Дефлегматор для самогонного аппарата изготовить своими руками

4 лучшие конструкции для самодельного дефлегматора

Любой винокур, изучивший хотя бы поверхностную информацию по перегонке, задумывается о том, чтобы дополнить классическую схему самогонного аппарата, изготовив дефлегматор своими руками. Перегонный куб, напрямую соединенный с холодильником, если и выдаст чистый и крепкий продукт, то только после многократной перегонки и химической очистки. Наличие же дефлегматора позволяет получить тот же результат за один цикл. Сегодня мы поговорим о том, как его можно изготовить из подручных средств собственными силами.

Виды дефлегматоров и способы изготовления

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

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

Змеевик для дефлегматора Змеевик помещается в корпус

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. Для того чтобы извлечь внутреннюю часть колбы необходимо так же аккуратно сточить ребро на горловине термоса. В результате внутренняя часть легко извлекается из внешней.
  4. В дне внутренней колбы сверлим отверстие, вставляем в него трубку для связи с атмосферой и залуживаем место соединения.
  5. 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.
  6. 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 дефлегматора

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.

Что такое дефлегматор? Изготовление простейших моделей своими руками

Для опытного винодела главной задачей является получение вкусного и качественного напитка методом перегонки в самогонном аппарате. Для этого разрабатываются специальные конструкции и применяются дополнительные элементы. Одним из таких элементов является дефлегматор, о котором речь пойдет в нашей статье.

Многие путают его с сухопарником или холодильником, однако дефлегматор является отдельным элементом в конструкции и играет важную роль в перегонке. Обычно он расположен до основного холодильника, но по сути выполняет схожие функции. О возможных конструкциях и способах создания своими руками мы сегодня расскажем.

Ректификационная колонна

Описание и назначение конструкции

Внешне дефлегматор напоминает длинный цилиндр с подведенными к нему трубками для подачи нагретого до состояния пара спирта из перегонного куба и холодной воды. За счёт изменения температуры пар конденсируется, превращаясь в жидкость и стекая по стенкам сосуда, и освобождается от вредных примесей. При этом основной принцип работы основывается на разнице температур кипения различных фракций спирта.

При прохождении пара из перегонного куба в дефлегматор по системе трубок он начинает охлаждаться за счёт подачи холодной воды. При этом первыми задерживаются жидкости с более высокой температурой кипения, а значит на данном этапе удаляются сивушные масла и вредные примеси, что играет важную роль для получения качественного напитка.

Видео: Обзор дефлегматора

Типы дефлегматора

Самогонный аппарат с дефлегматором не потребует дополнительной перегонки за счёт прохождения через две холодильные установки. Существует несколько разновидностей установок, отличающихся по своей конструкции и материалам, из которых они изготовлены. В качестве основных материалов могут использоваться стеклянные, медные варианты, трубки из нержавеющей стали. По типу конструкции дефлегматоры делятся на прямоточные, кожухотрубные и модели Димрота, подробнее о разновидностях мы расскажем дальше.

Кожухотрубный дефлегматор

Кожухотрубный дефлегматор

Работа дефлегматора данного типа напоминает простую конструкцию прямоточного типа, но при этом вместо одной большой трубы внутри устанавливается от 3 до 7 трубок более мелкого диаметра. В данном варианте увеличивается площадь соприкосновения холодной воды с корпусом трубки, а за счёт этого происходит более быстрая конденсация паров спирта. В конечном итоге из трубки также удаляются вредные примеси, напиток становится вкуснее и крепче, но сам процесс занимает гораздо меньше времени по сравнению с обычным вариантом.

Прямоточный (рубашечный)

Рубашечный прямоточный дефлегматор для самогонного аппарата

Наиболее простым и удобным в изготовлении вариантом, подходящим для новичков, является рубашечный дефлегматор. Он состоит из двух трубок разного диаметра, между которыми имеется промежуток. В данный промежуток заливается холодная вода, изменяющая температуру внутренней трубки дефлегматора. Под действием холодной воды пар, поступивший по системе трубок, резко охлаждается. При этом оседают фракции спирта с более высокой температурой кипения, к ним относится большая часть сивушных масел, а также вода, снижающая крепость напитка. На данном принципе основана работа дефлегматора.

Конденсированная жидкость стекает по стенкам внутренней трубки обратно в перегонный куб для дальнейшей перегонки. Это позволяет контролировать качество получаемого напитка прямо во время процесса перегонки спирта.

Холодильник Димрота

Дефлегматор холодильник Димрота

Наиболее распространенным вариантом в домашних самогонных аппаратах является дефлегматор Димрота. Основное его предназначение такое же, как и в первых двух вариантах, но конструкция сильно отличается. Внутри стальной трубки размещается змеевик из меди, который значительно увеличивает площадь соприкосновения пара с холодной водой внутри корпуса.

За счёт резкого перепада температур пар начинает превращаться в жидкость и оседать на стенках сосуда, после чего удаляется из системы соединительных трубок. Наиболее активно процесс происходит на середине пути пара, поэтому на выходе напиток получается более крепким и насыщенным в отличие от использования предыдущих моделей.

Простые модели дефлегматора своими руками

Все представленные варианты моделей можно приобрести в магазинах или заказать через Интернет. Однако покупные варианты достаточно дорого стоят, и при этом может возникнуть трудность в подборе подходящего варианта под параметры самогонного аппарата. Если вы желаете сэкономить деньги и подобрать все параметры по личным предпочтениям, можно воспользоваться инструкцией по созданию дефлегматора в домашних условиях. Наиболее простыми в исполнении являются варианты, представленные ниже.

Дефлегматор Димрота

Начнем с наиболее распространенного варианта модели. Чтобы создать дефлегматор Димрота, потребуется выполнить следующие действия:

  1. Возьмите две трубки, одну из нержавеющей стали, другую из меди.
  2. Скрутите в спираль медную трубу так, чтобы она смогла войти внутрь стальной трубки. При этом важно оставить небольшой промежуток между стенками, чтобы они не соприкасались.
  3. Установите элемент на поверхности крышки перегонного куба, а по спирали пустите холодную воду для возможности конденсации пара на ее поверхности.

Подробное видео: Изготовление дефлегматора Димрота своими руками

Из металлического термоса

Одним из наиболее интересных и доступных методов является данный вариант. Для создания вам потребуется выполнить следующие манипуляции:

  1. Разберите полностью все компоненты, а также удалите дно. Для этого достаточно надеть на нижнюю часть скобу из металла, прикрепить к ней трос и резко дёрнуть за него.
  2. Теперь удалите мешающую перегородку между внутренней и наружной частями. Удобнее всего для этой цели использовать наждачный камень или дрель со специальной насадкой.
  3. Во внутренней колбе сделайте доступ к воздуху (пару), а к внутренней стенке на верхней и нижней частях установите трубки для циркуляции воды.
  4. Сварите все детали, устраните оставшиеся зазоры в корпусе.
  5. Поставьте элемент горлышком к перегонному кубу, заварите его, используя сварочный аппарат.

Видео: Как не надо делать дефлегматор. Подробный рассказ профессионала

Пленочный дефлегматор с охлаждением

Еще одним простым в исполнении является плёночный вариант. Для его изготовления вам понадобится сварить две трубки так, чтобы одна из них находилась внутри другой, при этом между ними должно сохраняться небольшое расстояние.

При помощи патрубков в полость внутренней трубки будет подаваться нагретый пар, а между стенками внутреннего и внешнего слоя должна находиться вода для охлаждения. Вся система устанавливается поверх крышки перегонного куба, вся флегма поступает обратно для повторного нагревания, так происходит вторая перегонка с дефлегматором.

Подробное видео:

Заключение

Дефлегматор помогает избавиться от повторной перегонки напитка через самогонный аппарат, что позволяет сэкономить время и получить качественный напиток без вредных примесей и сивушных масел. Собрать данную конструкцию можно своими руками из подручных средств, процесс не займет у вас много времени и не потребует специальных навыков и умений.

Получение качественного спирта, очищенного от содержащейся флегмы (вредные вещества и примеси), является важной задачей для каждого винодела. Важно обеспечить безопасность и хороший вкус получаемого самогона.

Вертикальный кожухотрубный дефлегматор или холодильник

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.

прямоточный противоточный холодильник типа «труба в трубе»

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

теплообменники с перекрестноточным движением теплоносителей фото схемы

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.

Читайте также:  Шланг для самогонного аппарата лучше выбрать силиконовый

фото кожухотрубного дефлегматора

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 дефлегматор Димрота. 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.

Формулы для расчетов:

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.

Среднюю температуру (Тср) посчитаем по формуле:

Тср = (Твх — Твых) / Ln (Твх / Твых).

То есть, в нашем случае округленно:

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= 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

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.

фото правильно сделанных отверстий в кожухотрубнике

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.

фото кожухотрубного холодильника

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

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.

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.

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.

1 чертеж кожухотрубного теплообменника для самогонных аппаратов, бражных и ректификационных колонн

2 чертеж кожухотрубного теплообменника для самогонных аппаратов, бражных и ректификационных колонн

3 чертеж кожухотрубного теплообменника для самогонных аппаратов, бражных и ректификационных колонн

4 чертеж кожухотрубного теплообменника для самогонных аппаратов, бражных и ректификационных колонн

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.

Конструкции для самодельного дефлегматора

Чтобы самостоятельно сделать дефлегматор, необходимо умение, навыки слесаря и сварщика. Здесь не обойтись парой штуцеров и шлангов, как при создании сухопарника/барботера. Выбрав подходящую схему для блока, приступайте к работе.

Из чего делать?

Для любой из моделей понадобится:

  • Труба из пищевой нержавейки либо меди (царга) внутренним диаметром в пределах 23-48 мм. Отклоняться от данных размеров не стоит из-за снижения эффективности работы. Расчет высоты зависит от условий. Идеальным для пленочной укрепляющей колонны считается соотношение: 30 размеров внутреннего диаметра царги. То есть – от 70 до 144 см. Если вы планируете только дефлегматор, без укрепления конечного продукта, остановитесь на 45-50 см в высоту.
  • Устройство для надежного и герметичного удерживания трубы над кубом в строго вертикальном положении. Это может быть сварка (если на кубе фланцевая крышка); резьбовое соединение; кламп.

Осторожно. Даже незначительное отклонение от вертикали грозит снижением результативности работы

  • Водяная рубашка – труба большего диаметра, охватывающая царгу, надежно соединенная с ней сваркой. Имеет два штуцера для подвода и отвода воды.
  • Шланги из ПВХ, можно – сантехнические. С готовым продуктом не взаимодействуют.

Приведем две главные модели дефлегматоров.

Пленочный с охлаждением

Это царга, имеющая собственный промежуточный холодильник. Основной расположен после дефлегматора. Благодаря охлаждению, в ней происходит качественный тепломассообмен, а флегма стекает в куб пленкой, взаимодействуя с паром.

Многократное переиспарение отлично очищает самогон. Недостаток – требуется и второй холодильник со змеевиком.

Модель Димрота

Это устройство одновременно выполняет три задачи: очистка, укрепление и конденсация. Дополнительного холодильника для него не требуется. Имеет оригинальную конструкцию:

  • Открытая в верхней части царга (это – дефлегматор).
  • На царге вварена широкая закрытая труба, оставляющая место для выхода очищенного этанола в виде пара. Одновременно служит емкостью для сбора и отвода очищенного от сивухи дистиллята.
  • Холодильник представляет собой змеевик со входным и выходным штуцерами, витками охватывающий царгу. Только по этому змеевику движется не самогон, а холодная вода. Она одновременно охлаждает и царгу, и выходящие из нее пары спирта, очищенные от примесей.

Инструкция по изготовлению холодильника своими руками

Прямоточного холодильника

Чтобы самостоятельно сделать прямоточный холодильник для самогонного аппарата не потребуется больших финансовых затрат и специального оборудования. Для сборки узла потребуются:

  • металлическая трубка 12х1 из меди, нержавейки или алюминия – 1 м.;
  • труба ПВХ водопроводная для рубашки 40х5,5 – 1 м.;
  • тройник ПВХ – 2 шт;
  • заглушки ПВХ – 2 шт;
  • водопроводный ниппель ½ – 4 шт;
  • гайка и силиконовая прокладка для ниппеля – 2 шт;
  • уплотнительная сливная манжета 40х25 – 2 шт.
  • строительный фен;
  • паяльник;
  • дрель;
  • перьевое сверло по дереву №20.
  1. Подготовка внутренней трубки. Края трубки предварительно облуживаются с внутренней и внешней стороны. Ниппель обрабатывается флюсом и нагревается строительным феном. На разогретую часть ниппеля наносится олово, вставляется в трубку, пропаивается паяльником и дополнительно разогревается феном. Таким же образом припаивается ниппель ко второму концу трубки. После завершения работы трубка тщательно промывается горячей водой.
  2. Подготовка тройников. Через тройники в рубашку будет поступать холодная вода. Для этого необходимо подготовить в них переходные отверстия с соединением под штуцер ½ от гибкого шланга подачи воды. В заглушках с помощью перьевого сверла просверливаются отверстия, устанавливаются ниппели на силиконовую прокладку и фиксируются гайкой.
  3. Сборка холодильника. Из ПВХ трубы и тройников собирается рубашка. Затем на один конец металлической трубки надевается уплотнительная манжета, трубка вставляется в рубашку и с другого края вставляется вторая манжета. В отверстия тройников устанавливаются заглушки с ниппелями и фиксируются трубным хомутом.

К самогонному аппарату холодильник присоединяется гофрированной газовой подводкой с прокладками из силикона или паронита. Для подключения воды можно использовать гибкие водопроводные подводки.

Змеевика

Для изготовления холодильника–змеевика потребуются материалы:

  • медная трубка 12х1 – 1,5 м.;
  • отрезок трубы для навивки 35–40 мм;
  • пластиковая водопроводная труба 70 мм – 0,5 м.;
  • пластиковые заглушки 70 мм – 2 шт.;
  • ниппели ½ с гайками и силиконовыми прокладками – 4 шт;
  • проволока 6–8 мм;
  • песок – 2 кг.
  1. Медную трубку плотно наполняют песком и затыкают заглушками для того, чтобы она не деформировалась во время навивки. Отрезок трубы закрепляют и навивают на него трубку вместе с проволокой, чтобы оставалось расстояние между витками.
  2. В пластиковых заглушках и трубе прорезаются отверстия и устанавливаются ниппели для подключения водопровода и соединения с перегонным кубом.
  3. Змеевик очищается от песка, промывается и помещается в корпус. Затем устанавливаются и герметизируются заглушки.

Как устроен дефлегматор?

Устройство дефлегматора может быть разным. Есть десятки модификаций устройства. В большинстве случаев конструкция состоит из следующих элементов:

  1. Металлический или стеклянный корпус цилиндрической формы. Он бывает разных размеров, что в свою очередь зависит от объема перегонного куба.
  2. Насадка-фильтр. Состоит из маленьких палочек из стекла малого диаметра, по обеим сторонам которых устанавливаются заглушки сетчатой формы.
  3. Обратный холодильник, который дает возможность сделать напиток крепче, благодаря тому, что он позволяет сконденсировать пары, тем самым возвращая их в камеру для перегонки с основной жидкостью.
  4. Термометр, позволяющий контролировать степень нагрева смеси.
  5. Сливной клапан для отработанных веществ, позволяющий удалить ненужную жидкость. При этом не нужно разбирать устройство.
  6. Штуцеры и соединения с резьбой
  7. Трубки из стекла или металла разных диаметров.

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.

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.

Читайте также:  Насадка Панченкова для чего нужна, принцип работы, как сделать

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

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).

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

Что такое дефлегматор?

Дефлегматор часто называют прикубником или сухопарником. Он представляет собой емкость с тонкими стенками маленького объема, из которой сверху выходят 2 трубки. Через 1 из них поступает жидкость, а через другую удаляется газообразный спирт. Это приспособление не должно быть обязательно установлено на самогоном аппарате, но многие профессиональные самогонщики рекомендуют его к применению.

Самогонный аппарат с дефлегматором способен производить качественный и вкусный самогон. В большинстве случаев у людей, которые производят напиток в домашних условиях, дефлегматор выглядит, как стеклянная банка с железной крышкой и медными трубками.

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.

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

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

Самогонный аппарат с дефлегматором своими руками

Дефлегматор назван в честь создателя – немецкого химика-органика Отто Димрота (1872-1940). Устройство представляет собой колбу со спиралью внутри, охлаждаемую водой. Пары спирта конденсируются на спирали, затем флегма и капли спирта из нижней петли спирали по центру попадают в восходящий поток паров спирта. Это улучшает повторную испаряемость.

принцип работы холодильника Димрота

Единственным недостатком дефлегматора Димрота в сравнении с другими прямоточными холодильниками является сложность его изготовления, что влияет на стоимость. Преимущества конструкции: повторная испаряемость сконденсировавшегося спирта и простая настройка температурного режима при жидкостном отборе.

Виды дефлегматоров и способы изготовления

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 — 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

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

Змеевик для дефлегматора

Змеевик помещается в корпус Рекомендуем: Как собрать самогонный аппарат в домашних условиях
Отдельно рассмотрим дефлегматор, который при доступности его изготовления в домашних условиях своими руками дает очень хороший результат по конечному продукту.

Расчет параметров

Расчет необходимой длины холодильника Димрота можно выполнить по упрощенной методике, потребуется только калькулятор.

ПараметрТолщина слоя h, мУдельная теплопроводность
λ, Вт/(м*К)
Термическое сопротивление
R, (м2К)/Вт
Зона контакта металла с водой, (R1)0.00001
Металл Димрота (нержавейка λ=17, медь – 400), (R2)0.001170.00006
Флегма, (R3)0.00110.001
Зона контакта металла с паром (R4)0.0001
Суммарное термическое сопротивление (Rs)0.00117
Коэффициент теплопередачи (К),
Вт/(м2К)
855.6
Поправочный коэффициент учитывающий центробежные силы в змеевике и турбулентность потока, (Ет)1.44
Итоговый коэффициент теплопередачи в Димроте (Кд), Вт/(м2К)1234.1

1. Определить коэффициент теплопередачи.

Rs = R1+R2+R3+R4, (м2К)/Вт;

Ет = 1 + 3,54 * d / D, где d – диаметр трубы Димрота (мм), D – диаметр спирали (мм);

Кд = Ет * К, Вт/(м2К).

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

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

Температура воды на входе в Димрот (возможный диапазон 15-20 °C) – Т1 = 20 °C;

Температура воды на выходе из Димрота (возможный диапазон 30-40 °C) – Т2 = 35 °C.

Среднюю температуру (Тср) посчитаем по формуле:

Тср = (Твх — Твых) / Ln (Твх / Твых).

То есть, в нашем случае – округленно: Твх = 58; Твых = 43;

Тср = (58 — 43) / Ln (58 / 43) = 15 / Ln (1,35) = 50 °C.

3. Последний этап: исходя из известных Кд и Тср, определить необходимую площадь поверхности для теплообмена (S) для требуемой тепловой мощности N, (Вт).

S = N / (Tср * Кд), (м2).

Например, если нужно утилизовать мощность 3000 Вт, то площадь поверхности теплообмена:

S = 3000 / (50 * 1234,1) = 0,04832 м2 или 483 см2.

При известном диаметре трубы Димрота d (см) находим минимально необходимую его длину:

L = 483 / (3,14*0,6) =256,6 см.

С коэффициентом запаса 1,2 длина трубы холодильника Димрота составит:

Читайте также: Честный отзыв о самогонных аппаратах Алковар: Крепыш, Фаворит, Мечта, Крепышок, Гурман

L димрота = 1,2 * L.

L димрота = 1,2 * 256,6 = 308 см, что подтверждается известными экспериментальными данными.

Введите слева исходные данные

Как изготовить дефлегматор своими руками

Это устройство довольно часто путают с сухопарником, поэтому в интернете вы можете найти много инструкций, которые вводят всех в заблуждение. Трёхлитровая банка с двумя трубками не может быть дефлегматором, это классический сухопарник.

Если делать всё по уму, то себестоимость нашего устройства может быть даже выше, чем в магазине. Дело в том, что нам нужно будет найти хороший металл, воспользоваться услугами токаря и сварщика и то ещё это не всё. Поэтому в большинстве случаев целесообразно его просто купить и не париться.

Если для вас это не выход. тогда советуем посмотреть видеоинструкцию по изготовлению дефлегматора своими силами от Красноговорской Крепости. Первый ролик я решил не выкладывать, так как там была только теория по выбору диаметра и количества трубок в самом устройстве. Второй же ролик сразу же показывает практику, поэтому рекомендуем вам его посмотреть.

Применение Димрота на практике

Часто звучат вопросы о том, какой холодильник Димрота лучше: однослойный или двухслойный? Должны ли быть раздвинуты витки или лучше плотная намотка? Однозначно ответить на эти вопросы можно только поняв, где и для чего он будет применяться.

Однослойные Димроты чаще всего используются для бражных колонн с отбором по пару после дефлегматора и для наклонных конденсаторов. Именно для БК Димроты изготавливают с отогнутым нижним витком, чтобы центрировать стекающую в насадку флегму. Для клюшки же отогнутый нижний виток неактуален, однако нужно обеспечить зазоры между витками Димрота, чтобы флегма легче стекала и не создавала дополнительного термического сопротивления при конденсации пара.

фоо однослойного Димрота

Однослойный Димрот

Для наклонного конденсатора Димрот изготавливают с большим зазором между ним и стенками дефлегматора. В случае плотного прилегания витков к корпусу часть этих витков затапливается и перестает участвовать в конденсации пара, зато успешно работает над переохлаждением флегмы.

Двухслойные Димроты применяются как в БК, так и в РК. В первую очередь такая конструкция позволяет уменьшить высоту дефлегматора или конденсатора, что дает больше возможностей для увеличения высоты насадочной части колонны.

фото двухслойного Димрота

Двухслойный Димрот

Правильно изготовленный двухслойный Димрот по утилизируемой мощности примерно в 1,5 раза эффективнее однослойного.

Пар, проходя вдоль наружных витков Димрота, ограничивается с одной стороны наружной стенкой, с другой – плотно намотанными внутренними витками. Это позволяет удлинить его путь и заодно хорошо подогреть охлаждающую воду по пути к нижним виткам внутреннего слоя, где и происходит конденсация основной массы пара. В целом зона конденсации растягивается, благодаря этому стекающая флегма дольше находится в контакте с идущим в верх паром и лучше подогревается.

Двухслойные димроты изготавливают и для наклонных дефлегматоров, но только с раздвинутыми витками.

фото двухслойного Димрота для наклонного дефлегматора

Двухслойный Димрот для наклонного дефлегматора

При применении двухслойных димротов в вертикальных перегородочных конденсаторах обязательно нужно вставлять в них сверху в центральную полость на 2-3 см плотную путанку. Это увеличит утилизационную мощность Димрота без прорыва пара в трубку связи с атмосферой (ТСА).

фото насадки в центральной части димрота

Что такое дефлегматор

Что такое дефлегматор в самогонном аппарате и для чего рекомендуется его использовать, наглядно продемонстрирует видео, а мы дополнительно расскажем обо всех особенностях этого прибора, а также о том, как его можно сделать самостоятельно.

Итак, данное приспособление, которое в народе принято называть еще отстойником (сухопарником) крайне важно. Это обусловлено тем, что:

  • сивушным маслам для испарения необходима более высокая температура, чем любым спиртовым соединениям;
  • при этом сивушные масла и прочие вещества, добавки способны существенно ухудшить качество алкоголя, негативно сказаться на его вкусе;
  • сухопарник с жидкостью необходим для того, чтобы обеспечить удаление более тяжелых веществ – они просто оседают в нем;
  • тем самым алкогольный напиток избавляется от ненужных веществ.

То есть, можно сделать вывод, что конструкции самогонных аппаратов с дефлегматором необходимы для того, чтобы обеспечить высокое качество алкоголя.

Этот своеобразный прибор еще может называться своего рода холодильником, поскольку в нем происходит мгновенное охлаждение температуры смеси, за счет чего оседают более тяжелые, чем пар, примеси.

Ранее сухопарники не считались обязательным этапом, но сегодня каждый опытный самогонщик обязательно использует данный прибор. Его можно сделать своими руками, но большим спросом пользуется самогонный аппарат с дефлегматором Димрота — это уже готовая модель агрегата, выполняющего охлаждение. О нем поговорим ниже.

К слову, существуют и другие устройства подобного типа уже полностью готовые к использованию – их нужно лишь купить и установить.

Если вы не хотите тратиться, то вам понадобится чертеж самогонного аппарата с дефлегматором, его роль будет выполнять своеобразный отстойник, для изготовления которого достаточно использовать банку с накручивающейся крышкой, в которую устанавливаются штуцеры.

Как изготовить своими руками?

С навыками пайки и сварки можно собственноручно сделать кожухотрубный или пленочный дефлегматор:

  1. Медную 6-мм трубку навиваем на основную трубку. Длина навивки в пределах 15-20 см.
  2. Закрепляем трубку пластиковыми (зажимными) хомутами. На эту конструкцию можно дополнительно надеть поролоновый или пенопластовый утеплитель.
  3. На медную трубку подается охлаждающая вода.
  4. Готово.
Читайте также:  Люкссталь 5 Аппараты отзывы, характеристики

Самодельный дефлегматор всегда можно заменить простой конструкцией со стеклянной банкой:

Конструкции для самодельного дефлегматора

  1. Берем обыкновенную стеклянную банку объемом не меньше 1 литра. В закручивающейся крышке сверлим впускное и выпускное отверстие.
  2. В эти отверстия вставляем трубки, причем на впуске трубку опускаем ко дну, а на выпуске оставляем у крышки.
  3. Холодной сваркой или пайкой герметизируем стык.
  4. Наливаем одну треть холодной воды.
  5. Механизм работы следующий: из-за давления пар проходит через трубку, затем сквозь толщу воду, где охлаждается и отделяется от сивушных масел, которые будучи конденсатом просто растворяются. В процессе в воду попадает и сам спирт, но во время работы содержимое нагревается, повторно испаряя спирт с поверхности.

В условиях домашнего самогоноварения не все используют дефлегмацию, хотя это крупное упущение, которое в итоге портит качество продукта и мешает достижению результата.

Вертикальный кожухотрубный дефлегматор или холодильник

Для опытного винодела главной задачей является получение вкусного и качественного напитка методом перегонки в самогонном аппарате. Для этого разрабатываются специальные конструкции и применяются дополнительные элементы. Одним из таких элементов является дефлегматор, о котором речь пойдет в нашей статье.

Многие путают его с сухопарником или холодильником, однако дефлегматор является отдельным элементом в конструкции и играет важную роль в перегонке. Обычно он расположен до основного холодильника, но по сути выполняет схожие функции. О возможных конструкциях и способах создания своими руками мы сегодня расскажем.

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.

Читайте также: Какие существуют способы осветления браги перед перегонкой и какой из них самый эффективный?

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.

фото кожухотрубного дефлегматора

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 дефлегматор Димрота. 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.

Устройство охладителя для самогонного аппарата:

Для примера рассмотрим дефлегматор Димрота. Это классическое лабораторное оборудование, выполненное, как правило, из термостойкого двойного лабораторного стекла. Представляет собой основную трубку, обвитую змеевиком из стекла. Эта конструкция помещается в колбу, защищающую от механических повреждений.

Основная трубка устанавливается на куб или сухопарник вертикально, чтобы флегма стекала благодаря гравитации вниз. Пар, проходя через основную трубку, охлаждается холодной водой из змеевика. Для подачи и обратки воды змеевик должен быть оборудован штуцерами. Такие системы еще называются кожухотрубными.

Конструктивные особенности кожухотрубного теплообменника

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.

фото правильно сделанных отверстий в кожухотрубнике

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.

Условия получения качественного самогона

Приготовление домашних алкогольных напитков – это синтез творчества и мастерства. Набрав небольшой опыт, любители самогоноварения начинают экспериментировать с рецептурой и технологией, добиваясь исключительного результата. Но есть несколько базовых условий, без соблюдения которых невозможно получить хороший напиток.

  • Точная рецептура. Приготовление сусла и браги – очень ответственный момент, который влияет и на конечный объем самогона, и на его характеристики. Сырьем для сусла может послужить сахар, фрукты, ягоды, зерновые, крахмалосодержащие овощи. Несоблюдение пропорций при заготовке сусла приведет к слабому брожению и низкому содержанию спирта в браге. Пропорции классического рецепта сахарной браги – 1 кг сахара, 4 литра воды, 20 гр. дрожжей. Это простой и проверенный рецепт, который без грубых нарушений технологии всегда дает хороший результат. Из фруктово-ягодного сусла готовый напиток получается эффектней, но в процессе приготовления сложнее просчитать содержание сахара в браге. Кроме того, для фруктово-ягодной браги не рекомендуют использовать фабричные дрожжи, которые могут плохо сказаться на вкусе и аромате продукта. Вместо них фруктовую брагу готовят по типу закваски на диких грибках или используют винные дрожжи. Самая сложная в приготовлении брага на зерне или крахмальных овощах, например, картофеле. Дрожжи не способны самостоятельно переработать крахмал из этих культур, поэтому необходим дополнительный этап – осахаривание натуральными или искусственными ферментами.
  • Условия брожения. Чтобы позволить дрожжам в браге максимально эффективно переработать сахар в спирт, надо обеспечить им оптимальные условия. Температура среды должна быть в диапазоне 20-30°С без резких перепадов. Но не ниже 18°С и не выше 38°С. Срок брожения зависит от исходного сырья, но обычно не превышает 2 недель. Возможно и более длительное брожение, но, несмотря на то, что брага начнет светлеть, содержание вредных примесей в ней начнет увеличиваться.

брага

  • Разделение фракций. В процессе перегонки получаемый дистиллят разделяют на три части – первак или первач, самогон и хвосты. Это деление вызвано разницей температуры кипения спирта и примесей.

Внимание: Первыми вскипают альдегиды и метанол, большое количество которых содержится в перваке. Эти вещества имеют оказывают сильное токсическое воздействие на организм и опасны для здоровья и жизни. Первак категорически опасно употреблять.

Следующим этапом перегонки идет спирт-сырец или самогон, в простонародье «тело». Эта фракция начинает отделяться, когда температура пара в перегонном кубе достигает 73°С. Самогон перегоняется до тех пор, пока температура держится на 73-73,5°С. С того момента, как температура поднимется выше этой отметки, сбор дистиллята прекращают. При 74°С отделяется третья фракция – хвосты, которая содержит токсичные сивушные масла.

  • Повторная перегонка. Ко второй перегонке прибегают, если есть претензии к качеству браги или сомнения по поводу отделения фракций. Часто спирт-сырец отправляют на повторную перегонку, если брага готовилась из зерновых или крахмалосодержащих овощей. Для второй перегонки замеряют содержание алкоголя в спирте–сырце, разбавляют до 20% и отправляют на дистилляцию. Перегонка раствора с более высоким содержанием спирта опасна.

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.

Инструкция по изготовлению холодильника своими руками

Прямоточного холодильника

Чтобы самостоятельно сделать прямоточный холодильник для самогонного аппарата не потребуется больших финансовых затрат и специального оборудования. Для сборки узла потребуются:

  • металлическая трубка 12х1 из меди, нержавейки или алюминия – 1 м.;
  • труба ПВХ водопроводная для рубашки 40х5,5 – 1 м.;
  • тройник ПВХ – 2 шт;
  • заглушки ПВХ – 2 шт;
  • водопроводный ниппель ½ – 4 шт;
  • гайка и силиконовая прокладка для ниппеля – 2 шт;
  • уплотнительная сливная манжета 40х25 – 2 шт.
  • строительный фен;
  • паяльник;
  • дрель;
  • перьевое сверло по дереву №20.

прямоточный холодильник

  1. Подготовка внутренней трубки. Края трубки предварительно облуживаются с внутренней и внешней стороны. Ниппель обрабатывается флюсом и нагревается строительным феном. На разогретую часть ниппеля наносится олово, вставляется в трубку, пропаивается паяльником и дополнительно разогревается феном. Таким же образом припаивается ниппель ко второму концу трубки. После завершения работы трубка тщательно промывается горячей водой.
  2. Подготовка тройников. Через тройники в рубашку будет поступать холодная вода. Для этого необходимо подготовить в них переходные отверстия с соединением под штуцер ½ от гибкого шланга подачи воды. В заглушках с помощью перьевого сверла просверливаются отверстия, устанавливаются ниппели на силиконовую прокладку и фиксируются гайкой.
  3. Сборка холодильника. Из ПВХ трубы и тройников собирается рубашка. Затем на один конец металлической трубки надевается уплотнительная манжета, трубка вставляется в рубашку и с другого края вставляется вторая манжета. В отверстия тройников устанавливаются заглушки с ниппелями и фиксируются трубным хомутом.

К самогонному аппарату холодильник присоединяется гофрированной газовой подводкой с прокладками из силикона или паронита. Для подключения воды можно использовать гибкие водопроводные подводки.

Змеевика

змеевик

Для изготовления холодильника–змеевика потребуются материалы:

  • медная трубка 12х1 – 1,5 м.;
  • отрезок трубы для навивки 35–40 мм;
  • пластиковая водопроводная труба 70 мм – 0,5 м.;
  • пластиковые заглушки 70 мм – 2 шт.;
  • ниппели ½ с гайками и силиконовыми прокладками – 4 шт;
  • проволока 6–8 мм;
  • песок – 2 кг.
  1. Медную трубку плотно наполняют песком и затыкают заглушками для того, чтобы она не деформировалась во время навивки. Отрезок трубы закрепляют и навивают на него трубку вместе с проволокой, чтобы оставалось расстояние между витками.
  2. В пластиковых заглушках и трубе прорезаются отверстия и устанавливаются ниппели для подключения водопровода и соединения с перегонным кубом.
  3. Змеевик очищается от песка, промывается и помещается в корпус. Затем устанавливаются и герметизируются заглушки.

Способ второй: использование стеклянной трубки

Для того чтобы изготовить такой дефлегматор своими руками, нужно будет подготовить следующие материалы:

  1. Стеклянная трубка с пропускными отверстиями.
  2. Шлиф, по диаметру совпадающий с горлышком какой-либо колбы. Эта деталь надевается на трубку.
  3. Битое стекло. Кусочки должны иметь продолговатую форму.
  4. Две небольших круглых сеточки. Приобрести их можно в магазине, специализирующемся на продаже курительных смесей (детали, предназначенные для бонгов).

К нижней части будущего дефлегматора нужно будет приклеить одну их сеточек.

как сделать дефлегматор своими руками

Для этого можно использовать какой-нибудь универсальный клей. Далее трубку заполняют кусочками битого стекла (не слишком плотно). При этом нужно добиться того, чтобы расположены они были по вертикали. Затем сверху на трубку приклеивается вторая сеточка и надевается шлиф. Дефлегматор готов. Конструкция вставляется в колбу с разогреваемой жидкостью.

Назначение

Процесс получения самогона основан на конденсации спиртосодержащих паров. В перегонном кубе брага нагревается, в результате чего происходит ее разделение на пар и жидкость.

Делаем холодильник для самогонного аппарата своими руками — пошаговая инструкция

Холодильник или, как его еще называют, конденсатор работает по принципу теплообменника. Спиртосодержащие пары поступают в него по трубке и за счет контакта с охлаждающей жидкостью конденсируются в самогон, который затем стекает в сборную емкость.

Способ первый: использование стеклянной банки

Сделать дефлегматор своими руками можно даже из обычной стеклянной банки с откручивающейся крышкой.

самодельные дефлегматоры

Такая конструкция подойдет для самогонного аппарата, изготовленного из обычной алюминиевой кастрюли и змеевика. Принцип действия этого устройства заключается в следующем:

  1. Пар при высокой температуре выходит из кастрюли и поступает внутрь дефлегматора, где охлаждается до 78–85 градусов;
  2. Пары этилового спирта проходят дальше в змеевик, а все примеси, имеющие большую температуру, оседают на дне и стенках емкости.

Итак, как сделать дефлегматор своими руками? В крышке банки нужно будет прорезать два отверстия (вход и выход). Шланги для соединения с конструкцией самогонного аппарата можно сделать самостоятельно. Штуцеры заказывают в мастерской. Лучше всего, если сделаны они будут из нержавейки. Штуцер для входа должен быть короче штуцера для выхода.

дефлегматор из термоса своими руками

Для лучшего уплотнения в крышке банки можно использовать ФУМ ленту.

Расчет параметров

Расчет необходимой длины холодильника Димрота можно выполнить по упрощенной методике, потребуется только калькулятор.

Ссылка на основную публикацию