Что значит отбор по пару в самогонном аппарате
Типы управления ректификационными и бражными колоннами – виды узлов отбора
Сравнительный анализ трех схем отбора, которые используются в домашних бражных и ректификационных колонах. Рассмотрены характеристики, преимущества и недостатки, а также применимость в различных вариантах дистилляции. Каждому методу соответствует свой тип оборудования.
Чтобы успешно работать с колонной, нужно регулировать флегмовое число. Для этого существует три метода:
Прежде чем начать разговор о видах отбора, определимся с терминами.
Дистилляция – процесс испарения жидкости с последующей конденсацией.
Если изначально сырье испарили из перегонного куба, затем сконденсировали его в холодильнике (конденсоре), то чтобы ни происходило посредине этого процесса (проход пара через сухопарник, барботёр или дефлегматор), в конечном итоге всё равно получится дистиллят.
Ректификация – это один из методов дистилляции, который отличают два технологических приема:
Принудительный, строго регулируемый по величине возврат флегмы с помощью специальных устройств – дефлегматоров или конденсоров.
Организован тепломассобмен между флегмой и поднимающимся навстречу паром. Для повышения эффективности тепломассобмена используют насадку или тарельчатые колонны, где происходит переиспарение флегмы. В первом случае процесс носит пленочный характер, во втором – барботажный.
Целью ректификации является получение спирта заданной крепости и его очистка от примесей. Для этого флегмовое число должно всегда быть выше минимального (подробнее на графике).
Качество продукта зависит от величины флегмового числа, но чем оно выше, тем ниже производительность колонны.
Ректификация не позволяет выделить какую-либо смесь из группы, а лишь более-менее полностью удаляет все сгруппированные по близкой летучести примеси. Поэтому если использовать ректификационное оборудование для получения, например, фруктовых дистиллятов, существует риск сгруппировать головную фракцию в трудно разделяемые азеотропы – удалить вместе с ненужными примесями полезные эфиры, отвечающие за аромат.
Если попытаться выгнать благородный дистиллят на ректификационном оборудовании, нужно чтобы во время всего отбора флегмовое число не превышало 1,5-2. Иначе баланс примесей будет нарушен.
Виды узлов отбора в колонне
Жидкостный отбор (liquid managment)
LM – регулировка количества отбора по жидкости. Наиболее удобная и легкая в эксплуатации схема, при которой все пары конденсируются, затем одна часть конденсата возвращается в колонну, другая – идет в отбор.
Характеристики. Регулировка флегмового числа осуществляется одним игольчатым краном отбора спирта. Если кран полностью открыт, флегмовое число равно нулю, а на выходе получается обычный дистиллят. При закрытом кране флегмовое число бесконечно большое – колонна работает на себя. Регулировка краном жидкостного отбора позволяет в любой момент изменить флегмовое число от 0 до 100%. Мощность нагрева и охлаждения устанавливают на оптимальном уровне, обеспечивающем максимальную разделительную способность колонны и минимальное охлаждение флегмы.
Колонна с жидкостным отбором
Как правило, флегмовое число задают несколько выше минимального, что при отборе «тела» позволяет сравнительно долго обходиться без регулировок, но ближе к концу отбора всё же приходится активно регулировать процесс. При этом чем меньше остается спирта в кубе, тем чаще приходится увеличивать флегмовое число.
Паровой отбор (vapor managment)
VM – регулировка разделением потоков пара до дефлегматора. Управление колонной осуществляется путем изменения количества отбираемого пара с помощью шиберного или обычного шарового крана.
Характеристики. Соотношение площадей поперечного сечения колонны и пароотводящей трубы определяет минимальное флегмовое число, которое можно увеличить, регулируя положение крана.
Колонна с паровым отбором
При перегонке количество возвращаемой флегмы регулируется от 80 до 100%. Минимально возможное флегмовое число равно 4.
Управление охлаждением (cool managment)
CM – регулировка количества воды, подаваемой в дефлегматор. Позволяет контролировать количество пара, проходящего сквозь дефлегматор на холодильник отбора продукта.
Характеристики. Флегмовое число регулируется от 0 до 100 %, но система очень чувствительна к количеству подаваемой воды и требует прецизионного игольчатого крана. Для регулирования скорости отбора приходится поворачивать кран буквально на доли миллиметра. Мощность нагрева во время всего процесса должна быть постоянной и обеспечивать максимальную разделительную способность колонны. С увеличением количества подаваемой воды увеличивается и количество возвращаемой флегмы, соответственно, возрастает флегмовое число.
Колонна с регулировкой подачи воды в дефлегматор
При ректификации на постоянной мощности охлаждения и нагрева происходит постепенное уменьшение отбора, но флегмовое число остается неизменным.
Практика установки разных узлов отбора на колонны
Колонны с жидкостным отбором (LM)
В домашних колоннах отбор по жидкости получил самое широкое распространение. Причина проста – процесс ректификации 40 литров самогона затягивается на 18-20 часов. Можно уменьшить навалку вдвое, но тогда резко вырастает доля оборотного (технического) спирта, который придется перерабатывать при каждой ректификации.
Если говорить о производительности системы как о количестве товарного спирта, полученного за общее время ректификации (включая нагрев), то при уменьшении объема навалки в 2 раза, эффективность снижается примерно в 1,5 раза.
Другой путь минимизации объема получаемого технического спирта при максимальной производительности – автоматизация процесса, позволяющая делать перегонку по заранее заданному алгоритму без участия оператора. Система автоматики обязательно должна иметь не только исполнительный контур, но и блок безопасности, который моментально отключит оборудование при угрозе аварии.
Ректификационная колонна с жидкостным отбором автоматизируется проще и дешевле других систем, а по качеству получаемого спирта ничем не уступает другим типам оборудования.
Колонны с паровым отбором
Системы отбора по пару распространены за рубежом, где спирт и его производные уступают в популярности дистиллятам (коньяку, виски и т. д.), но ценится высокая крепость напитка. Иностранные умельцы конструируют ректификационные колонны с паровым отбором, имеющие минимальное флегмовое число – всего лишь 1, а не 4 как в России. При такой схеме обратно в колонну уходит не менее 50% флегмы.
В режиме дистилляции паровой отбор практически не нуждается в автоматике. Заданное на старте отбора «тела» флегмовое число сохраняется неизменным до конца, изменить его может только оператор, но даже при получении спирта регулировка нужна буквально пару раз.
Скорость же отбора к концу перегонки резко уменьшается вплоть до остановки. Если есть желание поохотиться за энантовыми эфирами (во многом создают органолептические свойства фруктовых дистиллятов) – меняют банки и увеличивают мощность нагрева, дальше следует дробный отбор и сортировка.
Если энантовые эфиры не требуются, делают то же самое, но дополнительно используют паузы для работы колонны на себя, чтобы остатки спирта были более концентрированными и с меньшим количеством примесей.
Автоматика в колоннах с паровым отбором нужна только на уровне блока безопасности. Кроме того, получение дистиллята предусматривает не группирование примесей по фракциям и полное их удаление, а сбалансированное снижение концентраций веществ до приемлемого уровня с обязательным сохранением вкусо-ароматических составляющих. Это дело для мастера-винокура, контролирующего процесс, регулировка по приборам здесь неуместна. Навалка ограничена объемом, который можно перегнать под руководством человека за имеющееся время.
Колонны с регулировкой подачи воды в дефлегматор
Несмотря на все недостатки, этот тип оборудования часто используется в России при строительстве бражных колонн. Причина – возможность получения дистиллятов из любого сырья, а при необходимости без изменения конструкции (дополнительная царга не в счет) можно собирать дистиллят высокой степени очистки – почти как спирт.
Колонны с регулировкой подачи воды в дефлегматор дороги в автоматизации, чувствительны к напору и температуре охлаждающей воды, что делает их слабо пригодными для получения чистого спирта-ректификата, но при малых навалках до 20 литров и неусыпном внимании оператора такие колонны способны на многое.
Кроме того, схема cool managment является лучшей для отбора «голов». При прочих равных условиях получить более концентрированные «головы» на системах отбора по пару и по жидкости невозможно. Правда, это только если справиться со стабилизацией температуры и напора воды в дефлегматоре.
В последние годы делаются попытки создания гибридных ректификационных колонн, в которых «головы» отбирают по пару методом СМ, а «тело» по жидкости (LM). Это повышает и без того высокие показатели качества спирта на колоннах LM. Совершенству нет предела.
При строительстве бражных колонн, сориентированных на ароматные дистилляты, оборудование VM имеет преимущество перед СМ за счет простоты управления, а также нечувствительности к температуре и расходу воды в дефлегматоре – больше предсказуемость в «причесывании» примесей. Для сахарного сырья бражные колонны по схеме СМ перспективней за счет более качественного удаления головной фракции. Но управление ими создает немало проблем.
Узел отбора по пару и жидкости (2 в 1): схема, принцип работы, преимущества
Сегодня подробно расскажу про двойной узел отбора (по пару и жидкости), который используется в самогонном аппарате Wein 6 PRO.
Сначала дам историческую справку, потом подробно расскажу про его устройство и принцип работы, а в конце перечислю его плюсы и минусы. Как всегда — коротко, по делу, без лишнего пафоса.
Историческая справка
Надо сразу же сказать, что узел с совмещенной функцией разных видов отбора — далеко не новинка. Первые упоминания о такой схеме датируются началом 2000-х, когда на одном из англоязычных форумов самогонщик Алекс Бокакоб (Бокабоб, если точнее) предложил оригинальную конструкцию узла с парово-жидкостным отбором. Публика встретила новинку очень живо, и конструкция вмиг стала очень популярной и обсуждаемой. Но в массовом производстве крупные производители почему-то использовали ее крайне редко.
Но примерно год назад прорвало: сразу несколько крупнейших компаний по производству самогонных аппаратов выпустили свои флагманские аппараты, заявив их главным преимуществом именно узел с совмещенным отбором.
Среди них был и самогонный аппарата Wein 6 PRO. Важно отметить, что производители аппарата не просто вчистую скопировали схему, а доработали ее, улучшив конструкцию и подогнав под современные стандарты.
Учитывая, какие жаркие споры сегодня разгораются на счет эффективности парового и жидкостного отбора и проблемы выбора, это вполне здравая идея. У человека в стандартной комплектации будет сразу оба узла, которые он сможет опробовать и выбрать наиболее подходящий для себя. А более опытные и вовсе смогут их комбинировать во время одной перегонки.
Схема, принцип работы двойного узла отбора
Вот так узел отбора для Wein 6 выглядит на общем плане. Условно в нем можно выделить 3 части:
В нижней части узла — диоптр. Он довольно компактный, тем не менее главную задачу (отслеживание возврата флегма и контроль захлеба колонны) выполняет исправно.
Внутри узла расположена трубка возврата флегмы, которая идет строго по центру по всему радиусу скругления узла (справа на рис. ниже).
Ее главная задача, как понятно из названия — служить перетоком для возвращающейся флегмы. Очень оригинальное решение — флегма попадает ровно в центр насадки, обеспечивая максимально эффективное орошение насадок и, как следствие, более стабильную работу колонны. Без трубки большая часть флегмы просто стекала бы по внутренним стенкам царги, не попадая на насадку.
Другой конец трубки выходит в верхнюю часть узла. Внутри виднеется перегородка.
В рабочем положении перед перегородкой скапливается лужица флегмы, которая может идти 2 путями:
Пару слов о выходах для жидкостного и парового отбора. На жидкостном отборе — хороший качественный игольчатый кран, с помощью которого очень удобно управлять скоростью отбора. На него можно установить автоматику.
Паровый отбор осуществляется через боковой патрубок, отходящий от г-образной конструкции узла. В месте его присоединения к узлу поднимающийся пар разделяется на 2 потока. Больший поток поднимается вверх к охладителю, а меньший уходит на отбор. Отбор регулируется полнопроходным краном на ¾ дюйма. Диаметр крана подобран таким образом, чтобы можно было производить полноценный отбор в полностью открытом состоянии без дополнительных регулировок.
Узел оборудован термометром, который устанавливается через полнопроходной ниппель (т. е. щуп термометра расположен в паровой среде). Он расположен напротив трубки парового отбора и показывает точную температуру пара, который уходит на отбор. Это позволяет точно контролировать режим отбора и не пропускать в него «хвосты».
Плюсы и минусы узла отбора
Видеообзор узла отбора 2 в 1 от Владислава Кислицына
Как гнать самогон с узлом отбора по пару
Как гнать самогон с узлом отбора по пару — это вопрос, которым задается любой начинающий самогонщик, который посмотрев обзоры и начитавшись отзывов, решил доработать свой аппарат этим славным устройством. Нельзя не согласится с отзывами многих винокуров. Этот узел самогонного аппарата, действительно очень облегчает процесс перегона. При работе с дефлегматором, очень часто из-за смены давления воды в кране, или подаваемой мощности нагрева сбиваются настройки, которые приходится снова приводить в соответствие, при помощи игольчатого крана. Это частенько приводит самогонщика в неистовое бешенство.
управление краном в узле отбора по пару
С узлом отбора по пару, вам придется обратить внимание в процессе погона на кран, всего несколько раз. Первый при отборе голов. Второй отборе тела. Третий раз за 40 минут до окончания, чтобы отжать остатки. И самое важное, вы не будете зависеть от напора в кране и перепадов мощности нагрева.
Подключение магистрали с водой и проверка соединений:
После того как, вся магистраль подсоединена, следует проверить на возможные утечки. Если течь вы обнаружите в процессе погона, то устранить ее на разогретом оборудование гораздо сложнее. Для проверки стоит просто открыть водопроводный кран и подождать, а затем проверить: если, где утечка. Как правило, может подтекать или подкапывать вода на входах.
Разогрев бака и начало запуска процесса перегона:
ВНИМАНИЕ. ГНАТЬ НА ГАЗУ ОЧЕНЬ ВЗРЫВООПАСНО.
Отбор “голов”:
Спустя указанное время, колонна поработала на себя. То есть, все фракции выстроились в ряд, и наша задача отобрать легкокипящие фракции они же «головы»
Для этого, открываем кран на УО (узел отбора) примерно на половину. Нужно помнить, что как правило сразу ничего не капает, нужно подождать пару минут. Если ничего не пошло, значит открываем еще на 10-15 процентов, снова ждем. Возможно такое, что пошла струя, тогда прикрываем кран. Нам необходимо на данном этапе поймать скорость отбора 1-2 капли в секунду. Отбираем нужное количество голов.
Сколько отбирать голов? Это значение можно определить по формуле абсолютного спирта (10 процентов от абсолютного спирта)
Если самогон сахарный, это может быть коэффициент 50-70 мл с 1 кг сахара, заложенного в брагу. Ну как правило, самогонщики используют калькуляторы, ссылки на калькуляторы для самогонщиков я оставлю в конце статьи.
Отбор “тела”.
Тару под тело я меняю после того, как, пошло тело через 1-2 минуты. Это делаю я для того, чтобы промыть узел от остатков голов. Да! Я немного теряю продукта, но получаю в итоге продукт без «обмывков» остатков голов в узле.
Многие регулируют струю и температуру за счет мощности нагрева:
По окончанию отбора голов, немного увеличиваем мощность нагрева (индукция 1400 Вт) на газу средний огонь. Если струя не изменилась продолжает капать, через 1-2 минуты, то приоткрываем кран на УО примерно на 20 процентов….
Я делаю следующим образом:
У себя я открывал кран практически на полную. Суть в том, чтобы поймать скорость отбора примерно 800 мл в час.
С такой скоростью, рекомендованной производителем, отбирал я на своем Вейн Реформе, с узлом отбора по пару на 1,5 дюйма.
При этом, температура в узле отбора должна стать как в копанная в определенном значение.
Некоторые винокуры, убежденно добиваются температуры в 75,5 градусов и придерживаются ее в течении отбора голов. Однако, нужно учитывать то, что большое значение на температуру кипения спиртов оказывает атмосферное давление, так в горах оно будет одно, на равнине другое и т.д., а соответственно и температура кипения спирта может иметь погрешности.
У меня это значение составило 77,1 градус. После того, как все настроили ничего, трогать не нужно. Отбираем «тело» до момента пока температура в УО не подрастет на 0,1-0,2 градуса, это говорит о том, что перегонка подходит к концу. После роста температуры на 0,2 градуса, кран стоит немного прикрыть, до того момента, пока температура не выровняется до исходного значения (у меня 77,1). Многие самогонщики, уже при первом отклонение на 0,2 градуса прекращают погон. Я выравниваю температуру до максимума (1-3 раза).
При регулировании крана, не забываем о том, что должно пройти 1-2 минуты, прежде чем все значения «устаканятся».
Когда в баке температура достигает 95 градусов, я прекращаю отбирать тело, даже если есть еще возможность удерживать температуру. Далее идут хвосты, но их я уже не трогаю, так как они мне не интересны. Хотя некоторые винокуры собирают хвосты, перегоняют их снова, используют в качестве стеклоомывателя в авто, и т.д.
С одной царгой и насадкой РПН у меня получалась максимальная крепость в 91-95 градусов, честно сказать мне этого достаточно, так как за заветными 96,6 я никогда не гнался.
Друзья спасибо за внимание, очень рад если статья ” Как гнать самогон с узлом отбора по пару” вам понравилась. Искренне будем ждать ваших комментариев и отзывов. Ну а в конце, как и обещал калькуляторы самогонщиков.
Так же, вы найдете обзоры на другое наше оборудование, здесь
Узел отбора по жидкости. Узел отбора по пару. Флегмовое число.
Медный самогонный аппарат от Пьяного Снайпера.
«Cuprum Gun». Дистиллятор и колонна.
Существует два способа отбора продукта из ректификационных колонн: отбор по жидкой фазе и отбор по паровой фазе.
Схемы узла отбора по жидкости и узла отбора по пару
Отбор по жидкости. Принцип работы узла.
Внутри колонны сделана некая небольшая приёмная ёмкость (ванна), через которую проходит вся флегма, конденсирующаяся на дефлегматоре. Главное требование к данной конструкции — дефлегматор должен быть мощным, он должен утилизировать весь поступающий пар.
Используя узел отбора по жидкости, перед началом отбора, колонне надо дать разогреться и поработать «на себя» в течении 20-25 минут. За это время фракции выстроятся в колонне и можно будет начинать отбор голов.
Как правило на патрубок слива ставят игольчатый кран, которым можно очень точно регулировать скорость отбора (вплоть до покапельного) — это неоспоримый плюс отбора по жидкости. Поскольку продукт из колонны выходит горячим, то после крана необходим доохладитель.
В схеме отбора по жидкости, в верхней точке дефлегматора, обязательна должна быть трубка связи с атмосферой. Данная трубка нужна для того, что бы в колонне не создавалось ни положительное (во время нагрева), ни отрицательное давление (во время открытия крана). Перепад давления серьёзно сказывается на работе колонны и его надо избегать.
Важно! Если в колонне произошёл захлёб, то из трубки связи с атмосферой полетит горячая флегма. Для предотвращения этого явления, в целях безопасности, на трубку связи с атмосферой желательно одеть силиконовый шланг и вывести его в пустую банку.
Второй плюс узла отбора по жидкости — возможность установить на кран автоматику, отслеживающую температуру выхода жидкости и корректирующую в зависимости от этого скорость отбора.
Отбор по пару. Принцип работы узла.
С помощью крана регулируется количество пара, поступающего в доохладитель.
Особенность узла отбора по пару — более быстрая стабилизация колонны и выход на рабочий режим. Начинать отбирать головы можно практически сразу, как только температура достигла 78°С и колонну не обязательно долго разогревать работой «на себя».
В случае захлёба колонны, опасного выброса флегмы как в узле отбора по жидкости, не произойдёт: сбежавшую флегму примет доохладитель, и максимум что может произойти — это загрязнение продукта выбросом.
Важно! При использовании узла отбора по пару, носик доохлодителя должен обязательно иметь трубку связи с атмосферой.
Автоматику на узел отбора по пару поставить можно, но она будет гораздо сложнее, чем на узле отбора по жидкости.
Что лучше — отбор по пару или по жидкости?
Если колонна правильно расчитанна, подача тепла и охлаждения сбалансированны, то обе системы справляются со своими задачами хорошо и отдать предпочтение какому-либо узлу сложно. В данном случае скорее сказываются навыки и умения винокура, чем конструкция узлов отбора.
Что такое флегмовое число?
Флегмовое число это отношение массы возвращаемой в колонну флегмы к массе отбираемого продукта.
Регулируется флегмовое число с помощью крана на узле отбора.
Что лучше — узел отбора по жидкости, пару или универсальный?
Для чего же нужен отбор голов по жидкости и пару, если есть удобные и отдельные узлы? Оказывается затем, чтобы наиболее чисто отбирать головы и тело.
Универсальный узел отбора по жидкости и пару
Оснащен двумя видами кранов, чаще еще и охладителем. Облегчает и делает более чистой любую перегонку.
Разница между отбором по жидкости и по пару
В принципах: отбор по жидкости выводит фракции, выстраивая их по порядку; отбор по пару — концентрирует и позволяет вывести.
Устройство узла отбора по пару и жидкости
Черный кран перекрывает подачу жидкости, синий — пара. Выше патрубка в вертикальной трубе расположен разделяющий участок — стакан или перегородки.
Как работает универсальный узел отбора
Попеременно разделяет пар и жидкость. Его устанавливают между царгой и холодильником (либо дефлегматором), чтобы делить оба потока.
Что лучше: отбор по пару или по жидкости?
Если кратко: отбор по пару чище, а по жидкости проще. Но дьявол кроется в деталях. Рассмотрим отличия отбора по пару и жидкости.
Преимущества жидкостного отбора:
Преимущества парового отбора:
Самогонщики считают, что:
Схема отбора по пару и жидкости при дистилляции
Как пользоваться универсальным узлом отбора
Перегонка с универсальным узлом отбора
Идет по вышеописанному алгоритму.
Какой узел отбора выбрать
Чаще всего интернет-магазины предлагают узлы стаканного типа, как более дешевые и надежные. Конструкция их ничем принципиально не отличается, но лучше выбирать узел с отверстием для термометра.
Если вам ближе отбор по пару, присмотритесь к узлу с диоптром, благодаря которому можно контролировать начало парообразования и падение спиртуозности. Такой узел, например, идет в комплекте с Luxstahl 8m.