На які частини поділяється колона ректифікації. Пристрій і дію ректифікаційних колон. Розміри і матеріали

Останнім часом досить багато людей не довіряють якості алкоголю, пропонованого магазинами, та й вартість такої продукції висока. Тому часто на кухнях поруч з різними побутовими приладами можна побачити самогонний апарат. Адже домашні алкогольні напої екологічно чисті і для здоров'я в розумних кількостях менш шкідливі. Однак перед усіма винокурами стоїть проблема: очищення алкоголю від шкідливих домішок і неприємного запаху. Досвідченими і економними господарями для цього застосовується колона ректифікації. Ну а новачкам, щоб не відставати від більш просунутих винокурів, потрібно дізнатися, що таке колона ректифікації в самогонному апараті.

Колона ректифікації дозволяє виробляти алкогольні напої, такі як горілка, віскі, наливки високого очищення і високої міцності (до 97%). Пристрій звичайної ректифікаційної колони наступне:

1. Випарний куб.
2. Колона зі спеціальною насадкою, в якій відбуваються процеси тепломасообміну (царга).
3. Дефлегматор.
4. Вузол збору дистиляту.

випарний куб

Випарний куб являє собою ємність, в якій нагрівається брага. В процесі цього вона випаровується, і пара піднімається по колоні. Вгорі ректіфікатора рідина розділяється на окремі фракції.

Випарний куб нагрівають на будь-якому вигляді плит. А деякі його моделі припускають наявність нагрівального приладу. Покупної куб обов'язково оснащується термометром, який дозволяє вести контроль за нагріванням браги. Випарний куб абсолютно герметичний. Під час кипіння важливо, щоб рідина і пар залишалися всередині. Куб не можна заповнювати брагою більше ніж на 2/3 його об'єму, інакше рідина буде вихлюпуватися з ємності.

царга

У цій частині колони ректифікації відбуваються такі процеси:

1. Брага, що знаходиться в кубі, під дією тепла випаровується і піднімається по колоні. Там встановлено холодильник.
2. Дефлегматор забезпечує конденсацію парів спирту і отримання дистиляту.
3. Дистилят опускається по спиртової колоні. У цей момент відбувається зіткнення його з парою - тепломасообмін.
4. В результаті цього процесу випаровується частина фракції йде вгору колони. Тут вона конденсується, а потім йде в канал відбору.

Не варто забувати, що якщо збільшити висоту колони, то тепломасобмін проходить активніше. Це призводить до того, що на виході виходить більш ректифікований спирт.

ректифікаційна насадка

Ректифікаційна насадка має дві частини:

1. Вузол відбору спирту. У промисловій ректифікаційної колоні ця деталь забезпечена оглядовим склом, яке дозволяє визначити швидкість відбору спирту.
2. Дефлегматор. Іноді ця частина називається холодильником. Дефлегматор розташований вгорі колони ректифікації. Він потрібен для збору самогонних парів і перетворення їх у флегму, яка відпускається вниз. Тут відбувається її збагачення парами спирту. Після того як флегма потрапить в вузол відбору, випаровується частина виходить назовні.

Колона ректифікації влаштована просто, тому принцип її роботи піддається нескладному поясненню. Цей механізм виконує функцію фільтру, в якому осідають сивушні масла. У ньому відбувається постійна взаємодія спиртної пари і рідини, іншими словами, ректифікація. Після того як брага прогріється до 70 градусів в випарному кубі, спирт починає випаровуватися. Він піднімається по трубі і виявляється в дефлегматоре. У цій частині з парою відбувається повторна конденсація при охолодженні водою. Конденсат (флегма) стікає і знову зустрічається з гарячою парою. Відбувається обмін між двома складовими - процес насичення флегми паром, а пара - рідиною, яка має низьку температуру кипіння.

Остаточна конденсація пара йде в холодильнику. На виході виходить очищений спирт, який стікає в ємність для прийому. Вгорі ректифікаційної колони розташований атмосферне клапан. Він потрібен для того, щоб пари, які не мають в своєму складі спирту і не схильні до конденсації, покидали механізм.

Безперервна ректифікація йде за рахунок спеціальних контактних елементів - фізичних тарілок в покупних ректифікаційних колонах і металевих губок або скляних кульок в зразках, виготовлених своїми руками. Ці частини потрібні для збільшення ефективності взаємодії пара і флегми.

види колон

Існують наступні види ректифікаційних колон:

1. Тарельчатого типу. Такі агрегати мають всередині тарілки, які встановлені на певній відстані. На них і здійснюється тепломассообмен. Ректифікаційні колони такого виду коштують дорого і досить громіздкі. Але мають головною перевагою - фракції відокремлюються точно.
2. Насадочного типу. Механізм має мідну насадку двох видів. Перший - це заповнює колону розсип дрібних елементів з нержавіючої сталі. Нерівномірний розміщення їх ускладнює прохід парів і відтік флегми. Другий тип - насадка Панченкова, яка здійснює ефективний тепломассообмен.

Чи можна зробити повноцінну колону ректифікації своїми руками?

У продажу є зручні і якісні самогонні апарати з ректифікаційної колоною. Але їх вартість висока. Тому чоловіки, які вміють працювати з металами, можуть самостійно виготовити агрегат. Для створення колони застосовують матеріали, які не вступають в хімічні реакції зі спиртом і не виділяють з часом різних елементів, шкідливих для здоров'я людини. Для створення агрегату буде потрібно:

1. Ємність потрібного обсягу в якості перегінного куба. Це може бути будь-який мідний або емальовану посудину. Підійде і нержавіюча сталь. Якщо буде невеликий вихід алкоголю, то використовують і скороварку.
2. Корпус колони у вигляді царги або труби. На прилавках магазинів можна швидко знайти вже готову 15-сантиметрову царгу. Набувають кілька штук і з'єднують їх. А можна без проблем зробити цю деталь з нержавіючої труби діаметром 0,5 сантиметра і товщиною стінок 1,5-2 міліметра. На ній з обох сторін роблять різьблення: низ приєднують до кубу, а верх - до дефлегматора. Царга повинна бути не менше одного метра у висоту, інакше шкідливі фракції не будуть видалятися, і сивушні масла виявляться в дистилляте. В результаті вийде продукт низької якості. Якщо робити трубу довше 1,5 метра, то збільшиться час на ректифікацію, а ефективність залишиться колишньою.
3. Дефлегматор для охолодження і конденсації пари. Він може бути сорочкові або прямоточним. Виготовляють з двох труб, між якими рухається вода. Дефлегматор Дімрота вважається більш ефективним. Корпусом стає труба, всередині якої є тонка трубка у вигляді спіралі. У ній і циркулює холодна вода. Кожухотрубний дефлегматор - з декількох труб. У найбільшій кріплять маленькі. У них пар конденсується.
4. Насадки для царги. Вони збільшують поверхні, по яких тече флегма. Значить, шкідливі домішки осідають і не потрапляють в домашній алкоголь. Насадки у вигляді керамічних кульок або нарізаних кухонних мочалок з нержавійки повинні повністю заповнювати царгу. Використовують і насадку Панченкова. Вона є найкращим варіантом.
5. Вузол для відбору дистиляту.
6. Холодильник. Ця деталь виготовляється таким же чином, як і сорочковий дефлегматор. Але беруться трубки з меншим діаметром. У холодильнику є проходи для води. У нижній отвір вона входить, з верхнього рідина направляється по трубках до дефлегматора.
7. Дрібні деталі, щоб з'єднати частини.
8. Термометр.

Метод ректифікації має і прихильників, і противників. Він може похвалитися такими позитивними сторонами:

1. На виході виходить міцний спирт високої якості, який не містить шкідливих для здоров'я людини домішок. Він стане прекрасною основою для будь-якого алкогольного напою.
2. Можна приготувати самогон з потрібною органолептикою.
3. Прилад досить просто сконструювати самостійно.

Винокури відзначають недоліки:

1. Весь процес ректифікації триває довго. О першій годині виходить всього один літр дистиляту.
2. Виробничі конструкції коштують дорого.

Однак, з огляду на безсумнівну користь колони, її все-таки варто придбати. І тоді до якості самогону претензій не буде.

Виробництво алкоголю в домашніх умовах - поширене явище в нашій країні. Тим більше що існує безліч рецептів, що дозволяють виготовляти напої з натуральних продуктів. Та й спеціальні пристосування для цього також розроблені - їх можна зробити своїми руками, а можна купити в магазині.

Наприклад, найбільш популярними є самогонний апарат і так звана ректифікаційна колонка. Природно, кожна з цих конструкцій має свої особливості. І якщо досвідчені самогонники вже визначилися, яке саме пристосування підходить їм, то початківці плутаються і не можуть зрозуміти, чому ж користуватися зручніше і вигідніше в тій чи іншій ситуації.

У цій статті ми розглянемо, що краще: колона ректифікації або самогонний апарат - після її прочитання ви чітко зрозумієте, яким саме пристосуванням користуватися вам буде зручніше.

А чому саме самогон?

До речі, багато хто задається питанням - а навіщо взагалі займатися домашнім приготуванням самогону, якщо в магазинах представлений величезний вибір алкогольної продукції?

Домашні міцні напої мають ряд незаперечних переваг перед виготовленими на фабриках і заводах:

1. Вони виготовлені з натуральних продуктів.
2. Ви самі контролюєте кожен етап виробництва, а тому забезпечує ідеальну чистоту.
3. Ви можете самі регулювати рівень фортеці.
4. Кінцева вартість виявляється набагато нижче, ніж в магазинах.

Надмірне вживання навіть самостійно приготовленого високоякісного алкоголю шкодить вашому здоров'ю! Пам'ятайте про це і не зловживайте!

Переконалися, що створений своїми руками самогон краще і якісніше магазинної продукції? Тепер розглянемо, в чому полягає відмінність ректифікаційної колони від самогонного апарату.

Основні характеристики

У цього пристрою є і друга назва - дистилятор. Він використовується для отримання так званого спирту-сирцю, тобто самогону шляхом очищення браги.

Суть роботи дистилятора полягає в наступному:

• відповідно до рецептури готують брагу;
• брага відправляється в перегінний куб, де нагрівається до температури кипіння;
• в результаті нагрівання при нагріванні брага виділяє спиртосодержащий пар;
• пари спершу проходять сухопарник, де осідають важчі сивушні масла;
• далі пар з високим вмістом спирту переходить в холодильник - змійовик, поміщений в ємність з холодною водою, де відбувається його конденсація на рідку і пароподібну фракції;
• пар виходить назовні, а спирт стікає в заздалегідь підготовлену ємність.

Роль «холодильної установки» виконує саме змійовик - вигнута спіраллю мідна або скляна трубка малого діаметра, для охолодження якого використовується холодна вода - проточна.

Смак у такого продукту далеко не найприємніший, в ньому присутні і сивушні масла, і інші домішки. Щоб підвищити кінцеву якість продукту його рекомендується переганяти мінімально 2 рази, щоб позбутися від усіх сторонніх домішок і отримати чистий готовий продукт фортецею 72 0.

Домогтися бОльшей фортеці в класичному самогонному апараті практично неможливо. Тільки якщо переганяти самогон 3-4 рази, але його кількість скоротиться мінімум удвічі. Проте досягти міцності спирту - 97% на практиці неможливо, для це потрібна саме колона ректифікації, про яку ми поговоримо нижче. До слова, дізнатися про те, ви дізнаєтеся у відповідній статті.

Як боротися з сивушними маслами

Звичайно, якщо мати певний досвід, мати відповідні навички, то в кінцевому підсумку отримати якісний і щодо приємний на смак напій цілком реально.

Особливу увагу необхідно приділити позбавлення від сивушних масел:

• в момент перегонки в першу чергу під впливом температури відбувається випаровування ацетону, слідом за ним - спирту, і тільки потім сивушних масел;
• перші 5% від загального обсягу продукту і останні 5% (голова і хвіст) необхідно збирати в окремий резервуар і виливати;
• оскільки точно визначити перші і останні 5% від загального обсягу на око вкрай складно, то успіх «операції» безпосередньо залежить від досвіду самогонника.

Безсумнівна перевага

Різниця між ректифікаційної колоною і самогонним апаратом полягає ще і в тому, що останній більш продуктивний. Так, найменша продуктивність такого пристрою становить трохи більше одного літра за годину «варіння», а окремі, сучасні, вдосконалені моделі можуть готувати і більше трьох літрів на годину!

Дистиллятор буде оптимальним варіантом і в разі, якщо виконується перегонка некласичної браги, а чачі (фруктової і ягідної браги), що в підсумку дозволяє отримати такі елітні напої, як:

• вино;
• кальвадос;
• коньяк;
• сливовиця.

Основний недолік даного апарату полягає в тому, що з його допомогою можна отримати тільки спирт-сирець.

Колона ректифікації: докладний опис

Тепер розповімо, чим відрізняється самогонний апарат від колони ректифікації, докладно описавши останню.

Сам процес ректифікації є теплообмін, який відбувається в цій колоні, що в підсумку дозволяє відокремити від сирцю так званий ректификат. Тобто, при нагріванні до певної температури в колоні вдається вибудувати всі складові речовини з використовуваного для перегонки сировини в своєрідну чергу:

• при температурі в 56 градусів - ацетон;
• при температурі в 65 градусів - метиловий спирт;
• при температурі в 78 градусів - ректифікат;
• при температурі в 100 градусів - вода і сивушні масла.

Суть процесу полягає в безпосередньому контакті рідини і виділяється пара:

• у верхній частині пристосування передбачено особливий дефлегматор;
• він забезпечує конденсацію парів і перенаправляє отриманий конденсат вниз;
• конденсат зустрічається з парою, який виникає внаслідок нагрівання в випарнику;
• в результаті, на кожній дільниці труби здійснюється своєрідне взаємодія, в результаті чого відбувається обмін фракціями різного рівня кипіння.

Колона - досить висока, витягнута ємність, що забезпечує оптимальну різницю температур в різних її частинах:

• у верхній частині - 78 градусів, завдяки чому до цієї точки доходить тільки етиловий спирт;
• волога, сивушні масла осідають в випарнику, оскільки їх температура кипіння значно вище.

Дане пристосування підходить і для перегонки браги, в результаті чого вдається отримати високоякісний спирт, за смаком і фортеці принципово відрізняється від самогону.

Випускаються промислові моделі цього обладнання відрізняються підвищеною продуктивністю - деякі з них забезпечують виробництво до п'ятисот літрів натурального продукту щогодини.

Домашні вироби природно не такі продуктивні - з їх допомогою можна отримати не більше півлітра чистого спирту!

основні переваги

Головні переваги ректифікації полягає в тому, що вона дозволяє отримувати більш чистий продукт з мінімальною кількістю:

• сивушних масел;
• ацетону.

Тому таке обладнання ідеально підходить, якщо необхідно виконати перегонку браги, отриманої зі звичайного цукру - адже в ній міститься найбільша кількість різноманітних сторонніх домішок і ароматів.

Головний негатив - низька продуктивність. Всього лише близько півлітра готового продукту на годину.

Підводячи підсумок: що вибрати?

Конкретний вибір залежить від того, що саме і як ви збираєтеся переганяти:

• для винних браг та іншого сировини, отриманого на основі вина краще використовувати звичайний дистиллятор;
• при перегонці класичних браг, отриманих з цукру, рекомендується застосовувати колону.

В останні роки все більшою популярністю користуються з ректифікаційної колоною - це універсальне обладнання, в якому поєднані властивості колони і дистилятора.

У цьому випадку додатково застосовується - окрема колона, яка нагвинчується на дистилятор. Привабливість цього пристрою полягає в тому, що ви можете займатися перегонкою як винних, так і цукрових браг, самостійно змінюючи конструкцію обладнання.

Домашня дистиляція і ректифікація - що краще

Любителі приготування домашніх спиртних напоїв з часом приходять до необхідності підвищення якості. Кращим рішенням є отримання чистого спирту і розведення його по необхідному рецептом.

Отримати чистий спирт допоможе колона ректифікації. Зовсім недавно інформація про домашню ректифікації була недоступною, сьогодні велика кількість спеціалізованих форумів та блогів докладно висвітлює процес домашньої ректифікації і споруди відповідного обладнання.

Ректифікація - процес очищення спирту від легких ефірних і важких сивушних складових, позбавлення продукту від глюкози, цукрів і кислот. Процес ректифікації дозволяє отримати чистий етиловий спирт до 96 °.

Вийшло сировину застосовується в технічних, медичних цілях, а також для приготування високоякісного спиртного.

Довідка. Щоб без помилок зробити апарат своїми руками, потрібно розуміти фізику і хімію процесів ректифікації.

Спирт-сирець або брага нагріваються в кубі. Пари піднімаються по царге, найважчі частини конденсуються в нижній частині набивання і стікають в куб. Пари легше піднімаються вище набивання, конденсуються і стікають в куб. Нова порція парів піднімається, нагріває вже стікає флегма, з неї випаровуються легкі фракції - вступає в силу основоположний принцип тепломассообмена.

Найлегші частинки досягають холодильника Дімрота, де охолоджуються і стікають. Коли в ректифікаційної колоні пари «вишикувалися» по поверхах згідно з щільністю, починається відбір спирту в верхній частині колони. Початківці ректіфікатори припускаються помилки саме на цьому етапі - або допускають «захлеб» - зайве виникнення флегми, або відбирають багато продукту, тоді страждає «поверховість» і вийшов спирт буде з домішками.

Зробити колону ректифікації в домашній умовах досить складно. Серйозні виробники детально розраховують і відчувають свій товар, докладають докладну інструкцію. Перед самодельщиков стоїть вибір:

1. Повторити задумку популярних виробників, скопіювати вже існуючий апарат. При необхідності в перевірені схеми можна внести правки і доопрацювання.
2. Сконструювати свою схему, що відрізняється від інших.

З чого складається колона ректифікації, і її креслення?

Домашній майстер може виготовити царговую колону ректифікації. Вона прощає багато помилок, і результат буде гарантований.

Креслення ректифікаційної колони

Перегінний куб

Це ємність, куди вбудовуються нагрівачі, випаровується брага або спирт-сирець.

Характеристики ємності:

1. Міцність. Вага ректифікаційної труби припадатиме на кришку, тому куб повинен бути жорстким.
2. Хімічна нейтральність до спирту. Ідеальний матеріал - харчова хромнікелевого сталь (нержавійка).
3. Зручність. Ємність потрібно піднімати, переміщати, зливати з нього барду (перегін). Обсяг ємності розраховується в залежності від необхідної продуктивності апарату, потужності нагрівачів.
4. Утеплення. Тепловтрати повинні бути мінімальні. тому і стінки, і дно повинно бути «упаковано» в утеплювач без містків холоду.

Царга для самогонного апарату

Царга - це труба, яка встановлюється на куб. По суті, це і є основний каркас колони ректифікації. Існує тарілчаста царга, але вона рідко застосовується в домашніх умовах.

Характеристики:

1. Міцність. Товщина стінки царги зазвичай приймається від 1 до 1.5 мм. Це створює достатню міцність при невеликій вазі.
2. Хімічна нейтральність.
3. Утеплення. Щоб вибудувати в колоні пари різних фракцій «по поверхах», царга повинна бути добре утеплена. Відмінно підійде рукав зі спіненого поліпропілену або лотки з пінополістиролу, що застосовуються в сантехніці.
4. Розбірний. Для зручності чищення і зберігання царгу можна зробити розбірний - з колін 30-40 см. Це дозволить регулювати висоту апарату, що впливає на швидкість і якість продукції.
5. Наявність оглядових скляних ділянок.
6. Діаметр. Якщо це тонка трубка (до 2 дюймів), набивка не потрібна - все процеси відбуваються на стінках. Така колона називається плівковій. Діаметри вище вимагають застосування насадки - ущільнювальної набивання для підвищення площі тепломассообмена.

Набивка або насадка

Набивка потрібна для осадження флегми, її повторного випаровування. Головна характеристика набивання - площа. Як набивання застосовують камені певних порід, сито з нержавіючої сталі, стружкові спіралі з нержавійки.

У продажу є багато вже готових рішень, домашні майстри придумали різні можливості вибору-замінники. Найчастіше для заміни заводських набивання використовуються металеві сіточки для миття посуду або металева стружка.

Від обсягу і щільності насадки залежить вибудовування парів по поверхах. Якщо в колоні використовується дрібна стружкова призматическая насадка, потрібно зробити гратчасту опору, щоб насадка не потрапляла в куб.

охолоджувач Дімрота

Вгорі ректифікаційної колони знаходиться охолоджувач - трубка, звита в спіраль.

По ній циркулює холодна вода. Він повністю охолоджує все легкі пари. Характеризується площиною нахилу, потужністю, довжиною.

вузол відбору

Він служить для того, щоб відібрати спирт з верхнього «поверху». Відбір здійснюється в повному обсязі, велика частина флегми повертається в царгу. Співвідношення забраного продукту до повернулася в царгу флегми називається флегмовое числом.

Чам вище флегмовое число, тим менше продуктивність апарату, тим чистіше виходить продукт.

Існують три види відбору:

1. За брагу. вузол відбору знаходиться вище холодильника Дімрота, і вловлює прорвалися пари. Вони доохлаждается в додатковому проточному холодильнику.
2. За рідини. Охолодити флегма «верхніх поверхів», капая з холодильника, відбирається через похилі площини або відстійник.
3. За пару. Частина пара піднімається вгору, до Дімроту, а частина спрямовується до додаткового холодильника, де конденсується. Забезпечується стабільне флегмовое число, що не змінюване в міру того перегонки.

додатковий холодильник

Несе допоміжну функцію.

Що робить:

• доохлаждается вийшов продукт,
• тримає в облозі випадково потрапили пари,
• охолоджує готовий продукт.

Детальніше про те, що з себе представляє колона ректифікації, і який принцип її роботи, ви дізнаєтеся з цього відео:

вибір конструкції

Розміри і конструкція апарату залежить від ряду факторів:

1. Необхідна продуктивність. при більшій продуктивності царга з набиванням буде вище і ширше - пара проходить більше. Охолоджувач і вузол відбору також повинні забезпечити достатню ефективність. Мінімальна довжина царги - 1.5 метра, краще зробити її розбірний з трьох колін - 1 метр, 0.2 метра, 0.5 метра. це дозволить використовувати апарат як для дистиляції, так і для ректифікації.
2. Можливі розміри. Часто домашні ректифікаційні колони обмежені в розмірах через висоту стелі. Заощадити місце допоможе зміщення холодильника дімрота у верхній частині апарату, або розміщення його перпендикулярно царге (молот Тора).
3. Доступ до технологій металообробки. Апарат з нержавіючої сталі прослужить довго і не буде окисляти спирт, але для з'єднання деталей потрібно аргонове зварювання або електроди по нержавіючій сталі. Варити нержавійку складно. При можливості можна застосовувати лабораторне термостійкий посуд, але воно занадто крихке. Відмінний варіант для самодельщиков - мідь. Вона легко паяется газовим пальником, в продажу є велика кількість
4. Обсяг заправляється сировини. Чим більше застосовуваний куб, тим вище повинна бути продуктивність. Випаровування спирту відбувається при 75 - 80 ° С, зниження температури знизить швидкість процесу.
5. Бюджет. При мінімальному бюджеті розглядати треба просту, але ефективну конструкцію з механічними регулюваннями. Якщо бюджет не обмежений, апарат доповнюється точними голчастими кранами, додатковими вузлами і автоматикою управління.

Для домашнього дистиллирования найбільш простий буде колона з кубом до 50 літрів з вбудованими тенами потужністю 3 Квт. Діаметр колони 32 мм, вузол відбору по рідини за мотивами конструкції Алекса Бокакоби, холодильник Дімрота, вставлений вище вузла відбору.

Додатковий охолоджувач не потрібен, замість нього відмінно служить пластикова трубка довжиною 1.5 метра, охлаждаемая повітрям. В якості насадки можна використовувати насадку Панченко, СПН або металеві нержавіючі мочалки для посуду. Всі з'єднання виробляються на недорогі сантехнічні з'єднання.

оптимальні розрахунки

Розрахунок колони починається з визначення наступних параметрів:

1. Можлива висота. Практика показує, що для домашнього апарату оптимальної буде висота в 1.5 - 2 метри. Якщо в ролі нагрівача використовується газова плита, висота царги буде 1.2 - 1.5 метра. Діаметр залежить від висоти, середнє співвідношення - 1/50. Наприклад, царга 1.5 метра повинна бути не більше 32 мм. (Округляємо до стандартних труб).
2. Потужність Тена або нагрівача. Царга 1.5 метра буде мати продуктивність приблизно 300 мл / год, що відповідає 300 ват потужності Тена. Потужність нагрівача повинна бути достатньою для нагрівання до 70 ° С обсягу браги протягом 1 години, а також мати можливість оптимального регулювання.
3. Обсяг куба. Це утеплена ємність зі зручним розміром, транспортабельна. Для економії висоти приміщення діаметр і висота повинні бути приблизно однаковими. Від обсягу куба залежить кількість нагрітих парів. Для домашнього використання зручні кеги з-під пива 25, 30, 50 літрів. Алюмінієві бідони або бачки краще не використовувати - алюміній швидко кородує.
4. Потужність охолоджувачів. Охолоджувач повинен повністю справлятися з конденсуванням парів при мінімальному протоці води. Точної формули розрахунку потужності охолоджувача не існує, кількість витків і довжина підбирається досвідченим шляхом. Для нашої конструкції цілком достатньо 30 сантиметрів щільно навитої спіралі з трубки 6 мм. Краще виготовити холодильник з запасом потужності і регулювати швидкістю подачі холодної води.

Як зробити з фітингової сантехніки в домашніх умовах?

Дії такі:

• закуповуємо матеріали - 2 метри труби 32 мм з міді; олово для пайки; 15 см мідної трубки діаметром 8 мм, 2 метра трубки 6 мм; голчастий кран, пластиковий шланг діаметром 8 мм. Купуємо готову насадку або замінник - керамічний гравій, металева мочалка. Найбільш прості з'єднувачі - клампи або латунна різьблення.
• Робимо царгу. Ділимо трубу на відрізки 1 метр, 0.3 метра, 0.5 метра. Відрізок 10 сантиметрів припаюємо до кришки куба, вставляємо сіточку для затримки насадки. На кожен стик припаюємо кламповое з'єднання або сантехнічну різьблення з міді або латуні.

• збираємо вузол відбору за мотивами Алекса Бокакоба. На трубці довжиною 0.3 метра ближче до нижнього краю робимо два кутових пропила під 30 - 40 градусів. У пропили вставляємо платівки з міді, обрізаємо і запаює. Свердлимо отвір для трубки відбору рідини, отвір повинен знаходитися внизу «кишеньки» нижньої платівки. На трубку відбору припаюємо різьблення для голчастого крана, який буде регулювати відбір. Збоку і трохи вище отвору відбору вставляємо трубку «прямотока». Він потрібен, щоб контролювати флегмовое число. Прямоток проводить флегму з «кишеньки» відбору нижче, флегма капає в центр насадки. Середня частина прямотока виконана з прозорої пластикової трубки.

• збираємо охолоджувач, Для чого щільно навивають мідну трубку, набиту піском на штир діаметром 12 мм. Штир витягується, пісок витрушує і видувається. Виходить спіраль, один кінець якої потрібно протягнути всередину. Початок і кінець трубки протягується в латунний «стаканчик» з різьбленням і запаюються - це пробка. Одержаний холодильник вставляється вище вузла відбору, що капає флегма збирається похилими площинами.

• Перед застосуванням засипаємо насадку в царгу. Насадка не повинна щільно закупорювати трубу, пара повинна вільно проходити через неї.

• При бажанні можна зробити проточний доохладітель. Він складається з двох трубок, діаметром 10 і 12 мм. Довжина тонкої трубки на 3 см. Коротше, ніж товстої. Трубки вставляються одна в іншу і торці запаюються. До товстої трубці припаиваются вхід і вихід холодної води.

Колона зібрана і готова до використання. Перед застосуванням деталі краще промити слабким розчином оцтової кислоти за допомогою йоржика.

Подивіться відео, в якому показано, як зібрати колону ректифікації своїми руками:

Режими роботи

Режими наступні:

1. Нагрівання браги до 72 -75 ° С. Охолоджувач Дімрота працює з мінімальною потужністю.
2. Прогрів колони і вибудовування «поверхів» конденсації флегми. Протягом усієї колони йде активний барботаж і паромассообмен. Важливо не допустити перенасичення колони, інакше буде «захлеб» - флегма закупорить весь діаметр царги. Підбираємо потужність нагрівачів так, щоб біля вузла відбору температура була 71 - 75 ° С.
3. Початок відбору. При відборі по рідини неминуче порушується струнка піраміда в царге, тому флегмовое число потрібно буде коригувати. Щільність пара поступово падає, інстенсівность відбору також. Перша відібрана рідина - «голови» - містять летючі ефірні складові. Обсяг голів доходить до 20% від планованого вмісту спирту.
4. Відбір основного товарного спирту йде до появи запаху сивушних масел.
5. При бажанні витягнути з сировини все можливе, Витягуємо «хвости» - останню частину спиртсодержащих парів. У них велика кількість сивушних масел, хвости змішуються в «головами» і застосовуються при подальших ректифікації.
6. завершення ректифікації - вимикання нагрівача, охолодження труб.

Весь цикл в залежно від бажаної якості продукції може тривати порівняно довго - від 8 годин до 2 діб.

Середня продуктивність зібраної нами колони - 250-300 мл. 96 ° спирту на годину.

Чи потрібно проектувати обладнання?

Процес розрахунку, складання та клінічних випробувань саморобного обладнання приносить величезне задоволення. Результат після правок і доопрацювань буде гарантований. Однак перші труднощі або невдачі здатні остудити запал початківців ректіфікаторов.

В результаті самостійного конструювання на результат впливають навіть незначні нюанси - щільність набивки, кут нахилу, діаметр трубок Дімрота ... У випадку, якщо потрібен швидкий і гарантований результат - краще придбати готовий апарат від виробника. При покупці важливо знати пристрій, продуктивність і призначення апарату, щоб не купити підробку або неефективний прилад.

Щоб отримати чистий самогон, домашні кулінари зазвичай вдаються до подвійній перегонці. В результаті виходить якісний продукт без шкідливих домішок, з приємним смаком і ароматом.

Ще кращий ефект дає дистиляція в ректифікаційної колоні. Вона дозволяє отримати максимально очищений міцний спирт (94-96%) або горілку без додаткових присмаків і запахів.

При цьому мінусів у пристрої практично немає, за винятком великих габаритів і необхідності попрацювати над його виготовленням. У тому, що колону ректифікації краще збирати самостійно, сходиться більшість досвідчених самогонників.

Конструкція і принцип роботи ректифікаційної колони

Перегінний куб

Царга (труба) з наповнювачем

Вузол відбору спирту

дефлегматор

додатковий холодильник

Працює вона наступним чином

Що знаходиться в перегінній ємності брага нагрівається і починає випаровуватися. Пари йдуть вгору по царге, досягають холодильника і вузла відбору, кран якого на початковому етапі закритий.

Сконденсовані пари (флегма) спускаються назад по трубі. При цьому важкі фракції накопичуються внизу, а легкі - вгорі. Завдяки насадкам, процеси конденсації і випаровування відбуваються багаторазово: пари і рідини безперервно взаємодіють.

Цей процес обміну і являє собою процес ректифікації. Найлегші пари з високим вмістом спирту відводяться в холодильник, де відбувається фінальна конденсація. В результаті в приймальну ємність надходить чистий дистилят.

Розрахунок параметрів та підбір матеріалів

Перш ніж приступати до складання колони, слід визначитися з розмірами і іншими характеристиками апарату.

Висота царги

Якщо раніше ректифікаційні колони представляли собою багатометрові конструкції, то сьогодні домашні винокури користуються компактними варіантами - близько 1,5 метрів завдовжки. Головний принцип, яким слід керуватися при розрахунку габаритів наступний: висота труби повинна бути дорівнює приблизно 50 її діаметрам. Допускаються невеликі відхилення в одну або іншу сторону. Однак довжина царги не може бути менше 1 метра. В іншому випадку частина сивушних масел потрапить в відбір, і виникнуть труднощі з поділом фракцій. Збільшення висоти колони понад 1,5 метрів на якість продукту суттєво не впливає, але подовжує час перегону. До того ж, розмістити таку конструкцію в домашніх умовах буде проблематично. Оптимальні розміри труби: довжина - 1,3-1,4 м, діаметр - 3-5 см.

Матеріал і товщина стінок

Ідеальним варіантом для царги є харчова нержавійка: вона ніяк не впливає на склад напоїв. Також підійде мідь. Оптимальна товщина стінок знаходиться в межах 1-2 мм. Більше можна, але це обтяжить конструкцію і збільшить витрати, не приносячи особливої \u200b\u200bвигоди. До того ж варто пам'ятати, що в стінках доведеться робити отвори.

Вид і параметри насадок

В якості контактного елемента найпростіше використовувати побутові мочалки з нержавійки, якими чистять посуд. Щоб перевірити якість металу, можна замочити виріб в розчині солі і залишити в ньому на добу: гарний виріб не заіржавіє. Альтернативними варіантами є скляні кульки, камені певних порід, металева стружка. Щільність набивки становить 250-270 г контактного елемента на 1 л об'єму колони.

обсяг куба

Ємність для перегонки заповнюють на 2/3, при цьому кількість спиртовмісної рідини має відповідати 10-20 обсягами насадки. Для колони з діаметром 5 см оптимально використовувати бак на 40-80 л, для ширини в 4 см - 30-50 л.

джерело нагріву

Не рекомендується використання газової, електричної або індукційної плити. Перший варіант небезпечний, інші не дозволяють забезпечити рівномірну подачу тепла. Оптимальним варіантом є електронагрів за допомогою ТЕНів, які можна вмонтувати в куб самостійно. Потужність елементів залежить від обсягу куба: на 50 л потрібно не менше 4 кВт, на 40 л - не менше 3 кВт і т. Д.

Вид теплоізоляційного матеріалу

Він повинен витримувати високі температури, бути хімічно інертним. Зазвичай використовують поролон 3-5 мм завтовшки, фторопластові або силіконові (але не гумові!) Прокладки.

варіант стикування

Якщо використовуються різьбові з'єднання, може знадобитися герметик. Краще віддати перевагу надягання елементів один на одного.

При створенні ректифікаційної колони має значення кожна дрібниця, тому слід суворо дотримуватися всіх рекомендацій. Не зайвим буде подивитися відео збірки.

В одну частину, яка буде знаходитися внизу, засипають обраний вид насадок, попередньо встановивши сітку і наполегливу шайбу для виключення випадання матеріалу. Якщо використовуються металеві губки (буде потрібно близько 40 шт.), Попередньо нарізають їх на шматочки по 5 мм. Пружинки слід розподіляти рівномірно, постукуючи трубою по твердій поверхні. Засипавши насадку, закривають трубу сіткою, фіксують її шайбою.

Під'єднують конструкцію до перегінного кубу і утеплюють її теплоізоляційним матеріалом.

Другу (верхню) частину труби за допомогою паяльника з'єднують з дефлегматором. У водяному корпусі повинно бути 2 патрубка: на введення і виведення води. Дефлегматор можна купити або зробити самостійно з термоса, скороварки, змійовика, мідної трубки (перші варіанти краще). Наприклад, так: https://youtu.be/D4ZsbbRH6ds

Верхній кінець колони закривають пробкою / кришкою або запаюють, залишивши отвір для установки атмосферної трубки. Для її закріплення використовують штуцер, кінець трубки опускають в воду.

Роблять отвір під патрубок для виходу дистиляту. Воно повинно знаходитися на пару сантиметрів вище місця з'єднання з нижньою частиною труби, під ним встановлюють пластинку для збору конденсату.

За допомогою силіконового шланга під'єднують до колони холодильник. Його можна купити або зробити самостійно. Для регуляції процесу руху рідини на шланг кріплять затиск від крапельниці.

З'єднують охолоджуючі елементи між собою: верхню частину холодильника з низом дефлегматора, верхню частину дефлегматора з каналізацією. Таким чином, вода до дефлегматора буде надходити підігрітою.

Додатково можна встановити регулятор потоку води і термометр (для нього буде потрібно додатковий отвір в вузлі відбору).

Можна також розділити царгу на 3 частини: така конструкція вважається більш варіативної в застосуванні. Докладний процес складання колони можна подивитися тут:

Рано чи пізно майже кожен любитель саморобного алкоголю замислюється про придбання або виготовлення ректифікаційної колони (РК) - пристрої для отримання чистого спирту. Починати потрібно з комплексного розрахунку базових параметрів: потужності, висоти, діаметра царги, обсягу куба і т.д. Ця інформація буде корисна як бажаючим зробити все елементи своїми руками, так і присутніх купити готову колону ректифікації (допоможе визначитися з вибором і перевірити продавця). Не торкаючись конструктивних особливостей окремих вузлів, ми розглянемо загальні принципи побудови збалансованої системи для ректифікації в домашніх умовах.

Схема роботи колони

Характеристики труби (царги) і насадки

Матеріал. Труба багато в чому визначає параметри ректифікаційної колони і вимоги до всіх вузлів апарату. Матеріалом для виготовлення царги є хромонікелева нержавіюча сталь - «харчова» нержавіюча сталь.

Завдяки хімічній нейтральності харчова нержавіюча сталь не впливає на склад продукту, що і потрібно. На спирт переганяють сирець з цукрової браги або відходи дистиляції ( «голови» і «хвости»), тому головною метою ректифікації є максимальна очищення виходу від домішок, а не зміна органолептичних властивостей спирту в ту чи іншу сторону. Використовувати мідь в класичних ректифікаційних колонах недоречно, оскільки цей матеріал злегка змінює хімічний склад напою і підходить для виробництва дистилятора (звичайного самогонного апарату) або бражної колони (окремий випадок ректифікації).

Розібрана труба колони зі встановленою насадкою в одній з царг

Товщина. Царгу роблять з нержавіючої труби з товщиною стінки 1-1,5 мм. Більш товста стінка не потрібна, так як це призведе до подорожчання і обваження конструкції без отримання будь-яких переваг.

Параметри насадки. Говорити про характеристики колони без прив'язки до насадки некоректно. При ректифікації в домашніх умовах використовують насадки з площею контактної поверхні від 1,5 до 4 кв. м / літр. Зі збільшенням площі контактної поверхні зростає і розділяє здатність, але падає продуктивність. Зменшення площі призводить до зниження розділяє і зміцнює здатності.

Продуктивність колони спочатку зростає, але потім для підтримки фортеці виходу оператор змушений знижувати швидкість відбору. Це означає, що існує якийсь оптимальний розмір насадки, який залежить від діаметра колони і дозволять досягти найкращого поєднання параметрів.

Розміри спірально-призматичної насадки (СПН) повинні бути менше внутрішнього діаметра колони приблизно в 12-15 разів. Для діаметра труби 50 мм - 3.5х3.5х0.25 мм, для 40 - 3х3х0.25 мм, а для 32 і 28 - 2х2х0.25 мм.

Залежно від поставлених завдань доцільно використовувати різні насадки. Наприклад, при отриманні укріплених дистилятів часто застосовують мідні кільця діаметром і висотою 10 мм. Зрозуміло, що в цьому випадку метою є не розділяє і зміцнює можливість системи, а зовсім інший критерій - каталітична здатність міді усувати зі спирту сірчисті з'єднання.

Варіанти спірально-призматичних насадок

Не варто обмежувати арсенал однієї, нехай навіть найкращої насадкою, таких просто немає. Є найбільш підходящі для вирішення кожного конкретного завдання.

Навіть невелика зміна діаметра колони серйозно впливає на параметри. Для оцінки досить пам'ятати, що номінальні потужність (Вт) і продуктивність (мл / год) чисельно рівні площі поперечного перерізу колони (кв. Мм), а значить, пропорційні квадрату діаметра. Звертайте на це увагу при виборі царги, завжди вважайте внутрішній діаметр і по ньому порівнюйте варіанти.

Залежність потужності від діаметра труби

Висота труби. Для забезпечення гарної утримує і розділової здатності, не залежно від діаметра, висота колони ректифікації повинна бути від 1 до 1,5 м. Якщо менше - не вистачить місця для накопичених в ході роботи сивушних масел, в результаті сивуха почне прориватися в відбір. Ще один недолік - голови будуть нечітко розділятися на фракції. Якщо висота труби більше - це не призведе до істотного поліпшення розділяє і стримує здатності системи, але збільшить час перегону, а також кількість «голів» і «підголівників» .Інші словами, зі збільшенням висоти труби надбавка до розділяє здатності колони ректифікації на кожен додатковий сантиметр знижується. Ефект від збільшення труби з 50 см до 60 см на порядок вище, ніж зі 140 см до 150 см.

Обсяг куба для колони ректифікації

Щоб підвищити вихід якісного спирту, але не допустити переповнення сивухою колони, навалювання (наповнення) спирту-сирцю в кубі обмежують в діапазоні 10-20 обсягів насадки. Для колон заввишки в 1,5 м і діаметром 50 мм - 30-60 л, 40 мм - 17-34 л, 32 мм - 10-20 л, 28 мм - 7-14 л.

З урахуванням заповнення куба на 2/3 об'єму, для колони внутрішнім діаметром царги 50 мм підійде 40-80 літрова ємність, для 40 мм - 30-50 літрова, для 32 мм - 20-30 літровий куб, а для 28 мм - скороварка.

При використанні куба об'ємом ближче до нижньої межі рекомендованого діапазону можна сміливо прибрати одну царгу і зменшити висоту до 1-1,2 метра. В результаті сивухи буде відносно мало для прориву в відбір, а ось обсяг «підголівників» помітно зменшиться.

Джерело і потужність нагріву колони

Тип плити. Самогон минуле не дає спокою багатьом новачкам, які вважають, що якщо раніше використовували для нагріву самогонного апарату газову, індукційну або звичайну електричну плиту, то можна залишити це джерело і для колони.

Процес ректифікації істотно відрізняється від дистиляції, все набагато складніше і багаття не підійде. Потрібно забезпечити плавне регулювання і стабільність подається потужності нагріву.

Електроплитки, що працюють по терморегулятора в режимі старт-стоп, не використовуються, тому що як тільки відбудеться короткочасне відключення живлення, пар перестане йти в колону, а флегма впаде в куб. В такому випадку доведеться почати ректифікацію заново - з роботи колони на себе і відбору «голів».

Індукційна плита - вкрай грубий апарат із ступінчастим зміною потужності по 100 -200 Вт, а при ректифікації потрібно міняти потужність плавно, буквально по 5-10 Вт. Та й стабілізувати нагрів незалежно від коливання напруги на вході навряд чи вийде.

Газова плита при залитому в куб 40-відсотковому спирті-сирці і 96-градусоном продукті на виході представляє смертельну небезпеку, не кажучи вже про коливання температури нагріву.

Оптимальне рішення - врізати в куб колони тен потрібної потужності, а для регулювання використовувати реле зі стабілізацією вихідної напруги, наприклад, РМ-2 16А. Можна взяти і аналоги. Головне отримати на виході стабілізовану напругу і можливість плавно змінювати температуру нагрівання по 5-10 Вт.

Подається потужність. Щоб нагріти куб за прийнятний час, потрібно виходити з потужності 1 кВт на 10 літрів спирту-сирцю. Значить, для 50 л куба, заповненого на 40 літрів, потрібно мінімум 4 кВт, 40 л - 3 Квт, 30 л - 2-2.5 кВт, 20 л - 1.5 кВт.

При одному і тому ж обсязі куби можуть бути низькими і широкими, вузькими і високими. Вибираючи відповідну ємність, потрібно враховувати, що найчастіше куб використовується не тільки для ректифікації, але і при дистиляції, тому виходять з найжорсткіших умов, щоб потужність, що підводиться не приводила до бурхливого піноутворення з викидами бризок з куба в паропровід.

Дослідним шляхом встановлено, що при глибині розміщення тена близько 40-50 см нормальне кипіння відбувається в разі, якщо на 1 кв. см дзеркала навалювання доводиться не більше 4-5 Вт потужності. При зменшенні глибини допустима потужність збільшується, а при збільшенні - зменшується.

Є й інші чинники, що впливають на характер кипіння: щільність, в'язкість і поверхневий натяг рідини. Буває, що викиди відбуваються в кінці перегонки браги, коли збільшується щільність. Тому вести процес ректифікації на кордоні дозволеного діапазону завжди загрожує неприємностями.

Поширені циліндричні куби мають діаметр 26, 32, 40 см. Виходячи і допустимої потужності на площу поверхні дзеркала кубової навалювання 26 см куб, буде нормально працювати при потужності нагріву до 2,5 кВт, для 30 см - 3.5 кВт, 40 см - 5 кВт .

Третім фактором, що визначає потужність нагріву, є використання однієї з царг колони без насадки як сухопарнику для боротьби з бризгоунос. Для цього потрібно, щоб швидкість пара в трубі не перевищувала 1 м / с, при 2-3 м / с захисний ефект слабшає, а при великих значеннях пар буде гнати флегму вгору по трубі і закидати в відбір.

Формула для розрахунку швидкості пара:

V \u003d N * 750 / S (м / сек),

• N - потужність, кВт;
• 750 - пароутворення (куб. См / сек кВт);
• S - площа поперечного перерізу колони (кв. Мм).

Труба діаметром 50 мм впорається з бризгоунос при нагріванні до 4 кВт, 40-42 мм - до 3 кВт, 38 - до 2 кВт, 32 - до 1,5 кВт.

Виходячи з перерахованих вище міркувань, вибираємо обсяг, розміри куба, потужність нагріву і дистиляції. Всі ці параметри погоджені з діаметром і висотою колони.

Розрахунок параметрів дефлегматора ректифікаційної колони

Потужність дефлегматора визначається в залежності від типу ректифікаційної колони. Якщо будуємо колону з рідинним відбором або паровим нижче дефлегматора, то необхідна потужність повинна бути не менше номінальної потужності колони. Зазвичай в цих випадках в якості конденсатора застосовують холодильник Дімрота з утилізаційної потужністю 4-5 Ватт на 1 кв. см поверхні.

Якщо колона з відбором по пару вище дефлегматора, то розрахункова потужність становить 2/3 від номінальної. В цьому випадку можна застосувати Дімрот або «рубашечнік». Утилізаційна потужність рубашечніка нижче, ніж у дімрота і становить близько 2 Ватт на квадратний сантиметр.

Приклад холодильника Дімрота для колони

Далі все просто: номінальну потужність ділимо на утилізаційну. Наприклад, для колони з внутрішнім діаметром 50 мм: 1950/5 \u003d 390 кв. см площі Дімрота або 975 кв. см «рубашечніка». Значить, холодильник Дімрот можна зробити з трубки 6х1 мм довжиною 487 / (0.6 * 3.14) \u003d 2.58 см для першого варіанту, з урахуванням коефіцієнта запасу 3 метри. Для другого варіанту множимо на дві третини: 258 * 2/3 \u003d 172 см, з урахуванням коефіцієнта запасу 2 метри.

Рубашечнік для колони 52 х 1 - 975 / 5.2 / 3.14 \u003d 59 см * 2/3 \u003d 39 см. Але це для приміщень з високими стелями.

«Рубашечнік»

Розрахунок прямоточного холодильника

Якщо прямоточнік застосовується як доохладітель в ректифікаційної колоні з рідинним відбором, то вибирають найменший і компактний варіант. Досить потужності в 30-40% від номінальної потужності колони.

Виготовляють прямоточний холодильник без спіралі в зазорі між сорочкою і внутрішньої трубою, потім запускають відбір в сорочку, а охолоджуючу воду подають по центральній трубі. В цьому випадку сорочку наварюють на трубу подачі води в дефлегматор. Це невеликий «олівчик» довжиною близько 30 см.

Але якщо один і той же прямоточнік використовується як при дистиляції, так і при ректифікації, будучи універсальним вузлом, виходять не з потреби РК, а з максимальної потужності нагріву при дистиляції.

Для створення турбулентного потоку пара в холодильнику, що дозволяє забезпечити інтенсивність теплопередачі не менш 10 Ватт / кв. см, необхідно забезпечити швидкість пара близько 10-20 м / с.

Діапазон можливих діаметрів досить широкий. Мінімальний діаметр визначається з умов нестворення великого надлишкового тиску в кубі (не більше 50 мм вод стовпа), а максимальний розрахунком числа Рейнольдса, виходячи з мінімальної швидкості і максимального коефіцієнта кінематичної в'язкості парів.

Можлива конструкція прямоточного холодильника

Щоб не вдаватися в зайві подробиці, наведемо найпоширеніше визначення: «Для того, щоб в трубі підтримувався турбулентний режим руху пара, досить, щоб внутрішній діаметр (в міліметрах) був не більший 6-кратної потужності нагріву (в кіловатах)».

Для запобігання завоздушіванія водяної сорочки необхідно підтримувати лінійну швидкість води не нижче 11 см / с, але надмірне збільшення швидкості потребують великого тиску в водопроводі. Тому оптимальним вважається діапазон від 12 до 20 см / с.

Щоб скондесувати пар і охолодити конденсат до прийнятної температури, потрібно подавати воду при 20 ° C в обсязі близько 4.8 куб см / с (17 літрів на годину) на кожен кіловат потужності, що підводиться. При цьому вода нагріється на 50 градусів - до 70 ° C. Природно, взимку води знадобиться менше, а при використанні автономних систем охолодження, приблизно в півтора рази більше.

На підставі попередніх даних можна розрахувати площа поперечного перерізу кільцевого зазору і внутрішній діаметр сорочки. Потрібно враховувати і доступний сортамент труб. Розрахунки і практика показали, що зазор в 1-1.5 мм цілком достатній для дотримання всіх необхідних умов. Цьому відповідають пари труб: 10х1 - 14х1, 12х1 - 16х1, 14х1 - 18х1, 16х1 - 20х1 і 20х1 - 25х1.5, які перекривають весь діапазон потужностей, що застосовуються в домашніх умовах.

Є ще одна важлива деталь прямоточніка - спіраль, навита на парову трубу. Робиться така спіраль з дроту діаметром, що забезпечує зазор в 0,2-0,3 мм до внутрішньої поверхні сорочки. Навивається з кроком рівним 2-3 діаметрам парової труби. Основне призначення - центрування парової труби, в якій при роботі температура вище, ніж в трубі сорочки. Це означає, що в слідстві теплового розширення парова труба подовжується і згинається, притулившись до сорочки, виникають мертві зони, які не омиваються водою охолодження, в результаті ефективність холодильника різко падає. Додатковими плюсами навивки спіралі є подовження шляху і створення турбулентності охолоджуючого потоку води.

Грамотно виконаний прямоточнік може утилізувати до 15 Ватт / кв. см площі теплообміну, що підтверджено дослідним шляхом. Для визначення довжини охолоджуваної частини прямоточніка скористаємося номінальною потужністю в 10 Вт / кв. см (100 кв. см / кВт).

Необхідна площа теплообміну дорівнює потужності нагріву в кіловатах, помноженої на 100:

S \u003d P * 100 (кв. См).

Довжина зовнішнього кола парової труби:

Lокр \u003d 3.14 * D.

Висота сорочки охолодження:

H \u003d S / Lокр.

Загальна формула розрахунку:

H \u003d 3183 * P / D (потужність в кВт, висота і зовнішній діаметр парової труби в міліметрах).

Приклад розрахунку прямоточніка

Потужність нагріву - 2 кВт.

Можливе застосування труб 12х1 і 14х1.

Площі перетину - 78,5 і 113 кв. мм.

Обсяг пара - 750 * 2 \u003d 1500 куб. см / с.

Швидкості пара в трубах: 19,1 і 13,2 м / с.

Труба 14х1 виглядає краще, так як дозволяє мати запас по потужності, залишаючись в рекомендованому діапазоні швидкості пара.

Парна труба для сорочки - 18х1, кільцевої зазор складе 1 мм.

Швидкість подачі води: 4,8 * 2 \u003d 9.6 см3 / с.

Площа кільцевого зазору - 3.14 / 4 * (16 * 16 - 14 * 14) \u003d 47.1 кв. мм \u003d 0,471 кв. см.

Лінійна швидкість - 9.6 / 0.471 \u003d 20 см / с - значення залишається в рекомендованих межах.

Якби кільцевої зазор був 1,5 мм - 13 см / с. Якщо 2 мм, то лінійна швидкість впала б до 9.6 см / с і довелося б подавати воду вище номінального обсягу, виключно для того, щоб не завоздушівался холодильник, - безглузда витрата грошей.

Висота сорочки - 3183 * 2/14 \u003d 454 мм або 45 см. Коефіцієнт запасу не потрібен, все враховано.

Підсумок: 14х1-18х1 з висотою охолоджувальної частини 45 см, номінальна витрата води - 9.6 куб. см / с або 34.5 літра на годину.

При номінальній потужності 2 кВт нагріву холодильник видаватиме 4 літри спирту на годину з хорошим запасом.

Ефективний і збалансований прямоточнік при дистиляції повинен мати співвідношення швидкості відбору до потужності нагріву і витраті води на охолодження 1 літр / год - 0,5 кВт - 10 літрів / годину. Якщо потужність вище, будуть великі тепловтрати, мала - корисна потужність нагріву знизиться. Якщо витрата води вище, прямоточнік має неефективну конструкцію.

Колону ректифікації можна використовувати в якості бражної. Устаткування для бражної колон має свої особливості, але друга перегонка відрізняється в основному технологією. Для першої перегонки особливостей більше і окремі вузли можуть виявитися не застосовними, але це тема для окремої розмови.

Виходячи з реальних домашніх потреб і існуючого асортименту труб, розрахуємо за наведеною методикою типові варіанти ректифікаційної колони.

P.S. Висловлюємо подяку за систематизацію матеріалу і допомогу в підготовці статті користувачеві нашого форуму.