Автор Тема: Детали эпюрационной колоны  (Прочитано 5793 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Один из немаловажных узлов эпюрационной колонны - узел подогрева сырца. Если подавать его со скоростью 5 литров в час с температурой 20 градусов, для нагрева до 70-ти нужно греть с мощностью
5000 / 3600 x 4.2 x (70-20) = 291 ватт... всего...
При этом очень желательно на этапе подогрева подойти поближе к точке кипения, но не дойти до нее.
Нужно учесть еще один момент. На этапе подогрева из сырца будет выделяться так называемый предгон - газообразные примеси, которые, кроме повышенной вонючести, способны образовывать газовые пробки и мешать процессу подачи сырца.

Я попытался сделать подогревающее устройство, которое учтет все вышеперечисленное. И свой хищный взор я обратил на дефлегматор. Думаю, там ему самое место...
Решил вставить в него устройство, которое особо не увеличит его высоты, но позволит греть сырец в проточном режиме.
Пора считать...
При работе на колонне 54-го диаметра (57х1.5) мощность нагрева составляет около 2-х киловатт. Трехметровый димрот из шестерки (примерно 550 см2 контактной поверхности) отбирает от пара и передает 20-градусной воде эти самые 2 киловатта.
Чтобы отобрать 290 ватт, хватит 42 см2 поверхности теплообмена.
Сваял подогреватель, в котором сырец будет течь по спирали тонким слоем (1.5 мм), и с обеих сторон омываться паром. Подогреватель - это две концентрические трубки, внутренняя - трубка из кега (19х0,5), наружная - 25х1.5. Между трубками - нержовая спираль из проволоки 1.2 мм с шагом 20 мм.
Расстояние между входом и выходом, то есть путь сырца, составляет 65 мм.

20381-0 20393-1

Площадь контактной поверхности составляет
Пи х (2,5+1,8) х 6.5 = 88 см2.
Вполне достаточно для 5, и возможно и для 10 литров в час...
Идем дальше. Если сырец имеет крепость 50%, то точка его кипения составляет 82.5 градуса. Температура пара, влетающего в димрот, чуть выше 78 градусов. Это максимальная температура, до которой удастся нагреть сырец, то есть опасность его вскипания в подогревателе исключена.
Остался вопрос газоотведения. Выделяющиеся из подогреваемого самогона газы и пары можно вывести из верхней части подогревателя прямо под заглушку дефлегматора, в зону АТО ТCА, а можно вывести наружу отдельно чтобы подсмотреть и понюхать что оттуда выделяется или капает.
Решил вывести отдельно.

Теперь димрот... Намотал простой компактный двухслойник из трех метров шестерки. Сделал три проволочных конденсатоотводчика с наружного слоя чтобы хоть часть конденсата стекала мимо подогревателя.
20385-2
Этот дефлегматор с подогревателем будет универсальным - его можно будет использовать не только в эпюраторе, но и в любой другой системе. Если подогрев не нужен, в подогреватель можно запустить воду, а можно не пускать ничего...
Общая высота дефлегматора составила 28 см, в том числе димрот 12 см, торчащая из него часть подогревателя - 7 см, остальное - просторный перегородочный узел отбора и 50-й кламп. Осталось сделать холодильник продукта и охладители ТCA и отводчика предгона. Займусь этим после выходных.

В этой эпюрационной колонне предусмотрен вывод флегмы не в куб, а наружу. Появляется свобода действий - эпюрированный сырец можно охладить и собирать в емкость, можно отправлять его через нижний (сливной) кран в куб, в можно не охлаждая отправить во вторую колонну для отделения сивухи в непрерывном режиме.
Снова считаю.
При нагреве 2 кВт, из куба в колонну поступает 1500 см3 пара в секунду. Не знаю почему, но ограничился значением скорости пара 10 м/с. Чтобы пар шел по трубке с такой скоростью, площадь ее сечения должна быть 1500/1000=1,5 см2, что соответствует диаметру 14 мм.
Использовал трубку от кега. Двн 18, на двух киловаттах скорость пара будет чуть меньше 6 м/с. Нормально.
Чтобы флегма не накапала в паровую трубку, сделал над ней козырек, который заодно будет служить опорой для нижней путанки.
20387-3 20389-4 20391-5
После выходных продолжу.
« Последнее редактирование: 20-07-2014, 13:26:58 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Без четверти пять утра... только что вернулся от сварщика. Вроде закончил. Подробности - когда проснусь.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
20542-0Верхняя царга и дефлегматор, соединенные клампом.
Дефлегматор нафарширован по полной программе, на одном фото всё показать не получается...
Справа на фото видны три трубки, соединенные с дефлегматором в его верхней части.
Средняя трубка - это подача воды в димрот. Перед этим водяная трубка проходит сквозь три холодильника, но об этом позже... Дальняя трубка соединяет трубку отвода предгона от нагревателя сырца с его охладителем, ближняя трубка - это ТҪА, тоже соединенная с охладителем.
Пары и газы, образующиеся в нагревателе сырца, выводятся сквозь дальнюю трубку и поступают в охладитель, из которого газы выходят в атмосферу, а пары конденсируются и капают из нижней трубочки с синим колпачком либо на голову, либо в бутылочку, прикрученную к этому колпачку.
Пары и газы, поднимающиеся в дефлегматоре выше димрота в нормальном режиме или при недостатке охлаждения, вывадятся через ближнюю трубку в другой охладитель, из которого газы выходят в атмосферу, а пары конденсируются и капают в бутылочку, прикрученную к верхнему синему колпачку... или на голову, если забыть прикрутить бутылочку.
Охладители представляют собой кольцевую миллиметровую рубашку, образованную трубкой 12х1, одетуб на трубку 8х1. Охлаждение осуществляется водой, поднимающейся по внутренней трубке-восьмерке к дефлегматору.
ТҪА и трубка отвода предгона должны иметь непосредственную связь с атмосферой, поэтому никаких ограничений отбора на них не предусмотрено.
Ниже этих двух охладителей расположен еще один, аналогичной конструкции, длиной 30 см. Это холодильник продукта, отбираемого из жидкостного узла отбора.
Подача воды через три охладителя в димрот дефлегматора производится в трубку-восьмерку под охладителями, направленную вертикально вниз. Мне еще предстоит припаять к ней кольцо для надежной фиксации водяного шланга. 
20544-1Другой ракурс...
Трубка-восьмерка вверху справа, развернутая вниз, - выпуск нагретой воды из димрота.
Стаканчик справа служит для подачи сырца в нагреватель. Пройдя нагреватель и избавившись от предгона, сырец самотеком выходит вниз из гнутой трубки-шестерки, которая на фото видна чуть правее стаканчика на фоне корпуса дефлегматора.
Самая нижняя трубка, выходящая слева чуть выше клампа - это вывод в охладитель продукта из жидкостного узла отбора.
Отбор этого продукта предусмотрен через трубку ниже, на которую одет желтый колпачок.
20550-2Расстояние между трубками ТСA и вывода предгона выбрано таким, чтобы без проблем можно было подвесить бутылочку до 1.5 литров. Думаю, там хватит и поллитровых. На фото - пивные литровые пузырьки.
20552-3В отличии от верхних охладителей, которые должны быть связаны с атмосферой и на которых регулировка недопустима, нижний охладитель работает на жидкостном отборе голов и его нужно ограничивать. По задумке СМИТа этот отбор будет выбран раз и навсегда, он будет одинаков во все время процесса эпюрации. Поэтому я не использовал клапан, а натянул на нержовую восьмерку кусочек трубки от капельницы и поставил соединительную деталь от капельницы. Это дает возможность использовать два варианта отбора. Первый - присоединить к соединителю трубку (как на фото), опустить трубку на нужный уровень и поставить иглу определенного диаметра, обеспечиваюшего необходимый отбор. О втором варианте речь пойдет ниже...
Трубка от капельницы зафиксирована кусочком термоусадки с клеющим слоем. Термоусадка не имеет контакта с отбираемой жидкостью.
20554-4Второй вариант - избавиться от лишних висящих трубок, вместо нисходящего шланга одеть на соединитель иглу подобранного диаметра, обеспечивающего в этой позиции нужный отбор, и...
20556-5подвесить бутылочку... литра на два. Пусть набирается, хватит на долго.
Если кто-то спросит, я бы выбрал второй вариант - отрбор в подвешенную емкость.
С отборами все...
20546-6Возвращаюсь к питанию колонны подогретой флегмой...
Попытаюсь описать безобразие на этом фото.
Это нижняя часть верхней царги...
Они прикручивается к нижней царге молочкой д.50.
Прямо над молочкой слева видна гильза для датчика температуры. Она не глухая и сделана по просьбе СМИТа.
Напротив этой гильзы видна трубка д.6. по ней подогретый сырец подается в пространство между верхней и нижней царгами.
По центру трубы виден лепесток, служащий для крепления кожуха теплоизоляции. Над ним - петля гидрозатвора.
О ней подробней.
Для удобства и минимизации висящих шлангов, подогретый сырец, выходящий из подогревателя в дефлегматоре, по короткому силиконовому шлангу тередается в приемную трубку верхней царги. Для устранения влияния перепада давления в точке питания (между царгами), на этой трубке сделан И-образный гидрозатвор высотой сантиметров 25-30, не измерял. Столбик сырца такой высоты сможет противодействовать давлению, которое примерно вдвое больше того, которое ожидается в точке питания между царгами.
Подающая трубка - гидрозатвор будет гидроизолирована и вместе с царгой помещена в кожух.
20548-7Это узел питания. Верхняя царга, вид снизу. Видна трубка подачи сырца, напротив нее можно увидеть гильзу для датчика температуры. Проволочный крест служит для удержания путанки.
Верхняя царга имеет внутренний диаметр 54 мм, высоту 500 мм, и будет заполнена СПН 3.5


Продолжение ниже.
« Последнее редактирование: 27-07-2014, 12:21:18 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Delta

  • Глобальный модератор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 9161
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1451
  • -Получено: 3053
Игорь, а шо, трубка на фото 6 и 7 - не силиконовая?
Хочешь набраться опыта - купи грабли!
Обходя чужие грабли, Вы теряете драгоценный опыт!

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
С некоторых пор я не доверяю силикону совсем. Использую его только там, где течет горячий товарный спирт, и где невозможно использовать нержавейку.
А в этом случае...  зачем нужен силикон  в эпюрационной колонне на линии вывода отбираемой а) холодной б) головной фракции?
« Последнее редактирование: 26-07-2014, 14:09:51 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
20580-0Нижняя царга имеет высоту 1 метр и внутренний диаметр 56мм, заполнена СПН-4.
В нижней части приварена накидная гайка 50-й молочки с узлом внешнего вывода флегмы. Пар из куба (парогенератора) имеет возможность беспрепятственно попадать в  насадку, а возвращающаяся флегма выводится через патрубок с резьбой 1/2".
20582-1Фото этого узла я уже выкладывал.
20584-2В верхней части приварена неподвижная часть 50-й молочки
20586-3Царги утеплены и упакованы в кожух, общая высота эпюрационной колонны составляет 180 см, в том числе 1 метр - нижняя царга, 50 см - верхняя, и 30 см дефлегматор. Куб с учетом регулируемых ножек имеет высоту 70-72 см.
20588-4Верхняя часть детальней. Под приемной воронкой сырца выдны направленные друг к другу трубки подачи подогретого сырца, которые нужно соединить отрезком силиконовой трубки Двн 6 мм.

Колонна может использоваться и как эпюрационная с выводом эпюрата в приемную емкость или в отдельную ректификационную систему, и как обычная ректификационная колонна, тогда вывод флегмы надо соединить о сливным краном куба с помощью нержавеющей гофры. Во втором случае в приемную воронку подогревателя флегмы нужно залить немного воды чтобы заработал гидрозатвор.
« Последнее редактирование: 27-07-2014, 12:44:44 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18861
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13441
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Перед пробной эпюрацией решил сделать некоторые расчеты.
Полистал литературу и в разных источниках нашел разные рекомендации расхода энергии на эпюрацию - от 6 до 10 кг пара на дал спирта...
Планируемый полезный нагрев этой колонны  - 2 киловатта, что соответствует 3.2 кг пара в час. Это значит, что по вышеуказанным рекомендациям, подача спирта на эпюрацию может быть в пределах от 3,2 до 5,3 л AC в час, что в пересчете на 50%–ный самогон составляет от 6 до 10 литров в час. Так как самогон в подогревателе не будет нагрет до кипения и часть пара расходуется на его догрев, лучше работать ближе к нижним пределам диапазона.
Если подавать 6 литров 50%–ного самогона в час и греть его паром 3.2 кг в час, отбирая при этом 200 мл в час головной фракции (это с запасом), то на выходе за час получим 9 литров обезглавленного самогона, содержащего 2.8 литра спирта, то есть крепостью 31%.
Вроде приемлемо.

Заранее прикидываю целесообразность...
При обычном, кубовом отборе голов, при нагреве 1.8 кВт, за 9-10 часов обезглавливается 16 литров AC, то есть на 1 литр спирта расходуется примерно 1 кВт–час энергии.
При эпюрации в том режиме, что я писал, на литр спирта расходуется в полтора раза меньше времени и электричества... Есть смысл пробовать. Если после эпюрации не потребуется дополнительного отбора голов и подголовников, метод заслуживает внимания.


Запоминаю, что если из куба в час выпаривается 3.2 литра воды, непрерывная работа на полной зарядке кега не должна превышать 10 часов.

Проверил на воде аропускную способность линии пиьания самогоном при противодавлении 100 мм.в.ст.
Получилось 50 мл за 15 секунд, или 12 литров в час. Должно хватить при любой скорости подачи в пределах расчетного диапазона..
« Последнее редактирование: 27-07-2014, 17:47:00 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.