Какая высота царги должна быть. Что такое "царга"? Функции и особенности конструкции

Технология изготовления качественного самогона, пригодного к употреблению в чистом виде или для переработки в более благородные алкогольные напитки, состоит из множества нюансов. Один из важных моментов самогоноварения? комплектация самогонного аппарата. Царга, герметичный бак для нагрева браги, ТЭН, парогенератор в системе перегонки зернового сусла, используемого в рецептах приготовления домашнего коньяка и виски, имеют значение при получении ректификационного спирта. Дополнительные аксессуары и автоматика позволяют контролировать процесс

Какие функции возлагаются на перечисленные детали перегонной системы? Для чего и когда их применяют?

Ректификационная царга

Для приготовления качественного спирта-ректификата крепостью до 96% необходимо оснастить самогонный аппарат царгой. Царга? это трубка из нержавеющей стали с наполнением в виде спирально-призматической насадки. Назначение оборудования? разделение паров дистиллята на фракции разной плотности. В домашнем самогоноварении царга играет роль ректификационной колонны, что позволяет модернизировать типовой дистиллятор до уровня заводского оборудования и на выходе получить спирт высокого качества и степени очистки.

Ректификационные царги для бытового самогонного аппарата выпускают разной длины? 15, 35, 45 см. Условная степень очистки дистиллята? 20, 50, 60 крат. Чем выше трубка, тем медленнее в ней протекает процесс ректификации. Соответственно, повышается разделительная способность оборудования и на выходе получается спиртосодержащая жидкость с минимальной концентрацией посторонних примесей.

Перегонка браги через самогонный аппарат с царгой 15 и 35 см длины позволяет получить отличный самогон. Тем не менее перед употреблением его необходимо очистить от сивушных масел дополнительно одним из известных способов (уголь, марганцовка, сода и т. д.).

При использовании царги длиной 45 см после первой перегонки удается получить спирт-ректификат, удельная масса чистого этилового спирта в котором составляет 96% от общего объема. При введении в схему самогонного аппарата нескольких царг степень очистки перегоняемой жидкости равняется сумме их кратностей.

Бак самогонного аппарата

Перегонным кубом или баком называют емкость в которой происходит нагрев браги. Основные требования,
предъявляемые к бакам:

• достаточный для перегонки нужного количества жидкости объем;
• герметичность крышки, мет подсоединения патрубков;
• форма, позволяющая устанавливать ректификационные царги в строго вертикальном положении.

Использовать в качестве бака для самогонного аппарата можно любую тару или посуду, которая соответствует этим требованиям. Материалом изготовления бака обычно выступает сталь или пищевая нержавейка? сплавы, которые не вступают в реакцию с кислыми растворами при перегонке и не влияют на качество самогона.

В самогонных аппаратах для виски и коньяка, предназначенных для производства небольшого количества ректификационного спирта под бак для сусла можно переделать скороварку, кастрюлю, другую кухонную утварь.

ТЭН в аппарате

ТЭН (трубчатый электронагреватель) ? нагревательный элемент, преобразовывающий электрическую энергию в тепловую. Представляет собой изогнутую?скрепкой? или спиралью трубку с толстыми стенками, внутри которой находится никель-хромовая спираль. Свободное пространство в трубке ТЭНа заполняют веществом с высокой теплопроводностью (оксид марганца).

Электронагреватель типа ТЭН надежен, не боится ударов, вибраций, безопасен в эксплуатации. В самогоноварении используется для нагрева перегоняемой жидкости. Устанавливают ТЭН внутри емкости для браги или парогенератора, применяемого для варки густого зернового сусла.

Преимущества самогонных аппаратов с ТЭНами заключаются в значительной экономии времени на перегонку дистиллята и мобильности устройства. Ими можно пользоваться не только на кухне в квартире или частном доме, но и в любом другом помещении, где есть возможность подключиться к электросети. То есть перегонкой дистиллята можно заниматься в гараже, на даче, во дворе дома и т. д.

Для производства домашнего самогона, изготовления ректификационного спирта для водки, виски, коньяка рекомендуется использовать ТЭН из нержавеющей стали напряжением от 1,5 кВт.

Помпа

Чтобы сэкономить воду, охлаждающую змеевик самодельного дистиллятора, используют замкнутую систему охлаждения. Но поскольку вода в резервуаре быстро нагревается и эффективность действия?холодильника? понижается, необходимо организовать циркуляцию жидкости. Для этого нужна помпа.

Самодельный конденсатор в этом случае изготавливают из двух резервуаров на 30-40 л воды. Один из них расположен чуть ниже, чтобы отработанная, нагретая жидкость стекала самотеком. Установленная в нижнюю емкость помпа (аквариумный насос) перекачивает воду обратно в верхний резервуар, обеспечивая таким образом цикличность процесса.

Парогенератор в самогонном аппарате

В рецептах домашнего коньяка брага готовится из зерна или фруктов. Сусло получается достаточно густым, поэтому перед перегонкой гущу отфильтровывают. Но если перегонять густую брагу через парогенератор, можно исключить этот этап из общего процесса.

Что такое парогенератор? Это обычный перегонный куб, внутри которого установлен ТЭН. В него заливают обычную воду. После закипания вода начинает интенсивно испаряться и через паропровод, дополненный системой фильтрации, поступает из парогенератора в суслопарочный котел с брагой. Горячий пар нагревает брагу, начинается перегонка дистиллята.

Процесс протекает намного медленнее, чем если бы емкость с суслом стояла непосредственно на огне, но при использовании парогенератора гуща никогда не подгорит. Таким образом, парогенератор гораздо удобнее использовать для перегонки густых фруктовых (яблочных, абрикосовых) браг или зернового сусла для домашнего коньяка и виски. Также парогенератор можно применять в качестве емкости для сбраживания сырья.

Комплект автоматики для самогонного аппарата

Если самогонный аппарат оснастить дополнительными аксессуарами, контролировать процесс дистилляции будет намного проще. Специальная автоматика применяется для ректификации самогона и выполняет следующие функции:

• Измерение температуры в любом блоке самогонного аппарата.
• Управление отбором дистиллята, отделение фракций по термометрическим показаниям.
• Контроль над завершением процесса ректификации или дистилляции при достижении максимальной температуры жидкости в перегонном кубе или парогенераторе, спиртосодержащих паров в дистилляторе.
• Управление системой охлаждения конденсатора.
• Поддерживание заданных показателей мощности, подаваемой на ТЭН перегонного куба, а также на всем протяжении процесса ректификации.
• Контроль повышения температуры, переполнения приемного сборника готового спирта-ректификата.

Одним словом, такой аксессуар позволяет практически полностью автоматизировать процесс. При этом отпадает необходимость все время присутствовать возле самогонного аппарата, вручную регулировать температуру нагрева и охлаждения, отделять головные и хвостовые фракции.

Дополнительные аксессуары

В автоматизации процессов самогоноварения, приготовления в домашних условиях спирта-ректификата применяются различные вспомогательные аксессуары. Например, плата ШИМ регулятора выполняет несколько функций: во время первичной дистилляции регулирует подачу браги (самотеком) в НБК, контролирует подачу воды в систему охлаждения конденсатора, управляет процессом отбора и дозировки спирта во время ректификации.

Такой важный аксессуар, как датчик температуры, предупреждает о возможном прорыве горячей жидкости или несконденсированных паров через дистиллятор. Датчик переполнения емкости для сбора готового дистиллята срабатывает, когда жидкость наполняет сосуд до краев. Рабочую зону прибора помещают на заданную высоту и при окунании датчика в жидкость нагрев перегонного куба автоматически прекращается. Дистиллят перестает поступать в приемник.

Эти и многие другие аксессуары? незаменимые помощники как начинающих, так и опытных самогонщиков.

Как сделать коньяк или виски в домашних условиях

Рецепты изготовления коньяка могут быть разными, но в некоторых моментах они схожи? для сбраживания использовать только высококачественное сырье, никаких пекарских дрожжей использовать нельзя, выдерживать готовый продукт в дубовых бочках или настаивать на дубовых колышках (упрощенный вариант). Для домашнего виски, который по вкусовым характеристикам будет идентичен продукту, произведенному промышленным способом, рецепты сусла предполагают использование только сортового зерна.

Сырье необходимо замочить, очистить от мусора, испорченных, покрытых плесенью зерен, промыть. Перед закладкой в емкость для брожения зерно необходимо прорастить.

В качестве основы для брожения используют винные или дикие дрожжи, закваску, приготовленную из заброженного солода, фруктов, виноградной мезги. Все ингредиенты смешивают по рецепту, заливают теплой водой и оставляют для брожения в теплом месте на 1-2 недели. Ежедневно сусло перемешивают.

Когда брожение прекратится, брагу нужно оставить на сутки в покое, затем слить с осадка и отфильтровать. Перегонять обычным методом, отсекая головные и хвостовые фракции. Перегонку прекращают, когда крепость дистиллята снизится до 50 градусов.

По классическому рецепту для приготовления виски и коньяков необходимо использовать дистиллят двойной перегонки. Поэтому самогон сортируют (разбавляют водой) и вновь перегоняют в самогонном аппарате.

Завершающий этап? очистка дистиллята одним из известных способов и выдержка в дубовых бочках. Чтобы получить коньяк или виски хорошего качества, выдерживать очищенный домашний самогон или разбавленный спирт-ректификат нужно в течение нескольких месяцев.

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.

Самогонный аппарат с царгой требуется каждому человеку, желающему получать чистый спирт-ректификат. На сегодняшний день существует широкий ряд различных устройств, однако не все любители самогоноварения могут позволить себе приобрести это приспособление и ограничиваются более дешевыми изделиями. Оптимальным решением является изготовление царги своими руками.

Функция царги

Царга для представляет собой трубку определенной длины, выполненную из нержавейки. Устройство наполнено призматическими насадками в форме спирали. Основной задачей приспособления является разделение паров самогона на отдельные фракции с различными показателями плотности.

Изготовленная в соответствии со всеми правилами царга для самогонного аппарата своими руками позволяет аппарату функционировать не хуже заводского аналога.

Определение длины царги

Длина самодельного ректификационного устройства должна быть четко определенной. Именно этот показатель обеспечивает кратность очищения продукта на выходе. К примеру, 15-сантиметровое устройство позволяет очистить самогон до 20 раз, а 35-сантиметровое - до 50 раз. Как видно, чем длиннее царга, тем более медленными темпами проходит разделение фракций. Это обеспечивает меньшее содержание посторонних примесей и более высокую крепость напитка.

Даже при стандартном показателе царги в 15-35 см можно получить великолепный напиток на выходе. Но он требует обязательного очищения посредством активированного угля, марганцовки или яичного белка. Согласно мнению многих специалистов, обработанный таким способом алкоголь зачастую оказывается намного лучше спирта, который очищен в 35-сантиметровой царге.

Однако следует отметить, что уголь и яичный белок не могут полностью впитать в себя опасные для организма человека примеси. Именно поэтому применение царги обеспечивает высокое качество процесса изготовления алкоголя.

Изготовление устройства своими руками

Царга для самогонного аппарата представляет собой конструктивный узел, который позволяет провести высококачественное очищение самогона от сивушных масел и посторонних примесей.

Главной составляющей при перегонке является процесс дистилляции. При теплообмене паров, который происходит в царге, качество очищения самогона намного выше. Это позволяет получить абсолютно чистый продукт.

Конструктивные особенности царги

Царга для самогонного аппарата включает в себя следующие элементы:

• резьбовые узлы для соединения;
• фиксатор насадки;
• трубу из нержавеющей стали;
• изоляцию тепла на основе поролона;
• хаотичную насадку с наличием контактных элементов;
• регулярную насадку с контактными элементами.

Как правило, колонна для ректификации включает в себя несколько царг. Самогонный аппарат двойной перегонки царгами предполагает полное заполнение последних контактными элементами. Это обеспечивает процесс теплообмена между различными фракциями: жидкостью (стекающим конденсатом) и паром, который поднимается наверх.

Как происходит дефлегмация?

Как функционирует самогонный аппарат с царгой и сухопарником (дефлегматором)? Происходит изготовление и очищение спирта посредством притока пара из куба для перегонки и стекающего с оголовья колонны конденсата.

Если не осуществляется подпитка пара флегмой, то обмен теплом станет невозможным, и ректификация (отделение спирта и пара) не произойдет.

Для наполнения флегмы паром, содержащим спирт, необходима установка дефлегматора. После него располагается конденсатор, представляющий полую часть. В нем жидкость охлаждается до определенного показателя температуры. Параллельно с устройством должны располагаться воздушники, в функцию которых входит вытягивание из пара неосевшего спирта, а также излишка газа.

Основное отличие и царги заключается в том, что дефлегмация в последней происходит очень медленно. За это время осуществляется процесс теплообмена.

Какие материалы потребуются?

Для изготовления царги своими руками вам понадобятся следующие материалы:

• Отрезок латуни или меди, длина которого составляет 15, 35 или 45 см (основа царги). Обычная сталь, чугун и пластик для этой цели не пригодны. Сталь подвержена быстрой коррозии, чугун обладает слишком большой массой, а пластик при контакте выделяет токсичные вещества.
• Резьбовой переходник для фиксирования ограничителя. Он крепится на крышке куба для перегонки посредством двух прижимных гаек на силиконовых прокладках. Резина не применяется. Подойдет только термостойкий вариант материала. Если основу крышки куба составляет нержавейка, то штуцер можно приварить.
• Сито с мелкими отверстиями для предотвращения высыпания наполняющего вещества.
• Мочалки из металла на основе нержавейки (30-40 штук).

Как изготавливается наполнитель?

В качестве материала для наполнителя служат мочалки из металла. Также можно приобрести небольшие шарики из стекла или же насыпку из керамики. Все эти материалы отличаются инертностью и не оказывают воздействия на конечный продукт.

Мочалку следует разрезать на две равные части и аккуратно отделить от пружинок. Они скручиваются в колечки небольшого размера до получения 3-5 витков. Полученные пружинки обязательно следует просеять. В дефлегматор не должен попасть никакой мусор.

Идеальным вариантом для наполнителя служит гофрированная мелкоячеистая сетка в рулоне. При закладке материала в царгу направление полос чередуется справа налево и наоборот.

Сборка царги

Как собирается самогонный аппарат с вертикальной царгой?

Процесс предполагает следующие этапы:

• На царге нарезается внутренняя резьба. Если на штуцере имеется внутренняя резьба, то на царге нарезается внешняя. Длина резьбы должна составлять не меньше 3 см. Она будет удерживать все верхнее основание аппарата. Если царга выступает в роли основы колонны для ректификации, то боковой нагрузки не будет. Но если предполагается присоединение бокового трубопровода с холодильником, то советуется сделать прочное основание. Верхняя часть царги также должна быть обеспечена резьбой. К ней подсоединяется отвод пара к холодильнику. Длина нижней части царги может составлять 35-40 см. При надобности ее можно удлинить. При наличии резьбы можно использовать муфту, американку и т. д.
• Берется 35-сантиметровая труба и два переходника, расположенных снизу и сверху. К верхнему переходнику прикручивается дистиллятор.
• От нижней части трубы отмеряется 35 см и просверливается отверстие диметром 6 мм. Это будет гильза для термометра. Сюда следует вставить щуп для термометра, который дает возможность осуществлять контроль температуры. Гильза с термометром перекрывается резинкой от капельницы. Так обеспечивается герметичное соединение.
• Трубу можно набить подготовленными пружинками от мочалки, шариками из стекла или глиняной насыпкой. Наполнитель плотно утрамбовывается, но не заталкивается. Будет достаточно постукивания трубы о стол.
• На низ прикручивается сито, которое фиксируется посредством переходника.

Заключение

Изготовление такого устройства, как царга для самогонного аппарата, не является сложным процессом. Человек, обладающий навыками пользования болгаркой и дрелью, способен изготовить самый простой вариант подобного устройства. Бесспорно, более качественное изделие получится в том случае, если мастер владеет навыком работы на токарном станке и техникой сварки. Тем более что на нержавеющей стали вручную - сложный и трудоемкий процесс.

Царга для самогонного аппарата - это приспособление, которое хорошо знакомо самогонщикам, если, конечно, они следят за качеством продукции и ее крепостью. Для чего нужна царга и почему это устройство пользуется спросом? Прибор помогает значительно улучшить качество продукции, очистить ее от вредных примесей и масел.

Самогонный аппарат с царгой

В процессе брожения в браге образуются различные вещества, помимо спирта. Именно эти вещества и извлекают при дистилляции, используя различные приспособления для очистки алкоголя. Очищенный самогон собирают и употребляют, но всегда есть желание избавить напиток от остатков сивухи и повысить его крепость. Именно для этого и была изобретена царга.

Функции и особенности строения

Царга для самогонного аппарата представляет собой трубу, длина которой имеет определяющее значение. Если в самогонном аппарате длинна царги составляет 15 сантиметров, то она поможет сделать самогон чище в 20 крат. Если же использовать трубу длинной не меньше 45 сантиметров, то она поможет провести 60-кратную очистку алкоголя и в итоге получить спирт крепостью 96 градусов.

Подобная крепость считается идеальной, поскольку получить в домашних условиях спирт крепостью в 100 градусов невозможно. Для этого необходимо специальное оборудование, которое есть в лабораториях и соблюдение определенных условий.

Для очистки самогона используют различные приспособления, но, пожалуй, ратификационная царга - одно из самых эффективных.

Основные функции устройства:

1. Помогает повысить крепость алкоголя.
2. Использование царги способствует очищению напитка от сивушных масел и других малополезных веществ.
3. Помогает получить спирт крепостью в 96 градусов.

Что такое царга, понятно из описания ее внешнего вида, но на деле - это не просто трубка с диаметром в несколько дюймов, а устройство, которое напоминает фильтр, оно задерживает пары и помогает значительно очистить алкоголь.

С помощью царги можно усилить уже имеющееся оборудование, чтобы получать самогон высокого качества, который не будет иметь неприятного запаха и вкуса.

Но поскольку строение царги напоминает фильтр, она может засориться. Это отразится на качестве алкоголя, но не заметить неисправность практически невозможно. Чтобы приспособление вновь стало работать правильно, необходимо снять его и прочистить, заменить некоторые детали.

Покупка царги - дело простое, найти подобные приспособления не составит труда, но изготовить трубу для очистки можно и своими руками, в этом нет ничего сложного. Но прежде чем браться за инструменты, стоит ознакомиться с принципом работы устройства.

Как работает?

Царга для самогонного аппарата чем-то похожа на сухопарник, поскольку принцип работы этих устройств идентичен. Процесс дефлегмации представляет собой конденсацию паров с различной температурой кипения. В результате того, что производительность царги выше, она считается более эффективной.

Очистка алкоголя возможна только в том случае, если есть противоток паров. Именно противоток паров и помогает очистить напиток от сивухи и повысить его крепость.

Царга для самогонного аппарата

Чтобы было понятнее, как действует устройство, стоит представить себе самогонный аппарат, оснащенный царгой, суть работы которого заключается в следующем:

• Поток паров превращается в конденсат и постепенно стекает с головки царги.
• Пары движутся навстречу конденсату, но чем медленнее это происходит, тем лучше. Скорость зависит от размеров трубы.
• Конденсат, или флегма, подпитывает пары.
• Теплообмен не дает остановить процесс и прекратить очистку спирта.

Если до сих пор непонятно, зачем использовать царгу, то стоит пояснить, что приспособление используют с целью обогащения флегмы спиртосодержащими парами. С этой же целью аппараты снабжают сухопарниками и конденсаторами.

По сути, частично заменить царгу могут и ловушки для спирта - они вытягивают из паров остатки этанола, которые не поддаются отделению.

Ловушки для спирта, дополнительные конденсаторы и сухопарник могут оказать влияние на стоимость царги. Дополнительные фильтры не только делают самогон чище, но и регулярно забиваются частицами различного размера. Это доставляет массу хлопот. Если устройство сильно забилось в процессе перегонки браги, оно может взорваться вместе с самогонным аппаратом.

По этой причине винокуры с прохладой относятся к тем моделям, которые оснащены дополнительными модулями и отличаются сложностями конструкции.

Разобравшись с принципом работы устройства, можно приступать к его изготовлению. Рассмотрим самую примитивную царгу, которую, впрочем, можно дополнить различными модулями и увеличить ее эффективность.

Своими руками: уроки мастерства

Самогонный аппарат с царгой имеет ряд преимуществ - его работа считается более эффективной за счет того, что удается распределить напиток по фракциям. Процесс очистки идет медленнее, что позволяет избавить самогон от примесей, отобрать «головы» и «хвосты».

Чтобы приступить к изготовлению приспособления, необходимо запастись исходными материалами.

Что понадобится:

1. Труба, желательно чтобы она была сделана из нержавеющей стали, поскольку именно этот материала устойчив к растворителям, спиртам и маслам. Другие металлы могут окисляться в процессе выгона самогона и контакта с различными веществами, чего нельзя сказать о нержавейке. Длинна трубы составляет 35–45 сантиметров, именно она станет основанием для приспособления.
2. Еще потребуется проводник, его будут использовать в качестве крепления к ограничителю.
3. Сито с отверстиями, желательно выбрать то сито, что не будет отличаться крупным размером сетки. Предпочтение рекомендуют отдать самому маленькому.
4. Еще придется купить около 30 мочалок, они должны быть сделаны из нержавейки. Такие мочалки есть в хозяйственном отделе любого супермаркета.
5. Также понадобится щуп от цифрового термометра и резинка от медицинской капельницы.

Изготавливать царгу придется в несколько этапов, принцип действия будет следующий:

• Первое что нужно сделать - это взять в руки трубу и прикрепить к ней проводник, он должен располагаться в верхней части трубы. Переходник должен быть на 1 дюйм.
• Затем трубу следует перевернуть и расположить в ее нижней части другого переходника размером на 3,5 дюйма.
• А после того как проводник будет установлен, в верхней части крепим дистиллятор.
• Затем стоит отмерить от нижней части трубы 3,5 сантиметра и просверлить в трубе отверстие. Отверстие должно быть шириной 6 миллиметров, желательно строго соблюдать пропорции.
• В отверстие устанавливаем щуп, которым снабжен цифровой термометр. А чтобы закрепить щуп, стоит натянуть на него сверху резинку от медицинской капельницы.
• Потом в трубу стоит засунуть мочалки из нержавейки, а к нижней части царги прикрепить сито.

Когда устройство будет готово, его стоит проверить. Для этого понадобится брага или уже готовый самогон, который требует дополнительной очистки. Если процесс изготовления прибора не отклонялся от схемы и все было сделано правильно, то после перегонки можно заметить, что алкоголь стал чище, пропал запах и изменился вкус, а заодно повысилась крепость напитка.

Царга - довольно простое устройство. Но если нет навыков в конструировании самогонных аппаратов и ректификационных труб, то лучше купить приспособление в магазине, поскольку желание все делать своими руками может привести к потере времени и денег.

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 .