую с дефлегматора, да и вообще добиться хотя бы уверенного отсечения «хвостов», не говоря уже об удержании промежуточных примесей.

Колонны среднего диаметра (35-55 мм) спокойны и уравновешены, работают четко и предсказуемо.

Колонны большого диаметра (больше 57 мм) труднее настроить на стабильную работу, они производительны, но подвержены различным болячкам, сводящим к нулю пользу от повышенной скорости. Большие колонны страдают спонтанным каналообразованием: при подаче стандартной мощности давление в кубе не растет, и колонна не захлебывается. При смене насадки на более мелкую всё стабилизируется, но производительность становится такой же, как у значительно меньших по диаметру колонн. Поэтому колонны, начиная с диаметра 57 мм, – это оборудование для опытных винокуров, желающих творчества.

Источник

Оптимальная высота колонны и ее диаметр при дистилляции?

Делаю дистиллятор под куб 25 литров.
Возникли вопросы:
1.Какая оптимальная высота колонны при дистилляции?
2.Какой оптимальный диаметр колонны при дистилляции?
3.Как эти два параметра влияют на качество продукта или скорость перегона?

Всем спасибо за ответ!

Посл. ред. 19 Февр. 12, 13:57 от dee

Посл. ред. 19 Февр. 12, 14:49 от mitl

У меня вопрос по дистиллятору. oltima, 19 Февр. 12, 14:35

У меня вопрос по дистиллятору. oltima, 19 Февр. 12, 14:35

Посл. ред. 19 Февр. 12, 15:43 от Николаевич

Делай в кубе своем на 25 литров дыру дюймовую, от нее отведи вертикальную трубу сантиметров 15-20 (медь, латунь, нержавейка- по вкусу. магазин сантехники будет рад продать тебе все необходимое и готовое) потом на эту трубу сделай емкость а-ля сухопарник или а-ля прикубник (сложи две собачьи миски из нержавейки, литра на полтора каждая, загерметизируй) в нижней части будет вход дюймовый, а а верхней части ставь тройник на 1/2 Один конец тройника в «а-ля сухопарник», второй конец на штуцер или переходник к холодильнику, а третий заткни заглушкой, просверли в ней небольшое отверстие под щуп термометра..лучше впаять трубочку соответствующего диаметра. Холодильник делай на трубку 8мм длиной 45-60 см, а с рубашкой охлаждения сам разберешься.
И будет тебе счастье, даже при малой моще нагрева минимум 1,5 литра СС. Емкость «а-ля прикубник-сухопарник» будет защищать тебя от брызгоуноса, будет работать как фиговенький дефлегматор с воздушным охлаждением, а скорость перегона при правильном режиме будет 3 литра СС в час при средней крепос Николаевич, 19 Февр. 12, 15:34

Все размещаемые материалы отражают исключительно мнения их авторов и могут не совпадать с мнением Администрации форума ХоумДистиллер.

© 2021 ХоумДистиллер (форум самогонщиков, пивоваров, виноделов, ректификаторов, зерновиков) & Simple Machines LLC
ПК версия

Добро пожаловать на ХоумДистиллер!

Хорошо, что ты зашел к нам, у нас много полезной информации и отличный ПОИСКОВИК в помощь!

Предупреждаем, Форум использует cookie файлы.

Источник

Как выбрать царгу для самогонного аппарата

Назначение царги в самогонном аппарате

В самогонном аппарате царга предназначена для очистки паров спирта от вредных примесей и повышения крепости готового продукта. Многие современные самогонные аппараты продаются укомплектованными укрепляющей колонной, элементом которой является царга. Если аппарат не имеет в комплекте подобного устройства, но конструкция аппарата позволяет, то его рекомендуется дополнить царгой. Царги бывают различных конфигураций. В нашем интернет-магазине царги представлены в достаточно большом ассортименте. Это позволит получать самогон с гораздо большей крепостью и значительно уменьшить посторонний запах и вредные примеси.

Принцип работы царги

Для улучшения тепломассообмена царгу предварительно наполняют регулярной проволочной насадкой Панченкова (РПН), сплетенной из медной или стальной проволоки и свёрнутой в рулон. Это приспособление было изобретено и запатентовано КБ «Туполев» ещё в 1981 году и использовалось для более качественной очистки нефтяного сырья в процессе производства топлива для авиации. Вдальнейшем насадка очень хорошо показала себя в бытовых самогонных аппаратах с царгой. Она характеризуется высокой степенью очистки, простотой и удобством эксплуатации.

При нагревании браги, пары спирта поднимаются вверх и устремляются в царгу. Туда же попадают летучие сивушные масла и прочие примеси. Соприкасаясь со стенками царги и наполнителем, они отдают часть тепла. В результате сивушные масла и другие примеси с высокой температурой кипения конденсируются и стекают назад в куб виде флегмы (жидкости), а очищенные от части вредных примесей, более легковесные, спиртовые пары продолжают двигаться к охладителю, где конденсируются и попадают в емкость в виде самогона.

Таки образом, применение царги в паре с РПН хоть и снижает скорость производства, а также объем готового продукта, зато позволяет повысить крепость и получить более качественный самогон, требующий минимума манипуляций по его очистке.

Конструктивные особенности царги и их влияние

Конструктивные особенности царги, такие как, материал изготовления, диаметр и высота напрямую влияют не только на конечную её цену, но и на качество продукта. Рассмотрим более подробно особенности конструкции царги.

Материал изготовления царги.

По традиции, царги изготавливают из нержавеющей стали для пищевой промышленности или из меди. Опытные самогонщики подметили, что при работе с зерновыми или фруктовыми брагами, склонных к образованию сернистого газа, медная царга помогает очистить самогон лучше, чем стальная. Это связано со способностью материала взаимодействовать с сернистым газом, осаживая его на стенках царги.

При переработке сахарной браги, существенных преимуществ меди перед сталью не выявлено, такая же ситуация и с самогонными аппаратами с жидкостным отбором.

Внутренний диаметр царги.

Оптимальным диаметром устройства принято считать 38 и 51 миллиметров (1,5 и 2 дюйма). Такая царга не задерживает излишне процесс самогоноварения, и неплохо справляется со своей задачей очистки и ректификации.

Чем больше диаметр, тем больше материала потребуется для изготовления трубки корпуса, и тем большее количество наполнителя потребуется для размещения внутри нее. А часто именно внутренние наполнители являются той частью, которая может существенно увеличить стоимость аппарата.

Высота царги.

Пятнадцатисантиметровая царга делает самогон в 20 раз чище. При длине устройства 45 сантиметров и более, очистка самогона будет 60-кратной, а результатом дистилляции станет чистый питьевой спирт, крепостью до 96 градусов.

Какую царгу выбрать?

Сегодня на рынке можно приобрести царги разных типов. Однако на наш взгляд, оптимальным вариантом является стальная царга 40 сантиметров на кламповом соединении, для которой можно купить сетки Панченкова из нержавеющей стали или меди в нашем магазине. Царга отличается оптимальными характеристиками и невысокой ценой.

Если же вы всё ещё сомневаетесь и не знаете, подойдет ли царга к вашему самогонному аппарату, просто позвоните нам или оставьте заказ на обратный звонок. Наши сотрудники проконсультируют вас по всем вопросам.

Источник

Самогонный аппарат 1,5 или 2 дюйма

Чем больше, тем лучше?

Больше не всегда равно лучше. Выбирая сечение и конфигурацию аппарата для самогона нужно обращать внимание на несколько моментов: мощность нагревательного элемента, высота помещения, количество охлаждающей воды, стоимость оборудования.

Предельная производительность

Это все в теории, важна еще и пропускная способность колонны, ее внутренняя поверхность. Чем больше внутренний диаметр колонны, чем больше тепла можно подать не доводя до «захлеба», а значит перегонку можно провести быстрее, потратив меньше времени на такой же по качеству результат. Хотя это зависит также от плотности наполнителя, но об этом позже.

Если Вы делаете напитки изредка, малыми объемами до 20 л браги, то вполне подойдет полторадюймовый агрегат. Ну, а ежели продукта нужно больше, то лучше выбрать оборудование по-мощнее.

Все это справедливо, если есть соответствующий источник нагрева.

1,5 дюйма плюс подходящий холодильник могут утилизировать до 3 кВт в режиме Потстилл, а при дробной перегонке рабочей будут 1200-1500 Вт. Если у вас обычная сеть и вы используете бытовую плиту, то этого достаточно. Так как обычная сеть дает до 3 кВт и это около 5 литров спирта-сырца в режиме потстилл.

Подавая достаточно тепла на 2 дюймовый аппарат можно получить до 10 литров сырца в час, дело только за возможностями проводки. При переработке сырца в готовый продукт обычно используется нагрев 2-2,5 кВт, в зависимости от модели.

Подходящий кубик

Нужно учитывать и соотношение дистиллятора и куба, если колонна малой производительности, то вы будете очень долго перегонять содержимое 50 литрового куба.

Конечно 2 дюйма это более производительный аппарат, но это зависит подаваемого тепла. Целесообразно к мощному оборудованию брать куб не менее 21 литра. И нагрев более 2,5 кВт.

Удачный и экономичный вариант это 1,5 дюймовый аппарат + до 25 л куб + 2 кВт нагревательный элемент.

Баланс во всем

Бывает, что высота колонны не позволяет поставить ее на бытовую кухонную плиту, она не потянет нагрев, и высоты потолка не хватит, это тоже нужно учесть.

Чем больше рабочая площадь аппарата, тем больше тепла понадобится, то есть нет смысла брать высокопроизводительный аппарат, если источник нагрева не может дать нужной мощности.

Перед выбором задайте себе вопросы, какие напитки планируете получать и в каком объеме, где разместите хозяйство самогонщика и чем будете нагревать. В итоге поймете, какие модели вам подойдут, а из них уже можно выбрать идеальную в рамках доступного бюджета.

Стоимость оборудования начинается от 5 тысяч рублей без испарительного куба и заканчивается изысками типа тарельчатых колонн, ПВК, автоматики и прочих моментов так оборудование может обойтись вам в несколько десятков тысяч рублей. Тут уже кто во что горазд и какие его потребности.

Доктор Градус производит следующие модели 1,5 и 2 и 3 дюйма:

Смотрите видео о работе аппаратов на 1,5 и 2 дюйма на канале «Доктор Градус» на YouTube (красная кнопка в шапке сайта)

Источник