Делаем дистилятор

[ДимаС]

Смачного!

[Игорь]

Roman2149, ты уже наверное догадался, что расчет и фото кожухотруюного дефлегматора , которые были в моих предыдущих сообщениях, относятся к твоей игрушке.
Восходящая паровая труба между кубом и дефлегматором будет иметь диаметр такой-же, как и дефлегматор - 60 мм, и высоту сантиметров 60-70, утеплять ее не нужно, по крайней мере, при работе в помещении. Соединение между восходящей трубой и дефлегматором я бы исключил (всегда устраняю ненужные соединения), но в данном случае оно полезно, без него насыпать, вынимать, и главное - удерживать медные кольца приходилось бы через низ. Это возможно, но неудобно. Поэтому между царгой (так правильно называется восходящая труба) и  дефлегматором будет кламповое соединение д.60 мм.
С кубом царгу будем соединять с помощью клампа или молочки д.50 или 60 мм. Это не принципиально, но я бы рекомендовал именно молочку д.50. С моей небесспорной точки зрения это и удобней, и безопасней.
Дальше. О медных кольцах.
Несмотря на то, что высота царги будет 60-70 см,  заполнять ее медными кольцами полностью нет необходимости (но есть возможность). Чем больше насадки мы используем, тем больше будет разделительная способность оборудования, для дистиллятов из плодово-ягодного или зернового сырья это не нужно, хотя может буть не лишним для сахарного самогона.
Укерепляющая способность царги для дистиллятов должна быть эквивалентна трем-четырем физическим тарелкам, то есть не больше двух ступеней разделения. Для насадки из медных колец это столб высотой 15-20 сантиметров. То есть, для работы с нормальными дистиллятами достаточно заполнить царгу наполовину, а для сахарного сырья - ВОЗМОЖНО - будет смысл заполнить ее доверху. Надо еще учесть, что медные кольца - весомая часть затрат. Килограмм колец д.12 мм стоит 1100-1500 грн. Надо посчитпать, может есть смысл купить трубу д.12-15мм и нарезать кольца самостоятельно.
Для определения количества колец можно учесть очень условную цифру насыпной плотности колец1,3 кг/литр. Условную потому, что неизвестно какая толщина стенки у трубы, из которой будут сделаны кольца. Дальше. В рекламных фото кольца порезаны аккуратно, а продают горбатые оргызки трубы, иногда мятые. Ничего страшного, это на свойства не влияет.
Пора посчитать. Царга Двн 57 мм, высота заполнения - 30-40 см. Объем 0,75 - 1 литр. Это 1 - 1,3 кг
Заказывай насадку где сочтешь нужным. Один или полтора килограмма. Поиск на проме показал вот это...
https://prom.ua/Koltsa-rashiga.html
и заказывай доставку ко мне. Я заполню ею твою царгу и перед отправкой проведу полноценную проверку всей системы.
Можно прикинуть целесообразность порезать трубку самому.  Кольца примерно вдвое дороже материала.
Если в загашнике есть невостребованная трубка медная трубка д.12-15 мм в любом состоянии, то - разумеется - надо порезать ее и использовать. Если нет - надо определиться готов ли ты сделать 300-500 резов чтобы сэкономить половину стоимости колец.
:) Важный момент. Стабилизация нагрева. Ее не будет :)
По этой причине царга должна быть заполнена именно кольцами, а не насадкой Панченкова или спирально-призматической. Последние две работают эффективно в достаточног узком диапазоне поитоков пара и флегмы, и устройства с ними нуждаются в стабильном нагреве. Для колец в этом нет необходимости. Необходимое соотношение между нагревом и дефлегмацией обеспечит насос.
Как мы уже обсудили в личкее, нагрев будет выбираться с помощью автоматов -1, 2 или 3 киловатта. Этого длостаточно для работы в любом режиме.
Всё, мне пора.

[ДимаС]

Я тут брав по 900грн/кг, продавець він же виробник в телефонному режимі пояснює як їх підготувати до роботи (промити з миючим засобом гарячою водою, прокип'ятити з димонною кислотою ітд)
https://www.оIx.ua/d/uk/obyavlenie/koltsa-rashiga.html

[гуральник]

Восходящая паровая труба между кубом и дефлегматором будет иметь диаметр такой-же, как и дефлегматор - 60 мм, и высоту сантиметров 60-70, утеплять ее не нужно, по крайней мере, при работе в помещении.

Можливо утеплена труба буде краще для роботи Малюка, насосу приходиться більше крутити,його потожності ітак в надлишку?

[vova0869]

Я брал на металлоприемке .Резал сначала труборезом  потом устал дорезал болгаркой.Диск 1 мм ,есть заусенцы .Режится быстро. Экономия в разы а управишься за час с разметкой и перекурами.

[ДимаС]

Дивлячись на креслення схоже що у 2'' царгу теж мають влізти трубки в такій кількості

[Roman2149]

Царга в моем дистилляторе будет разборная(медные кольца нужно я так думаю периодически мыть от окислов) и сколько примерно медной трубки диаметром 12-15 мм нужно на 1 кг колец?

[vova0869]

12 ст 1мм 300 г в 1м     14 ст 1мм 360 г в 1м      16 ст 1мм 400 г в 1 м

[KosKiev]

Царга Двн 57 мм, высота заполнения - 30-40 см. Объем 0,75 - 1 литр. Это 1 - 1,3 кг

Тобто тобі Ігор радить 1-1,3 кг

Труба 12,0 х 1,0   0,308 кг/м, тобто 3,2 - 4,2м
Труба 15,0 х 1,0   0,391 кг/м, тобто 2,6-3,3м

[Beaton]

Игорь!

Ты пишешь:
Количество воды, которое нам нужно пропустить для полной конденсации, составляет 3000/4.2/30 = 24 см³/с

Т.е. это 1,4 литра в минуту.
Вопросы
1) А будет ли у нас такой дебет по воде от охладителя (конденсатора)? Я уже не помню, но что-то около литра расход воды был на охлаждение 3-х киловатт или и того меньше.
2) зачем нам городить такой огромный дефлегматор если мы поток останавливать не будем, а будем работать с флегмовым числом 2, которое, как ранее ты писал, является достаточным для эмуляции парциальной конденсации - 3 трубки ДН 16х1 в трубе Двн 48 высотой 7 см полностью останавливают 1 кВт нагрева без каких либо перегородок внутри.
4 трубки дн 22 х 1 в трубе двн 72 высотой 9 см с одной перегородкой посредине останавливают 2 кВт нагрева..

[ДимаС]

Я би такий деф який конденсує 3кВт прикрутив конденсатором пари до пивоварки при кип'ятінні сусла :o

[Игорь]

його потожності ітак в надлишку?

Це інша розробка. Інший деф (кожухотрубний замість дімротного), та інший насос (циркуляційний замість мембранного). Різницю видно на фото.
[attach=1]
Поспішаю якнайшвидше зробити деф, бо насосики приїдуть сьогодні о 18-й, і вже хочеться перевірити на практиці свої розрахунки.
[attach=2]

[Игорь]

Царга в моем дистилляторе будет разборная(медные кольца нужно я так думаю периодически мыть от окислов) и сколько примерно медной трубки диаметром 12-15 мм нужно на 1 кг колец?

Про царгу - это вопрос? Или утверждение?
Большая просьба... Я пишу много, прочитать весь мой бред сложно, но если сообщение начато с твоего Ника жирным шрифтом, это сообщение адресовано тебе. Прочитай, пожалуйста, вот это...

Соединение между восходящей трубой и дефлегматором я бы исключил (всегда устраняю ненужные соединения), но в данном случае оно полезно, без него насыпать, вынимать, и главное - удерживать медные кольца приходилось бы через низ. Это возможно, но неудобно. Поэтому между царгой (так правильно называется восходящая труба) и  дефлегматором будет кламповое соединение д.60 мм.

Дальше. О количестве трубы по весу для самостоятельной порезки.
Надеюсь, ты понимаешь, что трубы толщиной 1 и толщиной 3 мм для заполнения одного и того-же объема нужно одинаково ПО ДЛИНЕ.. Но разница В ВЕСЕ будет почти в три раза.
Давай лучше посчитаем по длине.
Мысленно нарежем трубку д.12 отрезками длиной по 10 см и натолкаем эти отрезки параллельно в царгу внутренним диаметром 57 мм.
Трубок д.12 мм поместится почти 19 штук, то есть для заполнения 10 см высоты царги понадобится 1.9 метра трубы д.12 независимо от толщины ее стенки и от веса одного метра трубы.
[attach=1]
Продолжим мысленный эксперимент.
Вытащим наши 10-сантиметровые отрезки, нашинкуем супер-тонким ножом по 12-15 миллиметров, и аккуратно, строго по резам положим обратно. Разумеется, заполненная высота трубы снова составит те же 10 сантиметров.
Вопрос. Если мы не будем выстраивать столбики, а беспорядочно забросим колечки в трубу, то какая высота окажется занятой? Думаю, чуть больше, чем 10 см... или чуть меньше. Но разница будет небольшой. Значит запомним. Для  заполнения метровой царги Двн57 мм нужно нашинковать 19 метров медной трубки д.12 мм. Коэффициент 19.


А если труба будет диаметром 15 мм? 
Предположу, что обратно пропорционально квадрату диаметра. 
К₁₅ х 15² = К₁₂ х 12² ,
откуда К₁₅ = К₁₂ х 12² : 15² = 12.
Проверяю...
[attach=2] 
Ну примерно так.
Для заполнения одного метра трубы д.57 мм колечками д.15 мм, нужно нарезать 12 метров медной трубы.

[Игорь]

Кто следующий :)

... 1,4 литра в минуту.
Вопросы
1) А будет ли у нас такой дебет по воде от охладителя (конденсатора)?

Не обижайся. Но я не найду времени снова писать то, о чем написал несколько ночей назад. Рассмотри схему, ссылка ниже. Поток воды через деф НЕ ЗАВИСИТ  от потока через прямоточник. Пусть там течет литр в год, или литр в секунду, невпжно. Это НИКАК не влияет на поток воды через деф. Этот поток определяет насос, и ему пофиг с какой скоростью движется вода через короткий общий участок.
Одно из двух - или ты не читал моих пояснений с картинками, или мне пора завязывать с подобной писаниной, если её невозможно понять. 
http://labspirt.com/forum/index.php/topic,8867.msg341410.html#msg341410

около литра расход воды был на охлаждение 3-х киловатт или и того меньше.

давай по шагам. Где-то у тебя спряталось недопонимание, и оно мешает. Сильно. Скажешь какой шаг вызовет у тебя протест, будет ясно какую таблеточка подобрать :)
Шаг 1.
Наши железячки с трубочками - черный ящик, и с точки зрения термодинамики, похер что там внутри происходит. Есть деф или нет, крутится насос или нет.
Если мы даём литр воды в минуту и справляемся с нагревом 3 киловатт, значит вода нагреется на 43 градуса. Точка.
Если насос мотает на полную, все три киловатта отбираются в дефлегматоре, если насос стоит, все три киловатта отбираются в прямоточнике. 
Дебет... Кредит... Сальдо. 43 градуса нагрева воды всегда, пока нагрев 3 киловатта и поток воды литр в минуту. 
Шаг два. 
Какой оптимальный режим работы дефлегматора если он должен обеспечить частичную конденсацию?
Меня учитель математики приучил рассматривать крайние, невозможные варианты, чтобы понять как влияет то или иное решение.
Допустим, мы подаем в кожухотрубник не воду, а жидкий азот. Чтобы пар сконденсировался не весь, нам надо будет сделать очень короткий кожухотрубник, сантиметр длиной.
Пока пар пролетит через него, часть сконденсируется и примерзнет к стенке. Соскребем. 
А часть  пролетит насквозь. Есть частичная конденсация? Бесспорно есть. А есть ли от нее толк? Никакого. Потому что состав пара, который вошёл, состав пара, который вышел, и состав льда, который мы соскребли, ничем не отличаются. Да, мы сконденсировать часть пара, но парциальной конденсации нет.
Почему? Потому что...
а) хладагент слишком холодный;
б) дефлегматор слишком короткий.
Каждый "кусочек" пара, который прикоснулся к ледяной стенке, сконденсированная полностью. А тот, которому повезло, вылетел на выход в том-же виде, как и вошёл. Такой дефлегматор никуда не годится.
Другой крайний вариант. Мы сделали дефлегматор длиной 10 метров. Чтобы сконденсировать не весь поток, нам придется давать воду  с температурой, близкой к температуре пара. Часть пара сконденсировалась. Есть ли парциальная конденсация? Бесспорно. Потому что у пара была возможность достаточно долго соприкасаться с не очень холодной стенкой, и хорошо перемешаться после этого. Подходит ли нам такой результат? Да, но путь его достижения - нет. 
Но вывод напрашивается сам по себе. Дефлегматор, который обеспечивает парциальная конденсацию, не должен быть коротким. Чем длиннее, тем чётче будет парциальная конденсация, именно тот процесс, который имеет место в классическом аламбике.
Увеличение размера приведет к более сильному догреву воды в дефлегматоре, а так как мощность фиксирована, воды будет браться все меньше.  В принципе, она может прогреться в дефлегматоре и до 90, но на выходе это не проявится (см.шаг 1)
Горячая вода разбавится невостребованной водой из прямоточника. А деф будет работать с нужным диапазоном температур.

2) зачем нам городить такой огромный дефлегматор если мы поток останавливать не будем, а будем работать с флегмовым числом 2, которое, как ранее ты писал, является достаточным для эмуляции парциальной конденсации - 3 трубки ДН 16х1 в трубе Двн 48 высотой 7 см полностью останавливают 1 кВт нагрева без каких либо перегородок внутри.
4 трубки дн 22 х 1 в трубе двн 72 высотой 9 см с одной перегородкой посредине останавливают 2 кВт нагрева..

спать хочу ...   
Флегмовое число 2 при 3-киловаттном нагреве означает, что дефлегматор должен утилизировать 2 киловатта, а прямоточник - один.
Но для расчета нужен запас надёжности, поэтому я считал деф для трёх киловатт.
Почему деф длиной 30 см лучше дефа длиной 7 см я написал выше.  Ну а если он окажется больше, чем нужно, кто помешает мне сделать из него два или четыре, или использовать для аппарата большей мощности?

[Игорь]

Самое главное упустил, значит поспать не получится. 
О разнице между ректификацией и дистилляцией.
Ректификация не знает ценных примесей. Любая примесь при ректификации - враг, гадость и цель.

Задача ректификации - отделить примеси от спирта и выбросить. И при этом сжать их поплотнее чтобы уменьшить потери спирта с фракциями.  С этой задачей прекрасно справляются тарелки и насадка. Они прессуют в одну торбу аромат сливы и этилацетат, прессуют так, что разорвать их потом невозможно. Это для примера. Для питания насадки не нужен дефлегматор, обеспечивающий парциальное разделение. Он может быть и покороче, больше места для насадочной части останется.
При дистилляции цели другие. Нужно не прессовать все примеси в кучу, а плавненько разделить чтобы выбросить побольше гадкого, но сохранить побольше классного. 
С этим справится шлем аламбика. Помимо мягкого разделения, он ещё и уберет соединения серы, и вследствие рекомбинации эфиров обогатит органолептику.
Деылегматор можно сделать из меди, но ее поверхности будет маловато. Поэтому мы сыплем в царгу медь. Не как насадку, а как средство борьбы с серной вонью. Но она, зараза, начинает увеличивать укрепление. Для сахара, в браге из которого никаких вкусных примесей нет, это может быть полезным. Но для виски и бренди увеличение разделения вредно.
По перечисленным причинам, в дистилляционной системе, которая должна быть альтернативой аламбику, должен быть дефлегматор совсем не такой, как для ректификации. Не короткий, и дающий очень горячую воду на выходе