Сравнение колонн с наклонным и вертикальным дефлегматором. Как улучшить состав самогона или для чего нужен дефлегматор? Какой лучше, как сделать своими руками. Как сделать в домашних условиях

Не секрет, что наиболее важным этапом в процессе приготовления самогона является его очистка. Она же и представляет наибольшую сложность. И перед приготовлением этого напитка в первый раз у каждого, решившегося попробовать себя в этом деле, возникает несколько вопросов – как осуществить этот процесс и сделать его максимально эффективным, а на выходе получить качественный продукт без лишних примесей. Немаловажным аспектом при выборе способа очистки зачастую становится его дешевизна и простота в применении.

Существует много самых различных «придумок» от народных умельцев. Порой, люди используют для улучшения качества своих напитков все, что попадет под руку. Такими подручными средствами являются, например . Но среди них по праву стоит особняком дефлегматор для самогонного аппарата.

Навигация

Как понять что перед нами дефлегматор

Итак, на случай некоторой неразберихи, которая имеет привычку царить на просторах интернета, сразу проясним некоторые детали. Дефлегматор, сухопарник, мокропарник , прикубник – все это не есть одно и то же. Принципиальной разницы в способах их работы нет, различаются они сложностью конструкции. В некоторых вариантах дефлегматора – несколько сухопарников являются его элементами. В этой статье речь идет о дефлегматоре, но для лучшего восприятия сравните устройство самогонного аппарата с сухопарником:

Крышка.
Термометр.
Соединительная Трубка.
Холодильник.
Сливная Трубка.
Приемная Колба.

И не самого хитро выдуманного дефлегматора:

Первый сухопарник.
Второй сухопарник.
Штуцер для слива.
Холодильник.
Сливная трубка.
Трубка подачи воды.

Как вы видите – разница есть. Не слишком существенная, но определенную роль при выборе очистителя она играет. Итак, дефлегматор – это одна из частей самогонного аппарата. Он выглядит, как емкость для охлаждения паров, часть из которых перекипает и отправляется обратно в змеевик. Если вы закрепили дефлегматор правильно, он будет прикреплен к нему и перегоночному кубу небольшими по диаметру трубками.

Если сравнить приготовление самогона со сложной хирургической операцией, то высокое содержание сивушных масел – неминуемая смерть. Дефлегматор здесь играет роль дефибриллятора и помогает спасти самогону жизнь. При этом — дефлегматор является необязательной частью самогонного аппарата. Помогая максимально снизить количество различных примесей, вроде сивушных масел, он улучшает качество получаемого напитка и повышает его итоговую крепость. Так что применять его или нет – на ваше усмотрение. Но мы бы порекомендовали сделать это.

В первую очередь, необходимо разобраться основных принципах его работы. Здесь ничего сложного. Нужно знать только то, что температура кипения вредных примесей, большую часть которых составляют сивушные масла, чуть ниже этого же показателя у этилового спирта. И тогда становится понятной вся остальная работа самогонного аппарата с применением дефлегматора. Основные преимущества его использования заключаются в следующем:

вредные примеси попадают в него первыми, тут же конденсируются, но не закипают, потому что вся тепловая энергия тратится на испарение спирта – такой способ гораздо совершеннее, чем , которыми лучше усилить дефлегматорный метод, а не применять в отдельности;
после этой перегонки исходная масса опасных веществ не попадает в конечный продукт так же за счет того, что дефлегматор не дает им расплескаться за пределы своих стенок;
количество спирта в сваренном самогоне увеличивается за счет возвращения плохих остатков в перегоночный куб;
увеличение крепости получившегося напитка и возможность улучшения его вкуса за счет различных фруктовых добавок;
уменьшение неприятных вкуса и запаха из-за удаления из дистиллята сивушных масел.

Представьте что-то очень вам неприятное внешне и имеющее отталкивающий запах. Должно выйти что-то, что по силе нанесенного урона вашему обонянию ни капли не уступает получившейся светло-коричневой жиже с резким зловонным запахом. Это и есть те самые «отходные» вещества. Их выходное количество, как и количество самого напитка, зависит того, какое сырье и конструкцию аппарата вы использовали. Конструкция, предполагающая наличие дефлегматора, сводит количество этих отходов к самым минимальным значениям (в среднем – при традиционном сбраживании их приходится 300-400 мл на каждые 7 литров итогового самогона крепостью 45 градусов).

Какие бывают дефлегматоры?

Самогоноварение обладает огромным количеством видов самых разных дефлегматоров. Они отличаются друг от друга по самым разным параметрам, неизменным остается только принцип работы. Все остальное функции меняется, варьируется и конфигурируется: конструкция, количество дополнительных элементов, способ применения, формы, размеры. Все зависит от того, какие характеристик в итоге изготовитель пожелает увидеть у своего аппарата.

Различается даже материал, из которого может быть изготовлен дефлегматор. Стекло, трубки из нержавеющей стали (или, «по-русски» говоря, — «нержавейки»), меди или даже титана. Хотя, заметим, что последние два варианта из-за своих грабительских поползновений на карман покупателей встречаются реже. Да и особой разницы в этом случае – нет. Наиболее часто встречаются следующие модели дефлегматоров:

Димрота.
Ле-Шателье.
Бунзена.
Цилиндрический с насадкой.

Все перечисленные разновидности дефлегматоров в значительной мере способствуют тому, чтобы был совершен правильный процесс перегонки самогона, предполагающий качественное улучшение итогового продукта. Принцип действия у них один и тот же на всех. Большинство различий приходится на применяемые конструкционные методы самогонных аппаратов. Изготовители самогона предпочитают дефлегматор Димрота — уменьшенную копию ректификационной колонны. Ректификационная колонна – это достаточно капризный в изготовлении вид дефлегматора, требующий некоторых навыков в рукоделии, но его изготовление занимает не так уж много времени и сил как долгий поиск необходимых материалов.

Алхимики не смогли сделать философский камень, зато вы своими руками можете сделать дефлегматор

К тому же, можете совершить это несколькими способами. Каждый из них не займет у вас хоть сколько-нибудь много времени. Итак, вот самые простые из них:

Изготовление своими руками из обычного термоса дефлегматора Димрота .

Да-да , вы не ослышались. Теперь вы сможете похвастаться тем, что знаете, как использовать термос не только для ношения в нем горячих напитков, но и для изготовления дефлегматора своими руками. От вас потребуются минимальные знания того, как паять, обтачивать швы и проделать дрелью несколько дырок. Последовательность действий такова:

тщательно чистим днище выбранного термоса. Размер подбирается сообразно вашим нуждам;
достаем внутреннюю колбу и каждый обнаруженный шов обтачиваем так, чтобы появился просматриваемый зазор;
монтируем к вынутой колбе трубку, она будет обеспечивать вентиляцию;
закрепляем на дне получившегося сосуда пробирку;
заборный узел припаиваем к горловине;
подготавливаем отверстия во втулке и закрепляем в них трубки.

Дефлегматор своими руками из «нержавейки».

Все, что нам понадобится из разряда того, что не так просто сразу найти дома – это отрезок трубы из нержавеющей стали. Но, если вы живете в квартире, то проще «нержавейку» где-нибудь купить – займет это на порядок меньше времени. Помните, что размер перегонного куба увеличивается пропорционально размеру отстойника. Еще нам понадобится навык из часто встречающейся категории «научиться бы мне и этому» — слесарный. Процесс несколько трудоемок, так как требует хотя бы небольшого опыта работы со сварочным аппаратом, и протекает аналогично предыдущему образу. Единственное отличие состоит в том, что необходимо будет спаивать части конструкции между собой.

Наименее энергозатратный метод сделать дефлегматор для самогонного аппарата своими руками. Все, что понадобится, легко посчитается на пальцах одной руки. Давайте проверим:

банка, рекомендованным объемом не менее 750 мл, хотя и тут ее размер определяется личными нуждами каждого;
гайки;
штуцеры;
клей.

Помните, что все составляющие должны быть способны выдержать температуру, применяемую во время перегонки самогона. Не пожалейте немного времени, чтобы прояснить этот момент. Сэкономите кучу нервов. Процедура создания дефлегматора происходит следующим образом:

берется крышка, на ней делаются отметки в тех местах, куда монтируются штуцеры;
учитывая их размер, помечаем очертания;
вырезаем отверстия;
наносим по их краям клей;
закрепляем гайки.

Эта статья наглядно раскрывает значение такого полезного элемента самогонного аппарата, как дефлегматор. Подробно разбираются его конструкция и принцип работы, что в итоге позволяет обнаружить множество способов его самостоятельного изготовления. Помимо этого, наиболее популярные из них были описаны наряду с прочей информацией, которая станет полезной абсолютного для любого, кто интересуется самогоноварением.

В этой статье мы рассказали вам, как изготовить своими руками устройство для изготовления чистого самогона. Вполне возможно, что однажды мы опубликуем практическое руководство по созданию философского камня. А пока оно бережно хранится в тайне, вы можете следить за нашими новыми статьями.

Все используемые в самогоноварении дефлегматоры условно можно разделить на два больших класса: пленочные и все остальные. Принципиальная разница заключается в том, что в классической пленочной конструкции отсутствуют какие-либо дополнительные элементы: флегма конденсируется на стенках вертикальной трубки и с нее же переиспаряется. Главное достоинство - простота конструкции, изготовление которой возможно своими руками, главный недостаток - взаимодействие флегмы с периферийной областью потока пара, а не с центральной.

«Все остальные» - это дефлегматоры, во внутреннюю полость которых вводятся различные элементы: наполнители с развитой площадью поверхности (тарелки, стеклянные шарики и т.д.) из инертного материала. За счет них повышается эффективность взаимодействия пара с флегмой, и уменьшаются габаритные размеры устройства. Перечислим лишь некоторые виды дефлегматоров:

Ле-Шателье;
Бунзена;
елочные;
насадочные;
Димрота и т.д.

По соотношению качества продукта/габаритам/простоте изготовления/удобству регулировки режима работы - практичности, если одним словом, предпочтение отдается конструкции Димрота.

Некоторые способы изготовления простейших дефлегматоров

Модернизированный сухопарник . Строго говоря, даже самопальный примитив - сухопарник из стеклянной банки, некоторые функции дефлегматора все же выполняет. Но только некоторые, и только если говорить «очень строго». Чтобы он превратился в элементарный неуправляемый дефлегматор, конструкцию и его размещение необходимо изменить. Делается это легко и своими руками.

В верхней части остается только один выходной патрубок.
Корпус изготавливается из тонкого металла.
В дно впаивается металлическая трубка, которая затем подсоединяется к крышке перегонного куба.
Устанавливается вся эта конструкция, в отличие от классического сухопарника, не сбоку, а над перегонной емкостью с исходной смесью.

В результате, сконденсировавшаяся на стенках корпуса флегма, стекает по трубке обратно в бак, встречается с вновь образовавшимся паром, частично переиспаряется и поступает на отбор. Крепость и чистота продукта незначительно, но повышаются.

Дефлегматор своими руками из двух трубок - простейший пленочный. С внешней стороны большой трубки на концах в стенки ввариваются два патрубка. Трубка меньшего диаметра вставляется внутрь большой. Концы завариваются, чтобы между ними образовалась полость (рубашка). Вся конструкция подсоединяется к отверстию в крышке перегонного куба. В образовавшейся рубашке циркулирует холодная вода.

Пар из емкости поднимается внутри трубки, конденсируется на ее холодных стенках и стекает по ним обратно в емкость. При взаимодействии с встречным потоком пара происходит многократное переиспарение флегмы и разделение ее на фракции. Регулируя интенсивность охлаждения, из исходного сырья последовательно отделяются все компоненты, начиная с низкотемпературной составляющей.

Дефлегматор Димрота . Две трубки. Одна из них служит корпусом, из второй сворачивается спираль таким образом, чтобы она входила в корпус с небольшим зазором. Конструкция устанавливается на крышке перегонной емкости, по спиральной трубке циркулирует вода. В отличие от пленочной конструкции здесь конденсация и переиспарение флегмы происходит на поверхности спирали.

Отдельно рассмотрим дефлегматор, который при доступности его изготовления в домашних условиях своими руками дает очень хороший результат по конечному продукту.

Дефлегматор из металлического термоса

Основой этой конструкции будет термос объемом 0.5-1 л. Приступим.

Разбираем термос, то есть, снимаем дно, так чтобы не повредить саму колбу. Для этого зачищаем площадку на донышке и припаиваем к нему металлическую скобу. К скобе прикручиваем проволоку или стальной тросик. Второй конец проволоки надежно фиксируем и сильно дергаем термос на себя. Дно должно сняться с колбы термоса. Для облегчения процесса можно предварительно его прогреть горелкой.
Далее необходимо сточить ребро, по которому происходит соединение перегородки с внешней колбой таким образом, чтобы появился почти неразличимый равномерный зазор по всей окружности. Воспользоваться для этого лучше всего дрелью с насадкой или, если есть доступ, наждачным станком. После этого перегородка термоса легко отделяется от внешней колбы.
Для того чтобы извлечь внутреннюю часть колбы необходимо так же аккуратно сточить ребро на горловине термоса. В результате внутренняя часть легко извлекается из внешней.
В дне внутренней колбы сверлим отверстие, вставляем в него трубку для связи с атмосферой и залуживаем место соединения.
В стенку внешней колбы вверху и внизу врезаем и пропаиваем два патрубка для организации циркуляции охлаждающей воды. При этом необходимо следить за тем, чтобы концы этих трубок выступали вовнутрь колбы на расстояние меньшее величины зазора между колбами.
Собираем колбу: аккуратно пропаиваем сделанные ранее зазоры, сверлим отверстие в донышке и перегородке под трубку и ставим их на место.

В принципе наш дефлегматор сделанный своими руками, в том, что касается самого термоса, готов. Его рабочее положение на самогонном аппарате горловиной вниз. Но в нем пока нет самого главного узла, из-за которого все и затевалось: узла отбора готового продукта.

Узел отбора

Он будет подсоединен к горловине термоса. Схематично его конструкция и положение в самогонном аппарате показано на рисунке ниже.

Схема работы дефлегматора

Изготавливается из отрезка трубы с двумя переходниками: верхний на горловину термоса, нижней к трубке, соединяющей дефлегматор с перегонным кубом. Внутри трубки вваривается широкая шайба с невысоким бортиком (8-10 мм) по краю центрального отверстия. Если есть навык, то с установкой шайбы можно справиться своими руками, если нет, то обратиться в мастерскую. Чуть выше дна, образовавшейся вдоль стенки трубы чаши, сверлится отверстие для патрубка, по которому будет выходить готовый продукт.

На схеме не показано, но для точной регулировки режима работы аппарата необходим еще термометр, либо датчик температуры. Для его установки чуть выше верхнего бортика шайбы в стенке трубы сверлиться отверстие под гильзу для установки термометра.

Итак, дефлегматор собран. Его можно подсоединить через трубку (от 50-80 см длиной) к крышке перегонной емкости и начать получать готовый продукт. Но если мы хотим получить действительно качественный спирт, то стоит подумать о замене трубки полноценной ректификационной колонной.

Дефлегматор – это часть самогонного аппарата , обеспечивающая получение алкоголя, по качеству более близкого к —водке—, чем к самогону, полученному без него, что не менее важно для полноты картины, скорость перегонки также возрастает.

Принцип работы основан на процессе ректификации – разделении смеси из нескольких жидких веществ на отдельные составляющие.

Существует несколько принципиальных схем, по которым изготовляются узлы для ректификации. Самые простые состоят из нескольких сваренных между собой трубок, более сложные имеют систему охлаждения, но любые из них можно изготовить в бытовых условиях.

Описание

—Устройство самогонного аппарата— может варьироваться от очень простого, состоящего из —перегонного куба—, —холодильника— и —шлангов—, до очень сложного, близкого по структуре к промышленной установке.

Дефлегматор относится к дополнительным агрегатам , призванным улучшить процесс перегонки и качество конечного продукта – самогона.

Обычно располагается непосредственно над перегонным кубом и может входить в состав —ректификационной колоны—.

Самая простая конструкция – пленочная – состоит из вертикальной трубки, более сложные виды имеют увеличенную площадь конденсации, а также дополняются охладительной системой, усиливающей и контролирующей процесс разделения жидкости на составляющие.

Назначение

Устройство обеспечивает протекание процесса ректификации , который в отличие от дистилляции, где жидкость после испарения просто конденсируется, заключается в многократном переиспарении конденсата и одновременном газо-жидкостном обмене между ним и поднимающимся паром.

После чего конденсат стекает в перегонный куб и вновь испаряется, процесс продолжается циклично. За счет этого спирт отделяется от ненужных примесей гораздо эффективнее.

Таким образом, дефлегматор в самогонном аппарате нужен для протекания процесса ректификации, существенно улучшающего вкусо-ароматические свойства самогона, его крепость и чистоту, чего нельзя добиться одной дистилляцией.

Устройство и принципы работы дефлегматора в самогонном аппарате

Для обеспечения минимальной ректификации над перегонным кубом достаточно установить высокую трубку с запаянным верхом и выходом для пара возле него.

Устройство дефлегматора для самогонного аппарата такого типа называется пленочным. К другому типу относятся узлы, оборудованные дополнительными плоскостями, например внутренними ребрами, увеличивающими площадь конденсации, а также водяным охлаждением для контроля над процессом ректификации.

В таком случае в конструкции обязательно присутствует —термометр—, по показаниям которого и регулируется подача воды.

Производительность самогонных аппаратов, оснащенных ректификационным узлом с системой охлаждения значительно выше, а среди всех вариантов конструкций этого типа выделяется «модель Димрота».

Ее относительная простота и эффективность, не многим уступающая полноценной ректификационной колоне, ставит ее на первое место в домашнем самогоноварении.

Суть процесса ректификации

Брага является раствором множества отдельных веществ: спирта, воды, сивушных масел и прочих примесей. Каждое из них имеет разную температуру кипения и испарения.

Дефлегматор для самогонного аппарата устроен таким образом, что пар, попав в него, охлаждается до определенной температуры – 78 С градусов в идеале, в таких условиях испаренные примеси и сивушные масла, имеющие более высокую температуру кипения, не могут поддерживать газообразное состояние, как результат они начинают конденсироваться на стенках.

А очищенный пар, состоящий теперь в основном из спирта и воды, проходит в выходное отверстие вверху дальше по системе.

Знаете ли вы? Зачастую дефлегматор путают с —сухопарником—, который хотя и выполняет часть его задач, но не обеспечивает полноценную ректификацию из-за отсутствия циклического переиспарения. Кроме того, сухопарник выполняет предохранительную функцию при всплеске браги.

Как сделать своими руками

Пленочный с охлаждением

Улучшенная версия самой простой конструкции. Состоит из двух труб: меньшего и большего диаметра, первая вставляется и заваривается внутри второй, в стенках которой делается два отверстия – одно внизу и одно вверху под подачу и выход воды соответственно.

Конструкция устанавливается над перегонным кубом. В центральную полость попадают пары из куба и, частично конденсируясь на охлажденных стенках, стекают обратно, где вновь испаряются.

Наружная часть – это водяная рубашка, внутри которой циркулирует вода, обеспечивающая охлаждение, а интенсивность ее подачи дает возможность контролировать процесс ректификации. Сделать такой самогонный аппарат с дефлегматором можно, используя несложный чертеж.

Модель Димрота

Конструкция состоит из двух трубок, первая выполняет роль корпуса, внутри которого находится пар из куба.

Из второй сворачивается спираль, по которой будет циркулировать вода, при этом между спиралью и корпусом должен оставаться зазор.

Узел устанавливается сразу над перегонным кубом. Эта очень простая конструкция имеет более высокую эффективность, чем пленочная, отчасти из-за того, что конденсационная поверхность находится в центре, а не по краю устройства.

Небольшое резюме

Изучив все детали и разобравшись в том, как работает дефлегматор в самогонном аппарате, можно с уверенностью сказать, что польза от его использования несравнима с ресурсами, необходимыми для его создания. Особого внимания заслуживает холодильник Димрота, сочетающий высокую эффективность с простой конструкцией. Ректифицированный самогон – продукт совершенно другого уровня, и это относится как к вкусо-ароматическим свойствам напитка, так и к содержанию сивушных масел и других примесей.

Самый распространенный в промышленности тип теплообменника – кожухотрубник. Вариант его конструктивного исполнения зависит от задач, стоящих перед пользователями. Кожухотрубник не обязательно должен быть многотрубным – обычный рубашечный дефлегматор, прямоточный (а) или противоточный (б) холодильник типа «труба в трубе» — это тоже кожухотрубники.

Применяются и одноходовые теплообменники с перекрестноточным движением теплоносителей (в). Но наиболее эффективна и часто используемая для многотрубных теплообменников – многоходовая перекрестноточная схема (г).

При этой схеме один поток жидкости или пара движется по трубам, а навстречу ему зигзагообразно, многократно пересекая трубы, движется второй теплоноситель. Это гибрид противоточного и перекрестного вариантов, который позволяет сделать теплообменник максимально компактным и эффективным.

Принцип работы кожухотрубных теплообменников и сфера их применения

В самогоноварении многоходовые перекрестноточные холодильники принято называть кожухотрубниками (КХТ), а их однотрубный вариант – противо- или прямоточным холодильником. Соответственно, при использовании этих конструкций в качестве дефлегматоров — кожухотрубными и рубашечными дефлегматорами.

В домашних самогонных аппаратах, бражных и ректификационных колоннах подачу пара осуществляют в эти теплообменники по внутренним трубам, а охлаждающей воды – в кожух. Любого промышленного конструктора-теплотехника это бы возмутило, так как именно в трубах можно создать высокую скорость теплоносителя, значительно увеличив теплоотдачу и КПД установки. Однако у винокуров свои цели и не всегда нужен высокий КПД.

Например, в дефлегматорах для паровых колонн, наоборот, требуется смягчить градиент температур, размазать зону конденсации как можно больше по высоте, и, сконденсировав необходимую часть пара, не допустить переохлаждения флегмы. Да еще и точно регулировать этот процесс. На первый план выходят совсем другие критерии.

Среди применяемых в самогоноварении холодильников наибольшее распространение получили змеевики, прямоточники и кожухотрубники. Каждый из них имеет свою сферу использования.

Для аппаратов с низкой (до 1,5-2 л/час) производительностью наиболее рационально применение небольших проточных змеевиков. При отсутствии проточной воды змеевики тоже дают фору другим вариантам. Классический вариант – змеевик в ведре с водой. Если есть водопровод и производительность аппарата до 6-8 л/ч, то преимущество имеют прямоточники, сконструированные по принципу «труба в трубе», но с очень малым кольцевым зазором (около 1-1,5 мм). На паровую трубу спиралевидно навивают проволоку с шагом 2-3 см, которая центрирует паровую трубу и удлиняет путь охлаждающей воды. При мощностях нагрева до 4-5 кВт это самый экономичный вариант. Кожухотрубник, безусловно, может заменить прямоточник, но стоимость изготовления и расход воды будет повыше.

Кожухотрубник выступает на первый план при автономных системах охлаждения, поскольку совершенно нетребователен к давлению воды. Как правило, обычного аквариумного насоса хватает для успешной работы. Кроме того, при мощностях нагрева от 5-6 кВт и выше кожухотрубный холодильник становится практически безальтернативным вариантом, так как длина прямоточного холодильника для утилизации высоких мощностей будет нерациональной.

Кожухотрубный дефлегматор

Для дефлегматоров бражных колонн ситуация несколько иная. При малых, до 28-30 мм, диаметрах колонн наиболее рационален обычный рубашечник (в принципе тот же кожухотрубник).

Для диаметров 40-60 мм лидером становится Это высокоточный охладитель с четкой регулируемостью мощностью и абсолютной несклонностью к завоздушиванию. Димрот позволяет настроить режимы с наименьшим переохлаждением флегмы. При работе с насадочными колоннами он, благодаря своей конструкции, дает возможность центрировать возврат флегмы, наилучшим образом орошая насадку.

Кожухотрубник выходит на передний план при системах автономного охлаждения. Орошение насадки флегмой происходит не в центре колонны, а по всей плоскости. Это менее эффективно чем у Димрота, но вполне допустимо. Расход воды при таком режиме у кожухотрубника будет ощутимо выше нежели у Димрота.

Если нужен конденсатор для колонны с жидкостным отбором, то Димрот вне конкуренции за счет точности регулировки и малого переохлаждения флегмы. Кожухотрубник также применяют для этих целей, но переохлаждения флегмы трудно избежать и расход воды будет выше.

Основной причиной популярности кожухотрубников у производителей бытовых аппаратов является то, что они более универсальны в использовании, а их детали легко унифицируются. Кроме того, применение кожухотрубных дефлегматоров в аппаратах типа «конструктор» или «перевертыш» вне конкуренции.

Расчет параметров кожухотрубного дефлегматора

Расчет необходимой площади теплообмена можно выполнить по упрощенной методике.

1. Определить коэффициент теплопередачи.

Наименование	Толщина слоя h, м	Удельная теплопроводность λ, Вт/(м*К)	Термическое сопротивление R, (м 2 К)/Вт
Зона контакта металла с водой (R1)			0,00001
	0,001	17	0,00006
Флегма (средняя толщина пленки в зоне конденсации для дефлегматора 0,5 мм, для холодильника – 0,8 мм), (R3)	0,0005	1	0,0005
			0,0001
			0,00067
		1493

Формулы для расчетов:

R = h / λ, (м2 К)/Вт;

Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (м2 К)/ Вт;

К = 1 / Rs, Вт/ (м2 К).

2. Определить среднюю разницу температур между паром и охлаждающей водой.

Температура насыщенного спиртового пара Тп = 78,15 °C.

Максимальная мощность от дефлегматора нужна в режиме работы колонны на себя, что сопровождается максимальной подачей воды и минимальной её температурой на выходе. Поэтому примем, что температура воды на входе в кожухотрубник (15 — 20) — Т1 = 20 °C, на выходе (25 — 40) — Т2 = 30 °C.

Твх = Тп — Т1;

Твых= Тп — Т2;

Среднюю температуру (Тср) посчитаем по формуле:

Тср = (Твх — Твых) / Ln (Твх / Твых).

То есть, в нашем случае округленно:

Твых = 48°C.

Тср = (58 — 48) / Ln (58 / 48) = 10 / Ln(1,21) = 53 °C.

3. Рассчитать площадь теплообмена. Исходя из известного коэффициента теплопередачи (К) и средней температуры (Тср), определяем необходимую площадь поверхности для теплообмена (Sт) для требуемой тепловой мощности (N), Вт.

Sт = N / (Tср * К), м 2 ;

Если нам, к примеру, нужно утилизировать 1800 Вт, то Sт = 1800 / (53 * 1493) = 0,0227 м 2 , или 227 см 2 .

4. Геометрический расчет. Определимся с минимальным диаметром трубок. В дефлегматоре флегма идет навстречу пару, поэтому необходимо соблюсти условия для её свободного стекания в насадку без излишнего переохлаждения. Если сделать трубки слишком малого диаметра, можно спровоцировать захлеб или выброс флегмы в зону над дефлегматором и дальше в отбор, тогда о хорошей очистке от примесей можно будет просто забыть.

Минимальное суммарное сечение трубок при заданной мощности посчитаем по формуле:

Sсеч = N * 750 / V, мм 2 , где

N – мощность (кВт);

750 – парообразование (см 3 / с кВт);

V – скорость пара (м/с);

Sсеч – минимальная площадь поперечного сечения трубок (мм 2)

При расчетах дистилляторов колонного типа мощность нагрева выбирают исходя из максимальной скорости пара в колонне 1-2 м/с. Считается, что если скорость превысит 3 м/с, то пар будет гнать флегму вверх по колонне и забрасывать в отбор.

Если нужно утилизировать в дефлегматоре 1,8 кВт:

Sсеч = 1,8 * 750 / 3 = 450 мм 2 .

Если делать дефлегматор с 3 трубками, значит, площадь сечения одной трубки не меньше 450 / 3 = 150 мм 2 , внутренний диаметр – 13,8 мм. Ближайший больший из стандартных размеров труб – 16 х 1 мм (внутренний диаметр 14 мм).

При известном диаметре труб d (см) находим минимально необходимую их суммарную длину:

L= Sт / (3,14 * d);

L= 227/ (3,14* 1,6) = 45 см.

Если сделаем 3 трубки, то длина дефлегматора должна быть около 15 см.

Длину корректируют учитывая, что расстояние между перегородками должно примерно равняться внутреннему радиусу корпуса. Если число перегородок будет четным, то патрубки для подачи и слива воды окажутся на противоположных сторонах, а если нечетным – на одной стороне дефлегматора.

Увеличение или уменьшение длины труб в пределах величины радиуса бытовых колонн не создаст проблем с управляемостью или мощностью дефлегматора, так как соответствует погрешностям при расчете и может быть компенсировано дальнейшими конструктивными решениями. Можно рассмотреть варианты с 3, 5, 7 и более трубками, затем выбрать со своей точки зрения оптимальный.

Конструктивные особенности кожухотрубного теплообменника

Перегородки

Расстояние между перегородками ориентировочно равно радиусу корпуса. Чем меньше это расстояние, тем больше скорость потока и меньше возможность возникновения застойных зон.

Перегородки направляют поток поперек трубок, это ощутимо увеличивает КПД и мощность теплообменника. Также перегородки препятствуют прогибу трубок под воздействием тепловых нагрузок и увеличивают жесткость кожухотрубного дефлегматора.

В перегородках вырезают сегменты для прохода воды. Сегменты должны быть не меньше площади сечения патрубков для подачи воды. Обычно эта величина составляет около 25-30% от площади перегородки. В любом случае, сегменты должны обеспечить равенство скорости воды по всей траектории движения, как в трубном пучке, так и зазоре между пучком и корпусом.

Для дефлегматора, несмотря на его небольшую (150-200 мм) длину, есть смысл сделать несколько перегородок. Если их число будет четным, штуцеры окажутся на противоположных сторонах, если нечетным – на одной стороне дефлегматора.

При установке поперечных перегородок важно обеспечить как можно меньший зазор между корпусом и перегородкой.

Трубки

Толщина стенок трубок особого значения не имеет. Разность коэффициента теплопередачи для толщины стенки 0,5 и 1,5 мм ничтожно мала. По факту трубки являются термически прозрачными. Выбор между медью и нержавейкой, с точки зрения теплопроводности, также теряет смысл. При выборе нужно исходить из эксплуатационных или технологических свойств.

При разметке трубной доски руководствуются тем, что расстояния между осями трубок должно быть одинаковым. Обычно их размещают в вершинах и по сторонам правильного треугольника или шестиугольника. По этим схемам при одном и том же шаге возможно разместить максимальное количество трубок. Центральная трубка чаще всего становится проблемной, если расстояния между трубками в пучке не одинаковы.

На рисунке показан пример правильного расположения отверстий.

Для удобства сварки расстояние между трубками не стоит делать меньше 3 мм. Для обеспечения прочности соединений материал трубной решетки должен быть более твердым, чем материал труб, а зазор между решеткой и трубами – не более 1,5% от диаметра труб.

При сварке концы труб должны выступать над решеткой на расстояние равное толщине стенки. В наших примерах – на 1 мм, это позволит сделать качественный шов, оплавив трубу.

Расчет параметров кожухотрубного холодильника

Главное отличие кожухотрубного холодильника от дефлегматора состоит в том, что флегма в холодильнике течет в одном направлении с паром, поэтому слой флегмы в зоне конденсации увеличивается от минимального до максимального более плавно, а средняя его толщина несколько больше.

Для расчетов рекомендуем задавать толщину, равную 0,8 мм. В дефлегматоре же все наоборот – вначале толстый слой флегмы, слившейся со всей поверхности, встречает пар и практически не дает ему полноценно конденсироваться. Затем, преодолев этот барьер, пар попадает в зону с минимальной, порядка 0,5 мм толщиной, пленки флегмы. Это толщина на уровне её динамического удержания, конденсация происходит, в основном, в этой зоне.

Приняв среднюю толщину слоя флегмы равной 0,8 мм, на конкретном примере рассмотрим особенности расчета параметров кожухотрубного холодильника по упрощенной методике.

Наименование	Толщина слоя h, м	Удельная теплопроводность λ, Вт/(м*К)	Термическое сопротивление R, (м 2 К)/Вт
Зона контакта металла с водой, (R1)			0,00001
Металл трубок (нержавейка λ=17, медь – 400), (R2)	0,001	17	0,00006
Флегма, (R3)	0,0008	1	0,001
Зона контакта металла с паром, (R4)			0,0001
Суммарное термическое сопротивление, (Rs)			0,00117
Коэффициент теплопередачи, (К)		855,6

Максимальные требования по мощности к холодильнику предъявляет первая перегонка, для которой и делают расчет. Полезная мощность нагрева – 4,5 кВт. Температура воды на входе – 20 °C, на выходе – 30 °C, пара – 92 °C.

Твх = 92 — 20 = 72 °C;

Твых = 92 — 30 = 62 °C;

Тср = (72 — 62)/ Ln (72 / 62) = 67 °C.

Площадь теплообмена:

Sт = 4500 / (67 * 855,6) = 787 см².

Минимальная суммарная площадь сечения труб:

S сеч = 4.5*750/10= 338 мм²;

Выбираем 7-ми трубный холодильник. Площадь сечения одной трубы: 338 / 7 = 48 мм или внутренний диаметр 8 мм. Из стандартного ассортимента труб подходит 10х1 мм (с внутренним диаметром 8 мм).

Внимание! При расчете длины холодильника нужен внешний диаметр – 10 мм.

Определяем длину трубок холодильника:

L= 787 / 3,14 / 1 = 250 см, следовательно, длина одной трубки: 250 / 7 = 36 см.

Проводим уточнение длинны: если корпус холодильника выполнен из трубы с внутренним диаметром 50 мм, то между перегородками должно быть 25 мм.

36 / 2,5 = 14,4.

Следовательно, можно сделать 14 перегородок и получить патрубки ввода-вывода воды в разные стороны, или 15 перегородок и патрубки будут смотреть в одну сторону, также слегка подрастет мощность. Выбираем 15 перегородок и корректируем длину трубок до 37,5 мм.

Чертежи кожухотрубных дефлегматоров и холодильников

Производители не спешат делиться своими чертежами кожухотрубных теплообменников, а домашние мастера не особо в них нуждаются, но всё же некоторые схемы есть в публичном доступе.

Послесловие

Не следует забывать, что всё вышесказанное – теоретический расчет по упрощенной методике. Теплотехнические расчеты намного сложней, но в реальном бытовом диапазоне изменения мощностей нагрева и других параметров методика дает корректные результаты.

На практике коэффициент теплопередачи может оказаться другим. Например, из-за повышенной шероховатости внутренней поверхности труб слой флегмы станет выше расчетного, или холодильник будет расположен не вертикально, а под углом, что изменит его характеристики. Вариантов много.

Расчет позволяет достаточно точно определить размеры теплообменника, проверить как повлияет на характеристики изменение диаметра труб и без лишних затрат отвергнуть все негодные или гарантированно худшие варианты.

Дефлегматор для самогонного аппарата - это устройство, которое имеет несколько названий, о его необходимости до сих пор ведутся споры. Но, несмотря на столь активные дискуссии, никто и не думает умолять достоинств дефлегматора.

Зачем нужен самогонный аппарат, понятно всем. Несмотря на то что конструкция отличается примитивным строением, ее можно модернизировать. Модернизация поможет значительно улучшить качество продукции: сделает самогон чище, избавит его от неприятных запахов.

Расположение сухопарника в самогонном аппарате

Дефлегматор, или сухопарник, - это неотъемлемая часть прибора, своего рода отстойник, в котором при дистилляции оседают вредные сивушные масла. Именно сивуха портит качество алкоголя, она может стать причиной тяжелой интоксикации.

Самогонные аппараты бывают различными, например, с сухопарником и без него, но это вовсе не значит, что устройства работают одинаково. Строение прибора оказывает прямое влияние на качество самогона. Если аппарат не обладает холодильником, сухопарником и перегонным кубом, то его сложно причислить к устройствам для производства спиртосодержащих напитков в домашних условиях.

Каждая часть агрегата выполняет определенные функции. Если говорить о дефлегматоре (сухопарнике, отстойнике), то он помогает:

Значительно улучшить вкусовые качества алкоголя, устранить неприятный запах и даже убрать привкус, повлиять на крепость напитка.
Избежать попадания кипящей браги в емкость с готовым дистиллятом. Когда в перегонном кубе закипает брага, небольшое ее количество в виде брызг может попасть в емкость с готовым алкоголем - это событие не лучшим образом скажется на качестве продукта. Можно выливать самогон обратно в куб и вновь начинать его переработку, поскольку в браге высока концентрация сивушных масел.
Своеобразное устройство дефлегматора помогает разделить самогон на фракции: отделить «головы» от «тела» и отобрать «хвосты», за счет чего качество продукции только выиграет.
Еще сухопарник используют в качестве ароматизатора. В него кладут различные компоненты (корки лимона или апельсина, пряности, специи и другие вещества), которые способны придать напитку приятный запах и вкус.

Необходимо понимать, что некоторые устройства снабжены несколькими сухопарниками. Наличие дополнительных модулей влияет на качество самогона. В некоторых случаях дефлегматоры работают настолько эффективно, что позволяют в домашних условиях производить спирт высокой крепости.

Многие думают, что сухопарником оснащен только самогонный аппарат, а вот ректификационная колонна в таком устройстве не нуждается. На деле это не совсем так. Ректификатор нередко имеет один или два отстойника. Именно эти модули и помогают прибору производить спирт-сырец крепостью до 96 градусов.

Как работает дефлегматор:

Спирт закипает при более низкой температуре, чем сивушные масла и вода.
Когда пары начинают испаряться, они проходят через сухопарник. Вредные сивушные масла оседают на стенках дефлегматора, а также в той воде, которая содержится в отстойнике. Это блокирует попадание вредных веществ в готовую продукцию.
Частично пары спирта продолжают свое движение, они попадают в холодильник, проходят по змеевику и превращаются в довольно крепкий продукт.

По своей сути дефлегматор - это своеобразный фильтр, который задерживает сивушные масла, капли браги, различные примеси и т. д. Он позволяет улучшить вкус продукта, повысить его крепость и обеспечить самогонщика высококачественным самогоном.

Для чего нужен в таком случае второй сухопарник? Ответ на этот вопрос очевиден: второй сухопарник, или дефлегматор, помогает не только очистить самогон от сивухи, но и повысить его крепость. В конструкции агрегата могут быть два и более сухопарника. Один из них используют для придания напитку аромата, а другой очищает самогон от вредных примесей. Чем больше в агрегате сухопарников, тем качественнее алкоголь он выдает.

Конструкции с тремя сухопарниками используют при дистилляции благородных напитков, таких, как виски, коньяк и даже ром.

Основные преимущества дефлегматора

Разбираясь с тем, как работает сухопарник и зачем он нужен, стоит заметить, что устройство имеет несколько преимуществ. Самогонный аппарат с дефлегматором - особое устройство, которое отличается рядом положительных характеристик. Наличие дополнительного модуля оптимизирует работу устройства и помогает:

Снизить концентрацию содержания сивушных масел в алкоголе. Если дефлегматор встроен в ректификационную колонну, то он позволяет получить спирт высокой степени очистки. Такой продукт не требует повторной перегонки, он отличается высоким качеством. Самогонный аппарат, или ректификатор с сухопарником, - это практичное устройство. По сравнению с химическими методами очистки, очистка с помощью дефлегматора более эффективна.
Повысить крепость напитка. Это происходит за счет того, что флегма возвращается назад в брагу, что позволяет повысить крепость напитка.
Оградить практически готовый к употреблению алкоголь от попадания в него частиц кипящей браги. А это значит, что устройство выполняет функции барьерного элемента.
Наделить алкоголь приятным запахом и вкусом, если в процессе выгона использовать ароматические вещества.

Но главное - это то, что дефлегматор упрощает получение готовой продукции, он позволяет без особых усилий, не проводя вторую или третью перегонку браги, произвести самогон высокого качества.

Дефлегматор своими руками

Изготовить сухопарник для самогонного аппарата своими руками не так уж и сложно, понадобится некоторое знание подробностей строения агрегата и функций дополнительного модуля.

Если изучить чертеж, то можно заметить, что дефлегматор - это своеобразная емкость, которую используют в качестве отстойника. Емкость имеет определенные особенности строения, опираясь на них и можно изготовить модуль самостоятельно. Но если нет навыков в конструировании и создании самогонных аппаратов или его частей, то лучше приобрести прибор в магазине.

Как сделать сухопарник самостоятельно:

Для создания устройства понадобится банка из стекла с закручивающейся крышкой. Можно взять и банку с герметичной жестяной крышкой, которая не снимается, но такой сухопарник не удастся промыть и очистить от сивушных масел и остатков браги.
Два штуцера и две гайки, а также материалы для герметизации конструкции. Можно использовать обычный суперклей или эпоксидку.
А также понадобятся шланги и инструменты, которые помогут сделать в крышке два отверстия, желательно взять шило.

Когда все исходные материалы будут готовы, можно приступать к изготовлению модуля своими руками.

Алгоритм действий при работе с материалами:

На крышку из металла наносится разметка в тех местах, где будут располагаться штуцера. Разметку можно сделать с помощью маркера, главное - не ошибиться с диаметром.
Когда разметка будет нанесена на поверхность крышки, можно проделать в металле отверстия. Это легко можно сделать, используя шило.
После того как отверстия будут готовы, стоит обработать их клеем или другим средством для герметизации конструкции. Обработка проводится непосредственно перед сборкой, чтобы клей не засох.
Затем прикручиваем штуцеры, закрепляем их с помощью гаек. Труба на вход спиртосодержащих паров должна располагаться ниже выводящей на 1–1,5 см. Трубку, по которой выходят вредные масла, опускают в раковину.
Располагаем сухопарник между холодильником и перегонным кубом. Для монтирования используем шланги из силикона, поскольку резина может оказать влияние на вкус напитка и его запах.

По такой системе можно изготовить несколько дефлегматоров, в принципе схема не отличается особой сложностью. Можно «прикрутить» к уже готовому агрегату отстойник или дополнить им самогонный аппарат, сделанный своими руками.

После того как сухопарник будет готов и вмонтирован в конструкцию устройства по изготовлению спиртосодержащих напитков, его необходимо будет протестировать. Стоит залить в перегонный куб воду и запустить аппарат - это поможет проверить герметичность соединений и правильность монтажа.

Сухопарник для ректификатора

Наличие царги в приборе еще не означает, что он обладает ректификатором. Царга - это часть ректификационной колонны, но не только это приспособление участвует в дистилляции алкоголя. Итак, как усилить работу царги и превратить самогонный аппарат в настоящий спиртзавод? Для этого можно оснастить уже имеющееся устройство дополнительным модулем - дефлегматором.

Как сделать сухопарник для ректификатора:

Чтобы сделать сухопарник, стоит вооружиться термосом и разобрать его. Чтобы приспособление не пострадало, необходимо зачистить дно термоса, вытащить скобы и аккуратно разобрать прибор.
После того как термос будет разобран, стоит приступить к обточке фронтального шва. Сварочный шов обтачивают до тех пор, пока не появится зазор.
Когда зазор будет готов, необходимо вытащить внутреннюю капсулу термоса и приварить к ней трубку для вентиляции.
После фиксируем ко дну конструкции пробирку.
Потом припаиваем к узлу зазора горловину, в горловине необходимо проделать отверстие, в него будет вмонтирована трубка.
Подготавливаем отверстие во втулке, втулка выполнена из фторопласта и служит для укрепления трубки.

Конструкция дефлегматора для ректификационной колонны весьма сложная, сделать такое приспособление своими руками совсем непросто. По этой причине можно купить уже готовое приспособление, так будет проще.

Стоит отметить, что ранее сухопарник считали ненужным элементом, оборудование для изготовления самогона с дефлегматором не пользовалось особой популярностью, и агрегаты подвергали демонтажу. Отстойники убирали, не задумываясь о том, что они улучшают качество алкоголя и его вкусовые характеристики.