РБК 2

[S66]

Сегодня испытал новую колонну.
Характеристики:
Брага
Мощность в кубе - 3 кВт.
Производительность - 3.6 л/ч
Содержание спирта 60%
Расход воды - 45 л/ч

Повторная перегонка
Мощность в кубе - 2 кВт.
Производительность -  2 л/ч
Содержание спирта 85%
Расход воды - 30 л/ч

Габариты
Высота - 45 см
Высота дефлегматора 15 см.


Полный видео отчет о работе этой машинки смотрим ЗДЕСЬ

[S66]

Много вопросов возникает при использовании меди в узле отбора... По этому я решил показать как можно сделать «безопасный» узел отбора и дефлегматор с использованием меди, хотя у меня предубеждений по этому поводу нет.
И так, с чего начнём? Наверное, с перечня инструментов и материалов, необходимых для изготовления аппарата.
Инструменты.
1.   Набор надфилей.
2.   Круглый напильник.
3.   Плоский напильник.
4.   Труборез (подойдёт и обычная ножовка по металлу)
5.   Набор свёрел.
6.   Газовая горелка.
7.   Маленькие тиски.
8.   Молоток.

Материалы
1.   Припой (обязательно без свинца).
2.   Флюс (можно обычную канифоль)
3.   Фум-лента.
Трубы
1.   12 мм -  6-10  см.
2.   10 мм -  3-5 см.
3.   42 мм -  15 см.
4.   28 мм -  40 см.
5.   22 мм -  39 см.
6.   6   мм -  2 м.
7.   35 мм -  2 см.
Фитинги
1.   42Х35 -  1 шт.
2.   42Х28 -  1 шт.
Заглушка
1.   35 мм -  1 шт.
Резьбовые соединения
1.   1 дюйм (папа) -  1 шт.
Проволока
1. 2,7 м медной проволоки сечением 4 мм².
Давайте посмотрим на схему аппарата.

[attachimg=1]

По принципу действия этот аппарат мало чем отличается от своего предшественника, но цели здесь совершенно другие. Первая это большая мощность, подаваемая в куб. Эта машинка, не смотря на свои скромные размеры, легко переваривает 3 кВт, с большим запасом. И предназначена она для перегонки большого количества вино материала и зерновой браги. А, как известно, в такого рода напитках, всегда должно оставаться достаточное количество сивушного масла и сложных эфиров. Я всегда старался найти «золотую середину» между обыкновенным самогоном и спиртом. Известный факт, если в дубовую бочку поместить спирт, то ни чего хорошего из этого не получается. От сюда и его характеристики.
Применив другую конструкцию дефлегматора, мне удалось значительно снизить размеры этого аппарата, что позволяет использовать его на обыкновенной кухонной плите, что не маловажно для жителей коммуналок. По огрганолептическим показателям, продукт, полученный из браги, приравнивается к двукратной перегонке на прямоточнике. Последующая перегонка на 2 кВт даёт отличный напиток, сохраняя все вкусовые качества. Почему на 2 кВт? Очень просто, при этой мощности скорость пара в трубе значительно меньше. Это позволяет в достаточном объёме отделить не нужные нам хвостовые примеси. В этой машинке заложен принцип фракционной конденсации, но об этом ниже.
В аппарате я применил не много не обычный способ измерения температуры. Признаюсь, я сомневался в его работоспособности, но как оказалось, совершенно напрасно. Всё работает как часы. Просто берём 6 мм трубку (в неё как раз входит мой термометр), завальцовываем и запаяваем её с одной стороны. Получается прекрасная гильза для термометра, не требующая ни каких уплотнительных резинок.
Модификации подвергся и узел отбора. Сейчас, он напоминает носик самовара. (Да простит меня SamoVar!) Его конструкция позволяет получать как абсолютно холодный СС, так и относительно горячий (40* С). Если мы чуть-чуть прикроем кран отбора, то СС будет скапливаться в «носике» аппарата и охлаждаться холодной водой. Если кран отбора открыт полностью, то СС течет под трубкой охлаждения.
ТСА выполнена в виде загнутой к верху трубки. Дело в том, что при перегонке браги (в самом начале) из куба выходит много газа и ТСА начинает слегка «плеваться». Но к началу появления СС на выходе этот процесс стабилизируется.

Узел отбора.
Берём кусочек 12 мм трубки и лудим её припоем из нутрии. Для этого можно взять кусок толстой проволоки или трубку, соответствующего диаметра, обмотать его хлопчатобумажной тканью (можно использовать войлок). Ткань закрепить тонкой проволокой. Получилось что-то наподобие шомпола, он должен свободно проходить в трубке. Край трубки зажимаем в тисках, Наносим на шомпол не большое количество флюса и натираем внутреннюю поверхность трубки. Кладём внутрь трубки не большой кусочек олова и нагреваем её с помощью газовой горелки. Как только олово расплавится, шомполом растираем его. Не перегревайте трубку! При необходимости, трубку развернуть на 180* и повторить операцию. По этой же технологии лудятся все остальные детали. Подробно про лужение меди смотрим здесь.
Теперь необходимо завольцевать один край, так чтобы получилось отверстие 6 мм в диаметре. Край трубки хорошо прокаливаем горелкой и резко остужаем водой. Медь станет мягкой и податливой. Используем в качестве оправки обыкновенное сверло, соответствующего диаметра. Зажимаем свело в тисках (вертикально), так, чтобы одетая сверху трубка, слегка (на 2-3 мм), была выше. Аккуратно, с помощью молоточка, завальцовываем край.
[attach=2]
Сделаем отверстие для узла отбора: На расстоянии 5 мм от завольцованого края, сверлим отверстие диаметром 9 мм, снимаем фаску 12 мм сверлом (это необходимо для увеличения площади пайки). С помощью круглого надфиля расширяем отверстие так, чтобы 10 мм трубка вставлялась туда с большим трудом. Пропаиваем края. К другой стороне паяем переходник ¾ дюйма, для крепления крана отбора. Первая деталь готова, откладываем её в сторону.
[attach=3]
Дефлегматор.
[attach=5]
[attach=4]
Намотка спирали
Теперь можно приступить к изготовлению «сердца» аппарата – навивки спиралевидной трубы. Берём заготовку для 22-ой трубы (390 мм), размечаем с одной стороны, делая засечки с помощью надфиля, шагом 12,5 мм. В верхней точке, 2 мм сверлом просверливаем отверстие для крепления проволоки. Край проволоки необходимо сточить надфилем, так, чтобы она проходила в отверстие. Закрепив проволоку, начинаем накручивать спираль, без фанатизма. Сделав три-четыре витка, не плотно зажимаем трубу в тисках, и прокручивая центральную трубу, натягиваем проволоку. Зажимаем тиски по сильнее – всё проволока зафиксирована, можно сделать первое крепление. Место пайки не много разогреваем газовой горелкой и с помощью зубочистки обмазываем место пайки флюсом. Газовой горелкой разогреваем место пайки, до тех пор, пока прислонённый припой не начнёт растекаться по между трубкой и проволокой. Пайку необходимо производить снизу спирали. Эту операцию повторяем пока не «навьём» всю спираль. Нет необходимости делать это сразу, по 4-5 витков – самый раз. Вот мы припаяли последний виток. Даём трубе остыть, при помощи не больших плоскогубцев, выравниваем витки спирали и снова зажимаем нижний край трубы в тисках. Аккуратно, при помощи зубочистки, промазываем место пайки флюсом (витка 3-4). Производим пайку этих витков. И так до начала трубы.
Излишки олова удаляем крупным напильником. Если готовая спираль не хочет залазить в 28-ю трубу, потихоньку доработать напильником. Здесь главное не переборщить, труба должна входить с усилием, в противном случае, вы получите обыкновенную плёночную колонну. Теперь нужно вставить парозавихрители, они необходимы для создания турбулентного режима движения пара во внутренней трубе, создающего оптимальные условия для теплообмена. Из листовой меди вырезаем 6 заготовок 30Х15 мм. Ножовкой по металлу, делаем пропилы с низу припаянной проволоки, приблизительно на половину трубы. Из листовой меди вырезаем заготовки, лудим их. Парозввизрители вставляются по три штуки сверху и с низу трубки по спирали. Шаг 90 градусов.

[attach=7]
[attach=8]
Вставка парозавихрителей
[attach=6]
Продолжение скоро будет... ;)

[S66]

Сообщество форума считает, что видение процесса фракционной конденсации, изложенное ниже и скрытое спойлером, является исключительно личным мнением автора топика и не соответсвует точке зрения большинства форумчан.


После проведения дегустаций и газохроматографического анализа напитков автора топика выяснилось, что заявления о чистоте продукта, отсутствии сивушных хвостовых фракций и вкуса самогона являются, мягко говоря, преувеличением  и....  пусть останутся на его совести...(См. темы о анализе  и дегустации)
________________________________________________________________

Спустя год автор топика отказался от  понятия фракционной конденсации..
Подробности здесь


Модератор - GrOV.

Spoiler

Хочется более подробно остановиться на качестве продукта, получаемом на аппаратах этого типа. Как назвать этот продукт, я и сам, честно говоря теряюсь... Но под определение «самогон», в полном смысле этого слова, это не попадает однозначно. Вы ни когда не уловите даже намёка на «сивуху». После двойной дистилляции (при  90% крепости), продукт вообще получается без посторонних запахов и вкусов. Полностью отпадает необходимость химической очистки. Скажу вам по секрету, про себя я называю продукт, полученный на этих аппаратах - 90% спиртом. Только напитки из такого спирта получаются значительно «мягче», нежели из ректификата, что позволяет использовать его при изготовлении абсента, джина  и т.д.
Но основной смысл дистилляции состоит в том, чтобы сохранить вкус и аромат напитка, который ему передает сырье, из которого он сделан. В спирте-ректификате весь вкус и аромат варварски изнечтожается во время ректификации. По своей сути это мёртвый спирт, убивающий всё живое. 97.17% - это предел жизни. На данном аппарате получается «живой» спирт. Под словом «живой» я подразумеваю сложные эфиры и даже сивушные спирты, ведь умеренное количество этих составляющих и формирует букет напитка.
По этой причине, я и остановился на магической цифре 85% (при использовании зернового и плодовоягодного сырья). Спирт такой концентрации сохраняет все естественные ароматы и почти полностью теряет «аромат» и вкус присущий самогону. Для сахарной браги (хотя я таковой стараюсь пользоваться), в которой сохранять не чего, использую двойную дистилляцию при 90% содержании алкоголя. Для любителей же самогонного вкуса можно порекомендовать дистилляцию до 85* С в верхней части аппарата, вот тогда вы получите лёгкий самогонный запах.
Чем же мотивируют своё «превосходство» любители ректификации? Якобы чистотой своего продукта.... Но ни кто из них не проводил анализов своей продукции... В ответ можно услышать только что «мой нос обо всём говорит».
Утверждение вызывает лишь улыбку. Но если следовать их логике, мой спирт даже лучше ректификата, пьётся мягче...

Так в чем же секрет такого качества? Всё очень просто, в аппарате заложен принцип фракционной конденсации. Фракционная конденсация – процесс обратный фракционной дистилляции. Т.е. разделение по фракциям происходит за счет того, что фракции с температурой кипения выше температуры кипения спирта, конденсируются быстрее на поверхности внутренней трубы. Необходимо заметить, что между двух труб течет достаточно крепкий спирт (флегма), поступающий из дефлегматора, который никогда не нагреется выше точки его кипения, следовательно, и температура внутренней трубы будет точно такой же.
Основное назначение флегмы – охлаждение поверхности внутренней трубы (своего рода тосол).
Естественно, разброс температуры по длине трубы будет колебаться от температуры пара, поступающего из куба, внизу, до 78.3* вверху колонны. Соответственно, и состав флегмы, текущей по спиралевидной трубе, будет изменяться. Это связано с тем, что по мере стекания, флегма испаряет часть спирта, и температура её кипения становится выше.  Но оставим пока в покое тему укрепления пара, а более подробно остановимся на теме фракционной конденсации.

Пар, поступающий из куба, имеет весьма разнообразный состав. Он состоит из спиртов сивушной группы, сложных эфиров и т.д. Каждая составляющая этого пара имеет свою точку кипения и конденсации. Тут необходимо заметить, что температура конденсации отдельно взятой фракции, всегда ниже температуры её кипения. (По «науке», температура конденсации равна температуре кипения, но в нашем случае мы можем этим пренебречь).  Интенсивность конденсации на прямую будет зависеть от разности температур охлаждающей поверхности и температуры кипения отдельно взятой фракции. Ещё один факт, на который хотелось бы обратить внимание – испарение происходит всегда и при любой температуре, следовательно, ожидать, что составляющие браги будут испаряться по очереди, не приходится. Они всегда, в том или ином объёме, будут присутствовать в паре. Некоторые из них (головные фракции) покинут куб несколько быстрее, другие (хвостовые  фракции) значительно медленнее.
Теперь, давайте посмотрим, как будут вести себя молекулы разных фракций, проходя через внутреннюю трубу. Я постарался наглядно изобразить состав браги, по температуре кипения (конденсации) основных фракций. (для наглядности этого вполне достаточно)
[attachimg=1]
1. Уксусный альдегид
2. Муравьиноэтиловый эфир 
3. Уксуснометиловый эфир   
4. уксусноэтиловый эфир
5. Этиловый спирт
6. Изопропиловый спирт
7. Приполовый спирт
8. Вода

Взглянув на график, становится понятным, что если поддерживать температуру охлаждающей поверхности от 78.3* С до 82.0* С, то на ней будут конденсироваться все хвостовые фракции, а головные и этиловый спирт будут спокойно проходить в дефлегматор и соответственно не будут удерживаться в колонне. Мы аккуратно «убираем» (конденсируем) из пара только молекулы хвостовых фракций. Ближайший «сосед» этилового спирта (по температуре конденсации) является  изопропиловый спирт, с температурой конденсации ниже 82.1* С. Именно по нему нам и стоит ровняться...
Естественно, при такой температуре конденсации, и температура пара тоже будет 82.0-78.3* С. Содержание спирта в таком паре будет колебаться от 79.5% до 92%. В данном аппарате рекомендуемая температура в верхней точке колонны 78.3-80* С. Стоит ли дальше укреплять полученный спирт, если хвостовые фракции уже отделены в достаточном объёме? Если вы не любитель «замахнуть» стопку-другую мёртвой воды (или вам не нужен спирт для опытов), то наверное, на этом нужно остановиться. По органолептическим показателям 90% спирт, полученный данным способом, не будет отличаться от спирта-ректификата.
Совершенно естественно – чем меньше скорость пара в трубе, тем качественнее будет разделение по фракциям.
Давайте попробуем сформулировать условия «идеальной» конденсации хвостовых фракций:
1.   Температура охлаждающей поверхности не должна опускаться ниже 82* С.
2.   Скорость пара должна быть минимальная (в разумных пределах)
3.   Для эффективной конденсации необходим турбулентный режим. Чем выше турбулентность, тем лучше теплопередача.
Теперь пора вернутся к теме укрепления. Как вы уже, наверное, поняли, испаряющийся из флегмы пар, текущей по спиралевидной трубе, по своей сути не даёт ни какого укрепления. Ведь если нам удалось сконденсировать большое количество хвостовых фракций (напомню, основной хвостовой фракцией является вода), то в паре остаётся содержание спирта равное его содержанию в паре из флегмы. Эти пары смешиваются и поступают в дефлегматор. В аппарате всегда должно поддерживаться одинаковое количество возвращаемой флегмы (тосола). Иными словами, пар, испарившийся из флегмы, должен сконденсироваться и уйти обратно в колонну, а в отбор попадает только то количество спирта, которое поступило из куба. Чем меньше объём возвращаемой флегмы, тем выше температура вверху колонны (соответственно и содержание спирта в продукте падает). На первых моделях аппаратов этого типа приходилось в ручную регулировать количество возвращаемой флегмы, поддерживая нужную температуру. Сейчас я добился автоматического регулирования флегмового числа (хотя к аппаратам этого типа понятие флегмовое число не совсем подходит).  Чем выше температура кипения жидкости (пара), тем больше флегмы будет конденсироваться в зоне повышенной конденсации, этот конденсат возвращается обратно в колонну. Ещё раз обращаю ваше внимание на тот факт, что интенсивность конденсации зависит от разности температур охлаждающей поверхности и пара.

Отдельно хотелось бы остановиться, на модной сейчас теме, парового отбора. В своё время я вдоволь наигрался с этой системой, пока не понял полную её бесполезность. Дело в том, что отбор по паровой фазе пытаются получить с помощью дефлегматоров, охлаждаемых водой, температура которой на входе плюс-минус 20* С. Если вы внимательно читали вышеприведённый текст, то уже поняли, что на поверхности с такой температурой, в первую очередь будут конденсироваться головные фракции. И только не значительная их часть сможет прорваться в узел отбора, основная же их масса, вернётся обратно в колонну, в виде флегмы. Она так и будет «гулять», пока постепенно не попадёт в отбор. Яркий пример этому – БКМ, использующая принцип именно парового отбора. Головные и хвостовые фракции попадают в тело продукта, даже при 95% содержании спирта.
На насадочных бражных колоннах, наблюдается практически такая же картина, только связана она с разделением по фракциям за счет разности температуры кипения отдельно взятых фракций. Цикл испарение-конденсация, в колоннах такого типа происходят десятки раз. Кипящая в такой колонне флегма очень хорошо удерживает как головные, так и хвостовые примеси. Потихоньку эти примеси всё-таки прорываются в отбор. Не случайно отбор голов на РК происходит в течении 5-10 часов, а то и дольше. Даже после тройной дистилляции на насадочной БК, в готовом продукте, можно уловить нотки исходного сырья, но кому-то это нравится, кому-то нет, спорить не будем.

Мне часто задают вопросы....
...а можно ли сотворить этот аппарат из нержавейки?
Ответ однозначный – нет! Все дело в уникальной теплопроводности меди, точнее в её минимальном тепловом сопротивлении. Здесь основное - это не дать разогреть внутреннюю трубу больше 80* С. К сожалению, при использовании нержавейки, достичь этого не представляется возможным. Ведь тепловое сопротивление нержавейки в 20 раз больше. Да и стоимость такого аппарата будет заоблачной.
Не последнее место здесь занимает органолептика конечного продукта. Парадокс: те, кто работал на меди, потом, под давлением общественного мнения, перешел на нержавейку, максимум через пол года возвращаются к любимому материалу. Ну не получается на нержавейке добротного самогона.
... твои аппараты сложны в понимании...
Важно понять, что все фракции имеют свою температуру кипения и свою температуру конденсации. И ещё одно - укрепление не есть разделение. Всё становится понятным!
... твои аппараты сложны в изготовлении...
Тяжело в учении, легко в бою! Спаять такой аппарат не сложнее чем изготовить БКМ, НБК или насадочную БК. А по стоимости (количеству) материалов мои колонны в 2-5 раз экономичнее.
,,, колонны не «солидные», слишком малы...
Это лишний раз доказывает их эффективность. Не спорю, колонны, оборудованные всякого рода автоматикой, клапанами, с кучей датчиков смотрятся куда более внушительными. Но, зачем это всё нужно? Если опираться на законы физики, то надобность во всех дорогостоящих «наворотах» отпадает. Мой принцип – чем проще, тем лучше! Как, по-вашему, будет смотреться велосипед, оснащенный реактивным двигателем?

В заключении, хотелось бы сказать, что система разделения, основанная на фракционной конденсации, на мой взгляд, наиболее перспективна и позволяет значительно уменьшить габариты колонн.

[close]

[S66]

Изготовление и крепление внутренней трубы.
Для крепления внутренней трубы используем два кусочка проволоки, как показано на чертеже. Отверстия сверлятся в такой последовательности: сверх тубки - зона повышенной конденсации, отверстия 2,5 мм сверлятся через каждые 15 градусов. На отрезке 120 мм отверстия через каждые 90*. Дальше идут отверстия через 45*.

[oleg]

Покажи схему!
Бочка итальянская на 50 литров? Проблем с откручиванием нет? Потому, что я ..бусь постоянно :D
Насчет работы я думаю ,что ты сбил 50см в 30см(шаг меньше сантиметра у проволоки???)
и дефлегматор тоже, я так думаю!
Сразу вопрос - почему уменьшил мощность при второй гонке? или не хочешь спиртяги :o :D
А температуру в "ракете" чем контролируешь? пальцем :D :D :D
1 гонка - вложился в 4 часа?

[S66]

Бочка на 75 литров. Сделал прокладку под крышку из силикона. Закручивается и откручивается нормально. Особых проблем нет. Вот крышка тонковата, нужно переделывать.
Эта машинка заточена под вино материал и зерновую брагу, по этой причине за крепостью не гонюсь. Не люблю спиртягу! 3 кВт - это серьёзно... Не возможно что либо качественно разделить при такой скорости пара, потом остановлюсь на этом подробно. Деф другой конструкции, я думаю спокойно потянет 4.5 кВт. Так что запас "прочности" у него огого.... :)

А температуру в "ракете" чем контролируешь? пальцем

Если сверху машинки стоит "палец", тогда точно пальцем... :D

1 гонка - вложился в 4 часа?

В кубе 45 литров браги. Час с копейками на разогрев, ну и за три часа управился...
Мануалку обязательно выложу.... Дай только время, ведь работа не шуточная...

[Bors]

Градусник стоит как при паровом отборе ,а отбор идет как при жидкостном. Если так -то интрига! :) Или я ошибаюсь?

[S66]

Ладно... Интриги не будет, опубликовал схему. Здесь комбинированный отбор...  ;)

[m16]

По огрганолептическим показателям, продукт, полученный из браги, приравнивается к двукратной перегонке на прямоточнике.

кто приравнял? имя дегустатора на ковёр

[S66]

Да я и приравнял... Кроме меня ни кто сей самогон ещё не пробовал, только вчера испытал. :)

[Bors]

S66 , а где ТСА? что-то я не на видео ни в схеме ни увидел. Может ни туда смотрю :)

[FlyHalf]

а где ТСА?

ТСА - загнутая вверх трубка над узлом отбора.Помоему,это слишком низко.Выходящие легколетучие газы будут контачить с охлажденным самогоном, а в холодном их растворимость больше, чем в горячем.Я так думаю.

[S66]

Нет, свяъ с атмосферой на месте. Весь деф достаточно горячий, при полном отборе СЕМ течет горячий. При 3 кВт В ТСА всасывает воздух как насосом.

[S66]

Вот что происходит в ТСА

[oleg]

Какой материал ты использовал для теплоизоляции бочки?
В дефе нет зазора между трубкой  и не припаянной стенкой?
у тебя 2 тенна - 2+1 квт( 3квт на 1 гонку,а 2квт на вторую)?
Краник нерж или медный?
Верхняя заглушка припаяна или плотно надета?
Как идут головы и как хвосты НА ЭТОЙ РАКЕТЕ?