Узел отбора что это такое
Принцип работы узла отбора по жидкости в самогонном аппарате
Узел отбора – аксессуар, которое использует в своей работе принцип жидкостного отбора. Что это и в чем его особенности? Рассмотрим ниже.
Преимущества отбора по жидкости
Для начала разберем отличия жидкостного и парового отбора в стандартной бражной колонне на конкретных примерах. В нашем случае это будет аппарат Вейн 4.
В чем суть отбора в в стандартной бражной колонне? Для примера возьмем аппарат Вейн 4.
Как мы управляем отбором в бражной колонне? При помощи охлаждения, подаваемого на дефлегматор. Даем максимальное – все доходящие до дефлегматора пары конденсируются в нем и возвращаются в бак. В этом случае колонна работает на себя. Если охлаждение чуть уменьшаем, то начинается отбор. Самые легкокипящие фракции (головы) проходят через дефлегматор и попадают на отбор. Уменьшаем охлаждение еще сильнее – начинаем отбор тела.
Чем может быть неудобен такой отбор? Чтобы управлять аппаратом, нужно очень тонко и точно настраивать охлаждение на дефлегматоре и подводимую к кубу мощность, особенно при отборе голов. Чем это неудобно? Мощность в сети постоянно меняется ( часто по неизвестным причинам), напор воды и ее температуры тоже могут скакать во время перегонки. Как итог, головы могут отбираться слишком быстро или, наоборот, процесс совсем заглохнет.
В результате мы вынуждены те несколько часов, пока отбираются головы, постоянно следить, чтобы вовремя подкрутить мощность или охлаждение.
Каков выход из ситуации? Использовать узел отбора от жидкости! Это небольшое приспособление, состоящее из специального 1,5 или 2 дюймового стакана с двумя выступающими трубками внутри и отходящего от него охладителя. Производит отбор фракций по жидкости.
Как работает узел отбора по жидкости? Все довольно просто. Расскажем на примере аппарата Вейн 4. Узел отбора устанавливается между царгой и холодильником, установленным вертикально.
Пары также нагреваются в кубе, проходят через царгу с насадками, трубки в стакане и попадают в холодильник. Там они конденсируются и стекают вниз в виде флегмы, которая задерживается в стаканчике. Трубки имеют разную длину, поэтому флегма начинает перетекать через края более низкой и стекать вниз, орошая насадку. Процесс зацикливается, начинается тепломассообмен. Колонна работает на себя, а фракции так же, как и при паровом отборе выстраиваются по температуре кипения.
После того, как колонна выйдет на режим, настает время для отбора. Для этого у нас есть боковой отвод с краном, который выходит из стаканчика.
Открываем игольчатый кран. Часть флегмы вытекает по трубке отвода из стаканчика и попадает доохладитель, где она охлаждается и превращается в спирт.
Соответственно, на первом этапе, при отборе голов, слегка приоткрываем кран, добиваясь скорости отбора в 1-2 капли в секунду. Затем открываем кран чуть шире и отбираем тело.
Наша главная задача на этапе отбора тела – следить за тем, чтобы скорость отбора была не слишком высокой. Иначе необходимый объем флегмы перестанет возвращаться в царгу, нарушится тепломассообмен и разделения на фракции не произойдет.
Как мы можем это проконтролировать? С помощью термометра. Если мы слишком много отбираем, нарушается тепломассообмен, вверх ползут более тяжелые фракции и начинает расти температура. Наша задача –следить, чтобы температура в колонне не поднималась, пока мы отбираем тело. Заметили, что показания термометра поползли вверх – убавляйте отбор.
В чем преимущества отбора по жидкости? Процесс отбора через узел, в отличие от бражной колонны, почти не зависит от колебаний напора, температуры воды или напряжения в сети.
Все, что нам нужно контролировать – то, насколько сильно открыт игольчатый кран. Именно он и определяет скорость отбора. Плюс охлаждение подключается гораздо проще.
Принцип работы узла отбора (видео)
Узел отбора в работе
О том, как как проявляет себя узел отбора на практике, вы можете посмотреть в видео ниже.
Сыграв в рулетку, собери слово Русская Дымка и гарантированно получи до 500 рублей на любые покупки в сети магазинов Русская Дымка!
Для самогона кому и зачем нужен узел отбора?
Для самогона кому и зачем нужен узел отбора?
На мой субъективный взгляд, различные “примочки” в винокурении, призванные облегчить работу винокура, такие как: автоматика, узлы отбора по жидкости (ещё бывают узлы отбора по пару) являются излишеством. Возможно, некоторые со мною и не согласятся, это нормально, так как у каждого свой путь.
Мне думается, что чем больше будет автоматизации процессов, тем менее душевный продукт мы получим.
Сравнить это можно, с фастфудом. Например, сравнить высокую французскую кухню с «Макдональдсом» или русские пироги с «Дошираком».
Но, так как многих интересует облегчение труда, предлагаю разобраться, не в автоматизации, а в её предпосылках. В чём суть узлов отбора по жидкости, и как (заметьте, я не написал “правильно”, так как у всех нас эти правила разные) с ними работать, кому и зачем необходимы.
Разбор работы самогонного аппарата с дефлегматором
Как работает самогонный аппарат колонного типа с дефлегматором, вы наверняка знаете. Для тех, кто не знает принцип работы, такого современного оборудования, краткое описание:
Аппарат с дефлегматором состоит:
Таким образом, происходит тепло масса обмен, позволяющий фракциям “встать в очередь” и занять свои места, (в вертикальном положении), в царге. Первыми стоят легко кипящие, затем средне кипящие и последними, ближе к перегонному кубу, стоят тяжело кипящие.
Согласно их очередности, мы начинаем отбор: пары поднимаясь по царге, проскакивают дефлегматор и попадают в холодильник, где конденсируются в жидкость и вытекают из носика холодильника в подставленную ёмкость.
Как управлять самогонным аппаратом
Управление самогонным аппаратом колонного типа, делается просто, но только при наличии стабильной температуры воды и мощности нагрева. Подавая холодную воду в дефлегматор, и увеличивая или уменьшая нагрев перегонного куба, мы можем настроить стабильный отбор “головной” фракции и отбор “тела” получая при этом продукт хорошего качества.
Я живу в своём доме, электричество у меня стабильное, напряжение в сети не падает, вода стабильно холодная (4°С зимой и 5°С летом), так как скважина. Те кто живут в квартирах или многоквартирных домах, не имеют стабильности в этих вещах: вода и электричество.
Но как быть, если температура воды не стабильна и постоянно “плавает”, да ещё и скачет напряжение в электросети? Стабильной работы колонны и качественного отбора нам не видать. Надо будет не отходить от аппарата, постоянно находится рядом с ним, следя за температурой в отводе и перегонном кубе.
Чем больше спирта сырца мы будем перегонять, тем дольше будет этот процесс. Например, при перегоне 45 литров спирта сырца крепостью 25%, надо будет отобрать 1400 мл “голов”. Времени на отбор, такого количества “головной фракции” мы потратим: 3
Что даёт узел отбора по жидкости и зачем он нужен
Узел отбора по жидкости состоит из стаканчика (с кламп соединениями, с обеих сторон, в зависимости от размера встраивания в вашу колонну), в стаканчик встроена гильза под электронный термометр и боковой отвод.
Внутри стаканчика находятся две трубки разного диаметра, над которыми, проходит трубка большего диаметра. Но всё это словами объяснить достаточно сложно, да и бессмысленно. Проще рассказать, как это работает.
Схема та-же, что и в начале, только с дополнением:
Такая система работает следующим образом: при нагревании перегонного куба, пары поднимаются по царге, затем через узел отбора и попадают в холодильник, где конденсируются и стекают вниз в виде флегмы, а флегма задерживается в стаканчике узла отбора. За счет того, что трубки в стаканчике (узле отбора) имеют различную длину, флегма перетекает через край, более низкой и меньшей в диаметре трубки орошая насадку (РПН) Панченкова и тем самым выстраиваясь в очередь по фракциям.
Далее происходит всё тоже самое, пар снова поднимается по царге, проходит через узел отбора вверх в холодильник, затем снова стекает наполняя стаканчик и переливаясь через край более низкой и тонкой трубки… таким образом колонна работает на себя.
С помощью установленного на боковой отвод узла отбора игольчатый кран и доохладитель, мы можем настроить более точный и тонкий отбор “головной фракции.
После того, как колонна пару минут “поработала” на себя (что даёт уверенность в точных и стройных рядах “стоящих в очереди” фракций), мы плавно открываем игольчатый кран и часть флегмы, накопившаяся в стаканчике (узле отбора), по трубке бокового отвода стекает через игольчатый кран в доохладитель, где конденсируется в жидкость и выходит нужной нам температуры. Можно не использовать доохладитель, но тогда, стекающая флегма будет горячей, и ваше помещение наполнится неприятными запахами.
Как только вы соберёте все “головные фракции”, можно добавить нагрев, открыть игольчатый кран больше и отбирать “тело”, при этом можно ориентироваться по температуре в узле отбора. Скорость отбора должна быть не слишком высокой, чтобы нужное количество флегмы успевало наполнить узел отбора.
Надеюсь, что те, кто не знал, понял для чего предназначен узел отбора по жидкости (существует также отбор по пару) и как с его помощью стабилизировать процесс отбора на втором перегоне.
Узел отбора по пару и жидкости (2 в 1): схема, принцип работы, преимущества
Сегодня подробно расскажу про двойной узел отбора (по пару и жидкости), который используется в самогонном аппарате Wein 6 PRO.
Сначала дам историческую справку, потом подробно расскажу про его устройство и принцип работы, а в конце перечислю его плюсы и минусы. Как всегда — коротко, по делу, без лишнего пафоса.
Историческая справка
Надо сразу же сказать, что узел с совмещенной функцией разных видов отбора — далеко не новинка. Первые упоминания о такой схеме датируются началом 2000-х, когда на одном из англоязычных форумов самогонщик Алекс Бокакоб (Бокабоб, если точнее) предложил оригинальную конструкцию узла с парово-жидкостным отбором. Публика встретила новинку очень живо, и конструкция вмиг стала очень популярной и обсуждаемой. Но в массовом производстве крупные производители почему-то использовали ее крайне редко.
Но примерно год назад прорвало: сразу несколько крупнейших компаний по производству самогонных аппаратов выпустили свои флагманские аппараты, заявив их главным преимуществом именно узел с совмещенным отбором.
Среди них был и самогонный аппарата Wein 6 PRO. Важно отметить, что производители аппарата не просто вчистую скопировали схему, а доработали ее, улучшив конструкцию и подогнав под современные стандарты.
Учитывая, какие жаркие споры сегодня разгораются на счет эффективности парового и жидкостного отбора и проблемы выбора, это вполне здравая идея. У человека в стандартной комплектации будет сразу оба узла, которые он сможет опробовать и выбрать наиболее подходящий для себя. А более опытные и вовсе смогут их комбинировать во время одной перегонки.
Схема, принцип работы двойного узла отбора
Вот так узел отбора для Wein 6 выглядит на общем плане. Условно в нем можно выделить 3 части:
В нижней части узла — диоптр. Он довольно компактный, тем не менее главную задачу (отслеживание возврата флегма и контроль захлеба колонны) выполняет исправно.
Внутри узла расположена трубка возврата флегмы, которая идет строго по центру по всему радиусу скругления узла (справа на рис. ниже).
Ее главная задача, как понятно из названия — служить перетоком для возвращающейся флегмы. Очень оригинальное решение — флегма попадает ровно в центр насадки, обеспечивая максимально эффективное орошение насадок и, как следствие, более стабильную работу колонны. Без трубки большая часть флегмы просто стекала бы по внутренним стенкам царги, не попадая на насадку.
Другой конец трубки выходит в верхнюю часть узла. Внутри виднеется перегородка.
В рабочем положении перед перегородкой скапливается лужица флегмы, которая может идти 2 путями:
Пару слов о выходах для жидкостного и парового отбора. На жидкостном отборе — хороший качественный игольчатый кран, с помощью которого очень удобно управлять скоростью отбора. На него можно установить автоматику.
Паровый отбор осуществляется через боковой патрубок, отходящий от г-образной конструкции узла. В месте его присоединения к узлу поднимающийся пар разделяется на 2 потока. Больший поток поднимается вверх к охладителю, а меньший уходит на отбор. Отбор регулируется полнопроходным краном на ¾ дюйма. Диаметр крана подобран таким образом, чтобы можно было производить полноценный отбор в полностью открытом состоянии без дополнительных регулировок.
Узел оборудован термометром, который устанавливается через полнопроходной ниппель (т. е. щуп термометра расположен в паровой среде). Он расположен напротив трубки парового отбора и показывает точную температуру пара, который уходит на отбор. Это позволяет точно контролировать режим отбора и не пропускать в него «хвосты».
Плюсы и минусы узла отбора
Видеообзор узла отбора 2 в 1 от Владислава Кислицына
Типы управления ректификационными и бражными колоннами – виды узлов отбора
Сравнительный анализ трех схем отбора, которые используются в домашних бражных и ректификационных колонах. Рассмотрены характеристики, преимущества и недостатки, а также применимость в различных вариантах дистилляции. Каждому методу соответствует свой тип оборудования.
Чтобы успешно работать с колонной, нужно регулировать флегмовое число. Для этого существует три метода:
Прежде чем начать разговор о видах отбора, определимся с терминами.
Дистилляция – процесс испарения жидкости с последующей конденсацией.
Если изначально сырье испарили из перегонного куба, затем сконденсировали его в холодильнике (конденсоре), то чтобы ни происходило посредине этого процесса (проход пара через сухопарник, барботёр или дефлегматор), в конечном итоге всё равно получится дистиллят.
Ректификация – это один из методов дистилляции, который отличают два технологических приема:
Принудительный, строго регулируемый по величине возврат флегмы с помощью специальных устройств – дефлегматоров или конденсоров.
Организован тепломассобмен между флегмой и поднимающимся навстречу паром. Для повышения эффективности тепломассобмена используют насадку или тарельчатые колонны, где происходит переиспарение флегмы. В первом случае процесс носит пленочный характер, во втором – барботажный.
Целью ректификации является получение спирта заданной крепости и его очистка от примесей. Для этого флегмовое число должно всегда быть выше минимального (подробнее на графике).
Качество продукта зависит от величины флегмового числа, но чем оно выше, тем ниже производительность колонны.
Ректификация не позволяет выделить какую-либо смесь из группы, а лишь более-менее полностью удаляет все сгруппированные по близкой летучести примеси. Поэтому если использовать ректификационное оборудование для получения, например, фруктовых дистиллятов, существует риск сгруппировать головную фракцию в трудно разделяемые азеотропы – удалить вместе с ненужными примесями полезные эфиры, отвечающие за аромат.
Если попытаться выгнать благородный дистиллят на ректификационном оборудовании, нужно чтобы во время всего отбора флегмовое число не превышало 1,5-2. Иначе баланс примесей будет нарушен.
Виды узлов отбора в колонне
Жидкостный отбор (liquid managment)
LM – регулировка количества отбора по жидкости. Наиболее удобная и легкая в эксплуатации схема, при которой все пары конденсируются, затем одна часть конденсата возвращается в колонну, другая – идет в отбор.
Характеристики. Регулировка флегмового числа осуществляется одним игольчатым краном отбора спирта. Если кран полностью открыт, флегмовое число равно нулю, а на выходе получается обычный дистиллят. При закрытом кране флегмовое число бесконечно большое – колонна работает на себя. Регулировка краном жидкостного отбора позволяет в любой момент изменить флегмовое число от 0 до 100%. Мощность нагрева и охлаждения устанавливают на оптимальном уровне, обеспечивающем максимальную разделительную способность колонны и минимальное охлаждение флегмы.
Колонна с жидкостным отбором
Как правило, флегмовое число задают несколько выше минимального, что при отборе «тела» позволяет сравнительно долго обходиться без регулировок, но ближе к концу отбора всё же приходится активно регулировать процесс. При этом чем меньше остается спирта в кубе, тем чаще приходится увеличивать флегмовое число.
Паровой отбор (vapor managment)
VM – регулировка разделением потоков пара до дефлегматора. Управление колонной осуществляется путем изменения количества отбираемого пара с помощью шиберного или обычного шарового крана.
Характеристики. Соотношение площадей поперечного сечения колонны и пароотводящей трубы определяет минимальное флегмовое число, которое можно увеличить, регулируя положение крана.
Колонна с паровым отбором
При перегонке количество возвращаемой флегмы регулируется от 80 до 100%. Минимально возможное флегмовое число равно 4.
Управление охлаждением (cool managment)
CM – регулировка количества воды, подаваемой в дефлегматор. Позволяет контролировать количество пара, проходящего сквозь дефлегматор на холодильник отбора продукта.
Характеристики. Флегмовое число регулируется от 0 до 100 %, но система очень чувствительна к количеству подаваемой воды и требует прецизионного игольчатого крана. Для регулирования скорости отбора приходится поворачивать кран буквально на доли миллиметра. Мощность нагрева во время всего процесса должна быть постоянной и обеспечивать максимальную разделительную способность колонны. С увеличением количества подаваемой воды увеличивается и количество возвращаемой флегмы, соответственно, возрастает флегмовое число.
Колонна с регулировкой подачи воды в дефлегматор
При ректификации на постоянной мощности охлаждения и нагрева происходит постепенное уменьшение отбора, но флегмовое число остается неизменным.
Практика установки разных узлов отбора на колонны
Колонны с жидкостным отбором (LM)
В домашних колоннах отбор по жидкости получил самое широкое распространение. Причина проста – процесс ректификации 40 литров самогона затягивается на 18-20 часов. Можно уменьшить навалку вдвое, но тогда резко вырастает доля оборотного (технического) спирта, который придется перерабатывать при каждой ректификации.
Если говорить о производительности системы как о количестве товарного спирта, полученного за общее время ректификации (включая нагрев), то при уменьшении объема навалки в 2 раза, эффективность снижается примерно в 1,5 раза.
Другой путь минимизации объема получаемого технического спирта при максимальной производительности – автоматизация процесса, позволяющая делать перегонку по заранее заданному алгоритму без участия оператора. Система автоматики обязательно должна иметь не только исполнительный контур, но и блок безопасности, который моментально отключит оборудование при угрозе аварии.
Ректификационная колонна с жидкостным отбором автоматизируется проще и дешевле других систем, а по качеству получаемого спирта ничем не уступает другим типам оборудования.
Колонны с паровым отбором
Системы отбора по пару распространены за рубежом, где спирт и его производные уступают в популярности дистиллятам (коньяку, виски и т. д.), но ценится высокая крепость напитка. Иностранные умельцы конструируют ректификационные колонны с паровым отбором, имеющие минимальное флегмовое число – всего лишь 1, а не 4 как в России. При такой схеме обратно в колонну уходит не менее 50% флегмы.
В режиме дистилляции паровой отбор практически не нуждается в автоматике. Заданное на старте отбора «тела» флегмовое число сохраняется неизменным до конца, изменить его может только оператор, но даже при получении спирта регулировка нужна буквально пару раз.
Скорость же отбора к концу перегонки резко уменьшается вплоть до остановки. Если есть желание поохотиться за энантовыми эфирами (во многом создают органолептические свойства фруктовых дистиллятов) – меняют банки и увеличивают мощность нагрева, дальше следует дробный отбор и сортировка.
Если энантовые эфиры не требуются, делают то же самое, но дополнительно используют паузы для работы колонны на себя, чтобы остатки спирта были более концентрированными и с меньшим количеством примесей.
Автоматика в колоннах с паровым отбором нужна только на уровне блока безопасности. Кроме того, получение дистиллята предусматривает не группирование примесей по фракциям и полное их удаление, а сбалансированное снижение концентраций веществ до приемлемого уровня с обязательным сохранением вкусо-ароматических составляющих. Это дело для мастера-винокура, контролирующего процесс, регулировка по приборам здесь неуместна. Навалка ограничена объемом, который можно перегнать под руководством человека за имеющееся время.
Колонны с регулировкой подачи воды в дефлегматор
Несмотря на все недостатки, этот тип оборудования часто используется в России при строительстве бражных колонн. Причина – возможность получения дистиллятов из любого сырья, а при необходимости без изменения конструкции (дополнительная царга не в счет) можно собирать дистиллят высокой степени очистки – почти как спирт.
Колонны с регулировкой подачи воды в дефлегматор дороги в автоматизации, чувствительны к напору и температуре охлаждающей воды, что делает их слабо пригодными для получения чистого спирта-ректификата, но при малых навалках до 20 литров и неусыпном внимании оператора такие колонны способны на многое.
Кроме того, схема cool managment является лучшей для отбора «голов». При прочих равных условиях получить более концентрированные «головы» на системах отбора по пару и по жидкости невозможно. Правда, это только если справиться со стабилизацией температуры и напора воды в дефлегматоре.
В последние годы делаются попытки создания гибридных ректификационных колонн, в которых «головы» отбирают по пару методом СМ, а «тело» по жидкости (LM). Это повышает и без того высокие показатели качества спирта на колоннах LM. Совершенству нет предела.
При строительстве бражных колонн, сориентированных на ароматные дистилляты, оборудование VM имеет преимущество перед СМ за счет простоты управления, а также нечувствительности к температуре и расходу воды в дефлегматоре – больше предсказуемость в «причесывании» примесей. Для сахарного сырья бражные колонны по схеме СМ перспективней за счет более качественного удаления головной фракции. Но управление ими создает немало проблем.
Принцип работы узла отбора по пару и его главные плюсы
Не так давно мы разбирали, как работает узел отбора по жидкости в конструкции колонного аппарата и выяснили, какие преимущества он дает по сравнению со стандартным отбором на бражной колонне.
Сегодня на очереди – узел отбора по пару. Во многом технологии схожи, но различия между ними все же довольно значительные.
Сегодня мы расскажем, как он работает и сравним с отбором по жидкости.
Что такое узел отбора по пару и как он работает
Узел отбора по пару – аксессуар, который устанавливается в колонну самогонного аппарата между царгой и холодильником.
Узел отбора по пару в конструкции колонного аппарата Вейн 5. Может устанавливаться на одну или две царги. Используется только при второй перегонке.
Использует принцип отбора по пару. Что это такое? Разберем на примере аппарата Wein 5.
Закипая в кубе, пары устремляются вверх и летят по пути: царга с насадками 1 → колено узла отбора 2 → зауженное отверстие → холодильник 3.
Пары конденсируются в холодильнике и в виде флегмы возвращаются обратно по другому пути: холодильник 3 →трубка перетока флегмы 4 → царга с насадками 1.
Зауженное отверстие находится в узле чуть выше уровня нижней стенки. Именно поэтому флегма не утекает обратно по тому же пути, по которому прилетел пар.
Если кран левого патрубка 5 приоткрыть, начнется отбор фракций (сначала «голов», затем «тела», потом «хвостов»). Часть пара пойдет на конденсацию в холодильник 6, а количество возвращаемой флегмы через трубку перетока будет снижаться. Этим краном мы регулируем флегмовое число, т. е. соотношение испаряемого и отбираемого.
Главный плюс, который дает узел – стабильность системы. На точность процесса не влияют пульсация нагрева, температура и степень напора воды. При работе с обычной бражной колонной нам придется постоянно следить за этими параметрами, чтобы случайно не зацепить «хвосты» или «головы» в тело.
Все, что требуется – повернуть кран в нужное положение, настроив скорость отбора. Благодаря тому, что система стабильна, мы можем без проблем получать ректификат 96,6°.
Подводя итог, скажем:
Отбор по пару имеет действительно весомые преимущества, которые не может дать стандартная бражная колонна. Однако если сравнивать его с отбором по жидкости, все уже не так очевидно.
Почему? Ниже мы попытаемся выяснить это.
Отбор по пару или по жидкости – что лучше?
Для начала советуем освежить воспоминания и прочитать статью о принципе работы узла отбора по жидкости.
Наглядно проиллюстрировать отличия нам поможет сравнительная таблица.
Узел отбора по жидкости 
Узел отбора по пару 
Как управляем колонной во время перегонки
Управляем игольчатым краном 
Управляем паровым краном 
Влияют ли пульсации нагрева плиты на качество продукта
Нужно ли регулировать скорость отбора тела
Да, скорость необходимо регулировать, когда количество спирта в баке уменьшается.
Скорость не нужно регулировать до конца отбора «тела».
Влияние температуры и напора охлаждающей воды на качество продукта
Степень участия человека (в ходе дробной перегонки)
Что лучше?
Однозначно сказать, какой из способов лучше, нельзя. Почти по всем параметрам узлы одинаково хороши.
Важнейшая разница заключается степени регулировки при отборе фракций. И тут уже становится все гораздо интереснее. Кран на узле отбора по жидкости необходимо время от времени подкручивать, так как количество спирта в баке постоянно уменьшается.