Что дает дополнительная царга. Описание царги, а также принцип ее работы, самостоятельное изготовление в домашних условиях. О внутреннем наполнении царги

Приготовление самогона и спирта для личного использования
абсолютно легально!

После прекращения существования СССР новое правительство остановило борьбу с самогоноварением. Уголовная ответственность и штрафы были отменены, а из УК РФ изъята статья о запрете производства спиртосодержащей продукции в домашних условиях. По сей день не существует ни одного закона, запрещающего нам с Вами заниматься любимым хобби – приготовлением алкоголя в домашних условиях. Об этом свидетельствует Федеральный закон от 8.07.1999 № 143-ФЗ «Об административной ответственности юридических лиц (организаций) и индивидуальных предпринимателей за правонарушения в области производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции» (Собрание законодательства Российской Федерации, 1999, N 28, ст. 3476).

Выдержка из Федерального закона РФ:

«Действие настоящего Федерального закона не распространяется на деятельность граждан (физических лиц), производящих не в целях сбыта продукцию, содержащую этиловый спирт».

Самогоноварение в других странах:

В Казахстане в соответствии с Кодексом РК Об административных правонарушениях от 30 января 2001 года N 155 предусмотрена следующая ответственность. Так, согласно статье 335 «Изготовление и сбыт алкогольных напитков домашней выработки» незаконное изготовление в целях сбыта самогона, чачи, тутовой водки, браги и других алкогольных напитков, а равно сбыт указанных алкогольных напитков влечет штраф в размере тридцати месячных расчетных показателей с конфискацией алкогольных напитков, аппаратов, сырья и оборудования для их изготовления, а также полученных от их реализации денег и иных ценностей. Однако законом не запрещается приготовление алкоголя в личных целях.

В Украине и Белоруссии дела обстоят иначе. Статьями №176 и №177 Кодекса Украины об административных правонарушениях предусмотрены наложения штрафов в размере от трех до десяти не облагаемых налогом МРОТ за изготовление и хранение самогона без цели сбыта, за хранение без цели сбыта аппаратов* для его выработки.

Практически слово в слово повторяет эту информацию статья 12.43. «Изготовление или приобретение крепких алкогольных напитков (самогона), полуфабрикатов для их изготовления (браги), хранение аппаратов для их изготовления» в Кодексе Республики Беларусь об административных правонарушениях. Пункт №1 сообщает: «Изготовление физическими лицами крепких алкогольных напитков (самогона), полуфабрикатов для их изготовления (браги), а равно хранение аппаратов*, используемых для их изготовления, – влекут предупреждение или наложение штрафа в размере до пяти базовых величин с конфискацией указанных напитков, полуфабрикатов и аппаратов».

*Приобретать самогонные аппараты для домашнего использования все же можно, так как второе их назначение – дистилляция воды и получение компонентов для натуральных косметических средств и парфюмерии.

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

Принцип работы царги

Царга представляет собой металлическую трубку, которая один концом крепится вертикально к перегонному кубу, а другим - с дефлегматором (пред охладителем), затем с холодильником для конечной конденсации паров спирта. Крепление производится с помощью резьбового или, что чаще, клампового соединения .

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

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

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

Конструктивные особенности царги и их влияние

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

Материал изготовления царги.

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

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

Внутренний диаметр царги.

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

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

Высота царги.

Высота царги - от нее зависит, насколько качественный получится продукт, какова будет его крепость и степень очистки. Чем длиннее трубка, тем дольше будут проходить пары из перегонного куба, и тем больше "лишнего" отсеется в процессе.

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

Какую царгу выбрать?

Сегодня на рынке можно приобрести царги разных типов. Однако на наш взгляд, оптимальным вариантом является стальная царга 45 сантиметров на кламповом соединении , в комплект которой уже входят сетки Панченкова из нержавеющей стали или меди. Она отличается оптимальными характеристиками и невысокой ценой.

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

Царга для самогонного аппарата – мечта любого человека, желающего регулярно получать чистый спирт-ректификат. Сегодня существует широкий ассортимент оборудования, однако далеко не все самогонщики могут позволить себе покупку царги, ограничиваясь более дешевыми сухопарниками. Тогда лучшим выходом станет изготовление устройства своими руками. Давайте узнаем, как сделать это и сэкономить немалую сумму денег.

1

Прежде чем сделать оборудование своими руками, необходимо определиться с длиной устройства. Именно от размера зависит кратность очищения получаемого продукта. К примеру царга длиной 15 см способна на 20-кратную очистку спирта, а 35-сантиметровое устройство выдает продукт с 50-кратной степенью очистки. В продаже также можно найти 45-сантиметровые царги с 60-кратной степенью очистки спирта.

Несложно догадаться, что чем выше труба, тем лучше продукт она производит. Это получается потому, что в высоких царгах разделение фракций алкоголя происходит гораздо медленнее, чем в низких. Из-за этого в процессе разделения к спирту попадает меньше ненужных продукту примесей. В результате мы получаем отличное спиртное с крепостью не менее 96 %.

Высокая царга

Как показывает практика, хороший спирт можно получить даже при использовании 15-сантиметровой трубы. Однако перед заливанием алкоголя внутрь оборудования его нужно . Этот универсальный абсорбент способен впитать значительное количество сивушных масел и других опасных примесей. Еще одним хорошим вариантом станет предварительная . Согласно мнению многих самогонщиков, очищенный таким методом алкоголь порой оказывается лучше спирта, очищенного в 35-сантиметровой царге. Однако не стоит забывать, что уголь и яичный белок неспособны полностью впитать опасные для здоровья человека примеси. Именно поэтому изготовленная своими руками труба для очистки спиртного считается оптимальным вариантом с целью получения качественного спиртного.

2

Прежде чем сделать крепкий очищенный спирт, необходимо понять основной принцип его создания. Изготовление алкоголя, как и его очистка, невозможны без дефлегмации. Она происходит почти одинаково, будь то сухопарник или ректификатор. Разница состоит лишь в размере и производительности двух этих устройств. Царга значительно больше сухопарника, поэтому она и производит больше спирта. Что же такое дефлегмация и в чем ее суть? Это процесс, который основывается на конденсации паров, отличающихся между собой температурой кипения.

Дефлегмация самогона

Дефлегмация возможна только в том случае, если имеется противоток паров из перегонной емкости и конденсата, который стекает с оголовья царги. Чем медленнее конденсат будет двигаться навстречу парам из перегонного куба, тем лучше пройдет процесс дефлегмации. Сам конденсат, или флегма, всегда должен подпитывать пары, иначе теплообмен между этими двумя компонентами прекратится. В результате этого спирт не будет отделяться от пара, что приведет к остановке изготовления и очистки спирта-ректификата.

С целью обогащения флегмы спиртосодержащими парами производители оснащают свои дистилляторы сухопарниками и конденсаторами. Помимо них большинство самогонных аппаратов оборудованы всевозможными спиртоловушками, которые призваны вытягивать из пара остатки спирта, которые не поддаются конденсированию. Вместе с эффективностью этих элементов царги зачастую именно они сильно повышают стоимость устройства. Кроме того, дополнительные фильтры регулярно забиваются крупными частицами. Если вовремя не заметить эту проблему, царга начнет сильно нагреваться, что в определенных случаях может привести к взрыву всего аппарата. Поэтому мы рассмотрим особенности изготовления обычной царги без дополнительных модулей. Научившись пользоваться этим устройством, в дальнейшем вы сможете оборудовать его любыми спиртоловушками и фильтрами.

3

Чтобы сделать оборудование для изготовления спирта, потребуется подготовить определенные материалы и инструменты. Нам понадобится кусок трубы из нержавейки любого диаметра с высотой 35 или 45 см. Труба будет основанием для изготовленного своими руками оборудования. Также необходимо приобрести переходник для крепления ограничителя, сито с отверстиями минимального размера и около 30 мочалок из нержавейки. Алгоритм изготовления состоит из следующих этапов:

1. Берем металлическую трубу и крепим в ее верхней части переходник на 1 дюйм;
2. В нижней части трубы устанавливаем переходник на 3,5 дюйма;
3. К верхней части основания крепим дистиллятор;
4. От крайней нижней части трубы отмеряем 3,5 см и просверливаем в ней отверстие диаметром 6 мм;
5. В отверстие устанавливаем щуп от цифрового термометра, а сверху над щупом натягиваем резинку от медицинской капельницы;
6. Просовываем в трубу мочалки, а к нижней части царги прикручиваем сито.

Изготовление царги своими руками

После того как вы изготовили устройство своими руками, необходимо протестировать его. Сделать это можно с помощью любого имеющегося в вашем распоряжении самогона. Если вы все сделали правильно, то увидите, насколько чище стал ваш алкоголь. Результат будет гораздо лучше, чем после очистки спиртного сухопарником.

И немного о секретах...

Российские ученые кафедры биотехнологий создали препарат, который сможет помочь при лечении алкоголизма всего за 1 месяц.

Главное отличие препарата - ЕГО 100% НАТУРАЛЬНОСТЬ, а значит эффективность и безопасность для жизни:

• устраняет психологическую тягу
• исключает срывы и депрессию
• защищает клетки печени от поражения
• выводит из сильного запоя за 24 ЧАСА
• ПОЛНОЕ ИЗБАВЛЕНИЕ от алкоголизма вне зависимости от стадии
• очень доступная цена.. всего 990 рублей

Курсовой приём всего ЗА 30 ДНЕЙ обеспечивает комплексное РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ С АЛКОГОЛЕМ.
Уникальный комплекс АЛКОБАРЬЕР является на сегодняшний день самым эффективным в борьбе с алкогольной зависимостью.

Перейдите по ссылке и узнайте все преимущества алкобарьера

В поисках способов получения в домашних условиях не только натурального, но и чистого самогона, изобретатели пришли к уменьшенной копии промышленных установок для производства спирта.

Так появилась в конструкции царга для самогонного аппарата, способная как очищать, так и укреплять спиртовые пары.

Это надстройка над перегонным кубом – труба, установленная вертикально . Бывают компактные конструкции , в которых царга невысокая, а от нее отходит дополнительное навесное оборудование – сухопарник/барботер, .

Есть и длинные конструкции – пленочные и ректификационные колонны.

Предназначение

С помощью царги удается получить крепкий и относительно чистый по органолептике самогон.

То есть, у себя на кухне создавать продукт, не уступающий магазинным крепким напиткам, а то и превосходящий их.

Функции и особенности конструкции

У трубы над кубом три функции:

1. Очистка самогона от высококипящих компонентов – маслянистой сивухи.
2. Предупреждение брызгоуноса.
3. Укрепление конечного продукта за счет обезвоживания. Степень укрепления зависит от высоты колонны. С 20-сантиметровой глупо надеяться на получение спирта, а с высокой это вполне реально.

Царга может быть как полой, так и наполненной насадками или спирально-призматическими насадками (РПН или СПН).

Принцип действия

Модуль действует по тому же принципу, что и промышленные колонные установки по производству спирта. В колонне происходит тепло- массообмен: пары, отрываясь от нагретой спиртосодержащей жидкости, устремляются вверх, частично охлаждаясь, и возвращаются вниз флегмой.

По пути встречаются с новыми парами, вступая с ними в реакцию. Тяжелые маслянистые фракции стекают обратно в куб. Многократно переиспаряясь, спирт очищается, избавляясь заодно от воды (укрепляясь).

Этот процесс называется парциальной конденсацией . Этим же способом разделяют на отдельные вещества многокомпонентные смеси (нефть, к примеру).

Насадки в колонне увеличивают площадь контакта паров и флегмы, улучшая качество конечного продукта.

Как правильно выбрать?

При выборе аппарата с царгой важно учитывать цель, с какой вы его приобретаете. Если вам нужен для получения ароматного самогона, то длину царги принимают равной холодильнику или чуть выше.

Обычный материал для изготовления – пищевая нержавеющая сталь , хотя бывают и медные.

При желании получать спирт крепостью от 80° необходима высокая колонна. На этой конструкции остановимся подробнее.

Царга для ректификационной и бражной колонны

Для бражных и ректификационных колонн – особые условия. От соблюдения требований к аппаратам этого типа зависит успех превращения браги или спирта-сырца (дистиллята, полученного прямоточной перегонкой) в чистый спирт.

Диаметр

Для бытовых колонн ректификационного и бражного типа принят внутренний диаметр 38-48 мм. От него зависит производительность колонны.

При условной высоте 1,5 метра и при внутреннем диаметре 38 мм расчетная производительность составит до 1 л/час, а при 48 мм – 1,8 л/час.

Влияние высоты

Крайне важно для разделительной способности колонны (отделения отдельных веществ), чтобы насадочная часть была не менее 1 м, а общая высота не превышала 1,5 метра. Если длина будет меньшей, нарушится эффективность отбора голов и даже спирт 96° окажется не чистым по составу.

Количество насадки должно составлять 30-кратное количество внутреннего диаметра царги. То есть, к примеру: 38 мм х 30=1140 мм. При диаметре 48 это цифра увеличится до 144 см.

Внимание. Не путайте полную высоту царги с насадочной (той, где находится РНП), которая и определяет работоспособность конструкции.

Можно ли заменить сухопарником?

Не в состоянии полноценно заменить царгу. Связано это с разностью химических процессов, которые происходят в этих модулях.

Сухопарник лишь частично избавляет от сивушных масел даже при дробной перегонке, колонна же способна дать абсолютно избавленный от примесей спирт.

Как сделать своими руками?

Для того, чтобы сделать царгу своими руками, понадобится:

• полая труба из нержавейки или меди;
• переходники;
• соединительные элементы;
• сварочный аппарат и навыки работы с ним.

Расчет длины и диаметра

Об общепринятом диаметре (внутреннем) уже сказано. Не следует думать, что с увеличением длины трубы будут улучшаться и показатели ее продуктивности и степени очистки.

Изменение высоты неравномерно влияет на разделяющие способности и эффективность работы:

• Практичным путем доказано, что при высоте царги менее 45 см происходит лишь частичное очищение и укрепление получаемого дистиллята.
• Высота бражной колонны всегда превышает 45 см.
• Для ректификационной необходимо, чтобы высота царги составляла 30 ее внутренних диаметров.

Корпус

Корпусом может служить только труба из меди или нержавеющей стали. Алюминий, чугун, тем более – пластик для этого модуля непригодны.

Соединения

Поскольку царга устанавливается вертикально над кубом, то в промышленном исполнении используют кламповые соединения, как наиболее надежные. Иногда делают фланцевую крышку, на которой неподвижно, с помощью сварки, установлена труба.

При самостоятельном изготовлении наиболее часто применяется резьбовое соединение. Для чего на крышке куба устанавливают посередине резьбовой штуцер с наружной резьбой того же диаметра, что и царга.

Соответственно, на внутренней части царги нарезается резьба, совпадающая со штуцером. В домашних условиях внутреннюю и наружную резьбу можно «поменять местами».

Осторожно. Для надежного соединения резьбовая часть должна быть не менее 3 см.

Сетка для набивки

Сеткой для набивки могут служить привычные на кухне проволочные мочалки-скребки из нержавеющей стали. Они неплохо справляются с задачей осаждения сивушных компонентов и очищения самогона.

В случае применения проволочных сеток для посуды первую вставляют в нижнюю часть царги целиком. Остальные нарезают частями и засыпают сверху. Так обеспечивается надежный тепло- массообмен между паром и флегмой.

Внимание. При перегоне зерновых и фруктовых браг лучше использовать не кусочки сетки, а пружинки из медной проволоки.

Проволоку намотайте виток к витку на стержень (очищенный электрод), затем нарежьте на небольшие кусочки. Медь прекрасно очищает самогон от серных соединений, которых особенно много набраживается в зерновом сусле.

Отличным вариантом станет покупка РНП (регулярной насадки Панченкова) из нержавейки. Купить ее можно в большинстве интернет-магазинов, использовать бесконечное количество раз.

После каждой перегонки сетку доставайте, разворачивайте, промывайте, скручивайте и вставляйте обратно. Если не планируете в скорости пользоваться аппаратом, насадки лучше просушить.

Особенности. РПН можно использовать вместе с медными пружинками. Или сразу купить медную сетку, есть и такой вариант.

Ход работ

1. Отрежьте царгу, ориентируясь на 45-50 см (или – произвольную длину в зависимости от своей задумки).
2. В кубе посредине установите штуцер, на который будет накручиваться царга.
3. Сверху на трубу предусмотрите крепление головной части ректификатора с охлаждением, если сооружаете ректификационную колонну. Или заварите ее наглухо, вварив сбоку-вверху трубку, ведущую к сухопарнику/барботеру или напрямую к холодильнику.

Особенности. Для создания полноценной ректификационной или бражной колонны предусмотрите крепление, чтобы можно было доставить еще один модуль царги.

1. Сверху или сбоку предусмотрите гнездо для термометра.
2. Подсоедините другие модули (если используете) и холодильник.

Часто в домашнем царгостроительстве внизу трубы еще вваривают сетку, чтобы иметь возможность наполнять царгу мочалками или спиральками. Эту роль прекрасно выполнит РНП, скрученная и вставленная в трубу.

Нужно ли утепление?

Еще один важный вопрос – нужно ли утепление для царги? Многие обходятся без него, более того, направляют на трубу вентилятором поток холодного воздуха, чтобы охлаждать ее для лучшего конденсирования.

Однако доказано, что утепление снижает теплопотери, в результате чего перегонка происходит быстрее, а чистота полученного дистиллята или ректификата выше.

Некоторые царги промышленного изготовления идут с утеплителем. Если и вы решитесь на утепление, то изготовьте чехол из войлока или гибкого утеплителя с фольгой из строительного магазина. Чехол сделайте съемным, поскольку трудно предугадать, будет ли он на пользу. Это покажет только практика.

Пользоваться готовым аппаратом с царгой или усовершенствовать имеющийся – решать вам. Если у вас есть опыт работы на «старомодном» дистилляторе и аппарате с царгой – поделитесь собственными впечатлениями в комментариях к статье.

Рано или поздно почти каждый любитель самодельного алкоголя задумывается о приобретении или изготовлении ректификационной колонны (РК) – устройства для получения чистого спирта. Начинать нужно с комплексного расчета базовых параметров: мощности, высоты, диаметра царги, объема куба и т.д. Эта информация будет полезна как желающим сделать все элементы своими руками, так и собравшимся купить готовую ректификационную колонну (поможет определиться с выбором и проверить продавца). Не затрагивая конструктивных особенностей отдельных узлов, мы рассмотрим общие принципы построения сбалансированной системы для ректификации в домашних условиях.

Схема работы колонны

Характеристики трубы (царги) и насадки

Материал. Труба во многом определяет параметры ректификационной колонны и требования ко всем узлам аппарата. Материалом для изготовления царги является хромоникелевая нержавеющая сталь – «пищевая» нержавейка.

Благодаря химической нейтральности пищевая нержавеющая сталь не оказывает воздействия на состав продукта, что и требуется. На спирт перегоняют сырец из сахарной браги или отходы дистилляции («головы» и «хвосты»), поэтому главной целью ректификации является максимальная очистка выхода от примесей, а не изменение органолептических свойств спирта в ту или иную сторону. Использовать медь в классических ректификационных колоннах неуместно, поскольку этот материал слегка изменяет химический состав напитка и подходит для производства дистиллятора (обычного самогонного аппарата) или бражной колонны (частный случай ректификации).

Разобранная труба колонны с установленной насадкой в одной из царг

Толщина. Царгу делают из нержавеющей трубы с толщиной стенки 1-1,5 мм. Более толстая стенка не нужна, так как это приведет к удорожанию и утяжелению конструкции без получения каких-либо преимуществ.

Параметры насадки. Говорить о характеристиках колонны без привязки к насадке не корректно. При ректификации в домашних условиях используют насадки с площадью контактной поверхности от 1,5 до 4 кв. м/литр. С увеличением площади контактной поверхности возрастает и разделяющая способность, но падает производительность. Уменьшение площади приводит к снижению разделяющей и укрепляющей способности.

Производительность колонны вначале растет, но потом для поддержания крепости выхода оператор вынужден понижать скорость отбора. Это значит, что существует некий оптимальный размер насадки, который зависит от диаметра колонны и позволят достичь наилучшего сочетания параметров.

Размеры спирально-призматической насадки (СПН) должны быть меньше внутреннего диаметра колонны примерно в 12-15 раз. Для диаметра трубы 50 мм – 3.5х3.5х0.25 мм, для 40 – 3х3х0.25 мм, а для 32 и 28 – 2х2х0.25 мм.

В зависимости от поставленных задач целесообразно использовать разные насадки. Например, при получении укрепленных дистиллятов часто применяют медные кольца диаметром и высотой 10 мм. Понятно, что в этом случае целью является не разделяющая и укрепляющая возможность системы, а совершенно другой критерий – каталитическая способность меди устранять из спирта сернистые соединения.

Варианты спирально-призматических насадок

Не стоит ограничивать арсенал одной, пусть даже самой лучшей насадкой, таких просто нет. Есть наиболее подходящие для решения каждой конкретной задачи.

Даже небольшое изменение диаметра колонны серьезно влияет на параметры. Для оценки достаточно помнить, что номинальные мощность (Вт) и производительность (мл/час) численно равны площади поперечного сечения колонны (кв. мм), а значит, пропорциональны квадрату диаметра. Обращайте на это внимание при выборе царги, всегда считайте внутренний диаметр и по нему сравнивайте варианты.

Зависимость мощности от диаметра трубы

Высота трубы. Для обеспечения хорошей удерживающей и разделительной способности, не зависимо от диаметра, высота ректификационной колонны должна быть от 1 до 1,5 м. Если меньше – не хватит места для накопленных в ходе работы сивушных масел, в результате сивуха начнет прорываться в отбор. Еще один недостаток – головы будут нечетко разделяться на фракции. Если высота трубы больше – это не приведет к существенному улучшению разделяющей и сдерживающей способности системы, но увеличит время перегона, а также количество «голов» и «подголовников».Другими словами, с увеличением высоты трубы прибавка к разделяющей способности ректификационной колонны на каждый дополнительный сантиметр снижается. Эффект от увеличения трубы с 50 см до 60 см на порядок выше, чем со 140 см до 150 см.

Объем куба для ректификационной колонны

Чтобы повысить выход качественного спирта, но не допустить переполнения сивухой колонны, навалку (наполнение) спирта-сырца в кубе ограничивают в диапазоне 10-20 объемов насадки. Для колонн высотой в 1,5 м и диаметром 50 мм – 30-60 л, 40 мм – 17-34 л, 32 мм – 10-20 л, 28 мм – 7-14 л.

С учетом заполнения куба на 2/3 объема, для колонны внутренним диаметром царги 50 мм подойдет 40-80 литровая емкость, для 40 мм – 30-50 литровая, для 32 мм – 20-30 литровый куб, а для 28 мм – скороварка.

При использовании куба объемом ближе к нижней границе рекомендованного диапазона можно смело убрать одну царгу и уменьшить высоту до 1-1,2 метра. В результате сивухи будет относительно мало для прорыва в отбор, а вот объем «подголовников» заметно уменьшится.

Источник и мощность нагрева колонны

Тип плиты. Самогонное прошлое не дает покоя многим новичкам, которые считают, что если раньше использовали для нагрева самогонного аппарата газовую, индукционную или обычную электрическую плиту, то можно оставить этот источник и для колонны.

Процесс ректификации существенно отличается от дистилляции, всё намного сложнее и костер не подойдет. Нужно обеспечить плавную регулировку и стабильность подаваемой мощности нагрева.

Электроплитки, работающие по терморегулятору в режиме старт-стоп, не используются, потому что как только произойдет кратковременное отключение питания, пар перестанет идти в колонну, а флегма рухнет в куб. В таком случае придется начать ректификацию заново – с работы колонны на себя и отбора «голов».

Индукционная плита – крайне грубый аппарат со ступенчатым изменением мощности по 100 -200 Вт, а при ректификации нужно менять мощность плавно, буквально по 5-10 Вт. Да и стабилизировать нагрев независимо от колебания напряжения на входе вряд ли получится.

Газовая плита при залитом в куб 40-процентном спирте-сырце и 96-градусоном продукте на выходе представляет смертельную опасность, не говоря уже о колебании температуры нагрева.

Оптимальное решение – врезать в куб колонны тэн нужной мощности, а для регулировки использовать реле со стабилизацией выходного напряжения, например, РМ-2 16А. Можно взять и аналоги. Главное получить на выходе стабилизированное напряжение и возможность плавно менять температуру нагрева по 5-10 Вт.

Подаваемая мощность. Чтобы нагреть куб за приемлемое время, нужно исходить из мощности 1 кВт на 10 литров спирта-сырца. Значит, для 50 л куба, заполненного на 40 литров, требуется минимум 4 кВт, 40 л – 3 Квт, 30 л – 2-2.5 кВт, 20 л – 1.5 кВт.

При одном и том же объеме кубы могут быть низкими и широкими, узкими и высокими. Выбирая подходящую емкость, нужно учитывать, что зачастую куб используется не только для ректификации, но и при дистилляции, поэтому исходят из самых жестких условий, чтобы подводимая мощность не приводила к бурному пенообразованию с выбросами брызг из куба в паропровод.

Опытным путем установлено, что при глубине размещения тэна около 40-50 см нормальное кипение происходит в случае, если на 1 кв. см зеркала навалки приходится не более 4-5 Вт мощности. При уменьшении глубины допустимая мощность увеличивается, а при увеличении – уменьшается.

Есть и другие факторы, влияющие на характер кипения: плотность, вязкость и поверхностное натяжение жидкости. Бывает, что выбросы происходят в конце перегонки браги, когда увеличивается плотность. Поэтому вести процесс ректификации на границе дозволенного диапазона всегда чревато неприятностями.

Распространенные цилиндрические кубы имеют диаметр 26, 32, 40 см. Исходя и допустимой мощности на площадь поверхности зеркала кубовой навалки 26 см куб, будет нормально работать при мощности нагрева до 2,5 кВт, для 30 см – 3.5 кВт, 40 см – 5 кВт.

Третьим фактором, определяющим мощность нагрева, является использование одной из царг колонны без насадки в качестве сухопарника для борьбы с брызгоуносом. Для этого нужно, чтобы скорость пара в трубе не превышала 1 м/с, при 2-3 м/с защитный эффект ослабевает, а при больших значениях пар будет гнать флегму вверх по трубе и забрасывать в отбор.

Формула для расчета скорости пара:

V = N * 750 / S (м/сек),

• N – мощность, кВт;
• 750 – парообразование (куб. см/сек кВт);
• S – площадь поперечного сечения колонны (кв. мм).

Труба диаметром 50 мм справится с брызгоуносом при нагреве до 4 кВт, 40-42 мм – до 3 кВт, 38 – до 2 кВт, 32 – до 1,5 кВт.

Исходя из вышеперечисленных соображений, выбираем объем, размеры куба, мощность нагрева и дистилляции. Все эти параметры согласованы с диаметром и высотой колонны.

Расчет параметров дефлегматора ректификационной колонны

Мощность дефлегматора определяется в зависимости от типа ректификационной колонны. Если строим колонну с жидкостным отбором или паровым ниже дефлегматора, то необходимая мощность должна быть не меньше номинальной мощности колонны. Обычно в этих случаях в качестве конденсатора применяют холодильник Димрота с утилизационной мощностью 4-5 Ватт на 1 кв. см поверхности.

Если колонна с отбором по пару выше дефлегматора, то расчетная мощность составляет 2/3 от номинальной. В этом случае можно применить Димрот или «рубашечник». Утилизационная мощность рубашечника ниже, чем у димрота и составляет около 2 Ватт на квадратный сантиметр.

Пример холодильника Димрота для колонны

Далее все просто: номинальную мощность делим на утилизационную. Например, для колонны с внутренним диаметром 50 мм: 1950 / 5= 390 кв. см площади Димрота или 975 кв. см «рубашечника». Значит, холодильник Димрот можно сделать из трубки 6х1 мм длинной 487 / (0.6 * 3.14) = 2.58 см для первого варианта, с учетом коэффициента запаса 3 метра. Для второго варианта умножаем на две трети: 258 * 2 / 3 = 172 см, с учетом коэффициента запаса 2 метра.

Рубашечник для колонны 52 х 1 – 975 / 5.2 / 3.14 = 59 см * 2/3 = 39 см. Но это для помещений с высокими потолками.

«Рубашечник»

Расчет прямоточного холодильника

Если прямоточник применяется как доохладитель в ректификационной колонне с жидкостным отбором, то выбирают самый маленький и компактный вариант. Достаточно мощности в 30-40% от номинальной мощности колонны.

Изготавливают прямоточный холодильник без спирали в зазоре между рубашкой и внутренней трубой, потом запускают отбор в рубашку, а охлаждающую воду подают по центральной трубе. В этом случае рубашку наваривают на трубу подачи воды в дефлегматор. Это мелкий «карандашик» длинной около 30 см.

Но если один и тот же прямоточник используется как при дистилляции, так и при ректификации, являясь универсальным узлом, исходят не из потребности РК, а из максимальной мощности нагрева при дистилляции.

Для создания турбулентного потока пара в холодильнике, позволяющего обеспечить интенсивность теплопередачи не меньше 10 Ватт/кв. см, необходимо обеспечить скорость пара около 10-20 м/с.

Диапазон возможных диаметров достаточно широк. Минимальный диаметр определяется из условий не создания большого избыточного давления в кубе (не более 50 мм вод столба), а максимальный расчетом числа Рейнольдса, исходя из минимальной скорости и максимального коэффициента кинематической вязкости паров.

Возможная конструкция прямоточного холодильника

Чтобы не вдаваться в ненужные подробности, приведем самое распространенное определение: «Для того, чтобы в трубе поддерживался турбулентный режим движения пара, достаточно, чтобы внутренний диаметр (в миллиметрах) был не больше 6-кратной мощности нагрева (в киловаттах)».

Для предотвращения завоздушивания водяной рубашки необходимо поддерживать линейную скорость воды не ниже 11 см/с, но чрезмерное увеличение скорости потребует большого давления в водопроводе. Поэтому оптимальным считается диапазон от 12 до 20 см/с.

Чтобы сконденсировать пар и охладить конденсат до приемлемой температуры, нужно подавать воду при 20°C в объеме около 4.8 куб см/с (17 литров в час) на каждый киловатт подводимой мощности. При этом вода нагреется на 50 градусов – до 70°C. Естественно, зимой воды понадобится меньше, а при использовании автономных систем охлаждения, примерно в полтора раза больше.

На основании предыдущих данных можно рассчитать площадь поперечного сечения кольцевого зазора и внутренний диаметр рубашки. Нужно учитывать и доступный сортамент труб. Расчеты и практика показали, что зазор в 1-1.5 мм вполне достаточен для соблюдения всех необходимых условий. Этому соответствуют пары труб: 10х1 – 14х1, 12х1 – 16х1, 14х1 – 18х1, 16х1 – 20х1 и 20х1 – 25х1.5, которые перекрывают весь диапазон мощностей, применяемых в домашних условиях.

Есть еще одна немаловажная деталь прямоточника – спираль, навитая на паровую трубу. Делается такая спираль из проволоки диаметром, обеспечивающим зазор в 0.2-0.3 мм до внутренней поверхности рубашки. Навивается с шагом равным 2-3 диаметрам паровой трубы. Основное предназначение – центрирование паровой трубы, в которой при работе температура выше, чем в трубе рубашки. Это значит, что в следствии теплового расширения паровая труба удлиняется и изгибается, прислоняясь к рубашке, возникают мертвые зоны, не омываемые водой охлаждения, в результате эффективность холодильника резко падает. Дополнительными плюсами навивки спирали являются удлинение пути и создание турбулентности охлаждающего потока воды.

Грамотно выполненный прямоточник может утилизировать до 15 Ватт /кв. см площади теплообмена, что подтверждено опытным путем. Для определения длины охлаждаемой части прямоточника воспользуемся номинальной мощностью в 10 Вт /кв. см (100 кв. см/кВт).

Необходимая площадь теплообмена равна мощности нагрева в киловаттах, умноженной на 100:

S = P * 100 (кв. см).

Длина внешней окружности паровой трубы:

Lокр = 3.14 * D.

Высота рубашки охлаждения:

H = S / Lокр.

Общая формула расчета:

H = 3183 * P / D (мощность в кВт, высота и внешний диаметр паровой трубы в миллиметрах).

Пример расчета прямоточника

Мощность нагрева – 2 кВт.

Возможно применение труб 12х1 и 14х1.

Площади сечения – 78,5 и 113 кв. мм.

Объем пара – 750 * 2=1500 куб. см /с.

Скорости пара в трубах: 19,1 и 13,2 м/с.

Труба 14х1 выглядит предпочтительней, так как позволяет иметь запас по мощности, оставаясь в рекомендованном диапазоне скорости пара.

Парная труба для рубашки – 18х1, кольцевой зазор составит 1 мм.

Скорость подачи воды: 4,8 * 2= 9.6 см3/с.

Площадь кольцевого зазора – 3.14 / 4 * (16 * 16 – 14 * 14) = 47.1 кв. мм = 0,471 кв. см.

Линейная скорость – 9.6 / 0.471 = 20 см/с – значение остается в рекомендованных пределах.

Если бы кольцевой зазор был 1,5 мм – 13 см/с. Если 2 мм, то линейная скорость упала бы до 9.6 см/с и пришлось бы подавать воду выше номинального объема, исключительно для того, чтобы не завоздушивался холодильник, – бессмысленная трата денег.

Высота рубашки – 3183 * 2 / 14 = 454 мм или 45 см. Коэффициент запаса не нужен, все учтено.

Итог: 14х1-18х1 с высотой охлаждаемой части 45 см, номинальный расход воды – 9.6 куб. см/с или 34.5 литра в час.

При номинальной мощности 2 кВт нагрева холодильник будет выдавать 4 литра спирта в час с хорошим запасом.

Эффективный и сбалансированный прямоточник при дистилляции должен иметь соотношения скорости отбора к мощности нагрева и расходу воды на охлаждение 1 литр/час – 0,5 кВт – 10 литров/час. Если мощность выше, будут большие теплопотери, малая – полезная мощность нагрева снизится. Если расход воды выше, прямоточник имеет неэффективную конструкцию.

Ректификационную колонну можно использовать в качестве бражной. Оборудование для бражных колонн имеет свои особенности, но вторая перегонка отличается в основном технологией. Для первой перегонки особенностей больше и отдельные узлы могут оказаться не применимыми, но это тема для отдельного разговора.

Исходя из реальных домашних потребностей и существующего асортимента труб, рассчитаем по приведенной методике типовые варианты ректификационной колонны.

P.S. Выражаем благодарность за систематизацию материала и помощь в подготовке статьи пользователю нашего форума .