Охладитель из канализационной трубы. Изготовление простого прямоточного холодильника (змеевика) для дистиллятора. Процесс изготовления змеевика

Не однократно у меня появлялась мысль сделать себе небольшой дистиллятор, обычно такие мысли появлялись после прочтения всяких вкусных рецептов. Но как говорится лень раньше меня родилась, все руки не доходили, а покупать как то вроде не хотелось.
Не хотелось по нескольким причинам, ну во-первых всем известная жаба, во вторых дистиллятор, по моим расчетам, будет мне нужен раз 5 в год, ну и в последнюю очередь зачем покупать то, что можно самому собрать.

Прикинул, что у меня есть в наличии и пришел к выводу что у меня есть в принципе все, кроме самого важного - холодильника. Ну на куб можно пустить десятилитровую скороварку, на шланги – нержавеющую гофру, на прикубник (мокропарник) баночку из под огурцов, куда ж без них

Холодильник хотелось сделать как можно проще, то есть без всяких сварок, скручиваний, без спец инструмента и т, д. Но тем не менее, что б он отвечал ВСЕМ нужным стандартам и параметрам, был технологичным в изготовлении, имел запас по мощности, был удобным в эксплуатации и его мог повторить любой желающий. Данным требованием полностью отвечает прямоточный холодильник. Холодильник в форме змеевика, на мой взгляд, менее технологичен да и другие недостатки имеет.

Определившись с типом изделия пошел на поиски комплектующих и вот, как специально, мне в хозяйственном магазине попалась прекрасная трубочка из нержавейки, всего 100 рублей, причем по размерам она с запасом покрывала мои потребности. Данная трубка носила название «Черенок из нержавеющей стали» типа ручка для швабры. Купил, дома проверил реально это нержавейка или нет, тесты магнитом, водой и пайкой подтвердили – Нержавейка. Ну и чудненько, забил ее размеры (1240х21) в «калькулятор» и выяснил что примерно на 3000 Ватт он будет. Что мне хватит по любому и с запасом хорошим, нагрев у меня до 2000 Ватт.

Вот эта «ручка от швабры»

И ценник приятно радует

Прикинул что рубашку охлаждения буду делать из обычной ПВХ сантех трубы сороковки, присоединительные штуцера ½, стандартный размер для всяческих гибких подводов. Покопавшись по хламу и заначкам нарыл вот это, начал примерять, прикладывать, по размеру складывать, в общем из фото

Вот такая красавица досталась.

Внутри тоже все ОК.

Выбрал место будущей установки, и начал прикидывать длину. Самое удобное место у меня на стенке, около раковины, места не занимает, не мешается и снимается легко.

Отобрал для работы вот такой набор компонентов, два тройника, два куска трубы, одну муфту, две заглушки, и два уплотнителя, их используют для подсоединения шланга стиральной машинки. На краник внимание не обращайте, он дикий, по всей квартире кочует, как кот

Приступил к сборке
Для начала в трубку запаял с каждой стороны по ниппелю ½. Процесс пайки прост, и горяч, по сему сильно не фотографировал, но все очень просто. Сначала облуживаем трубку с каждой стороны, изнутри на 5 мм с наружи на 10мм. Не забываем использовать специальный флюс для нержавейки, который просто водой потом смывается. Потом берем ниппель, мажем флюсом и вставляем в строительный фен, фен на 280 градусов и ждем пару минут. Потом наносим на него олово (лудим), олово само растекается, без помощи паяльника. Ну а в конце вставляем горячий ниппель в трубку, добавляем еще олова и разглаживаем паяльником. Не забываем на последнем этапе тоже подогревать феном.

Не забываем промыть трубку после пайки горячей водой под давлением, так требует инструкция к флюсу, я мыл минут 30. В итоге получаем вот такой результат.

Теперь сделаем сверло для сверления отверстий в заглушках. Берем перо по дереву, двадцатку, и вот так вытачиваем, из фотографии понятно как. Точил болгаркой на малых оборотах но можно чем угодно, хоть надфилем

Вот так в итоге.

И собственно сверлим заглушки...

И за одно крышку для прикубника, получается очень аккуратно и быстро.

Вот высверлили точно в размер.

И ниппеля вставили.

Делаем отверстия а крышке скороварки. Две штуки. Одно для термометра, другое для выхода паровой фракции.

Так, отверстия готовы и можно приступить к завинчиванию ниппелей везде куда нужно, а нужно нам завинтить в крышку от скороварки два ниппеля, один для отвода пара другой для термометра, завинтить в заглушки и к крышку прикубника. Не забываем в процессе использовать только силиконовые прокладки и промазывать их силиконовым герметиком. Герметик берем «пищевой», который для аквариумов. Вот собственно весь процесс.

Вот, готово Вид снизу.

Вид сверху. Культурненько вышло

Займемся заглушками, так же высверливаем вставляем ниппеля и на силиконе собираем.

Вот так в итоге выходит.

Настала очередь крышки прикубника. Все так же.

Вид в сборе, снизу.

Вид сверху в сборе. Правда симпатично?

Ну вот, у нас все предварительно готово, приступим к финальной примерке и сборке холодильника, все собирается от руки и без гимороя, что и было заложено при проектировании устройства. Все видно из фотографий. Видите как просто все.

Собираем каркас рубашки.

В роль уплотнителей нас будут играть уплотнители для шланга слива стиральной машинки. Они очень надежные и отлично держат, проверенно многолетней практикой. Так же великолепно дружат с высокой температурой.

Одеваем на трубку холодильника.

Вставляем ее в рубашку.

И с другой стороны уплотнитель устанавливаем.

Ну вот. почти все готово. Осталось установить в водяную рубашку заглушки с ниппелями.

С одной стороны...

И с другой...

Теперь надо сделать переходник на кран, для подачи воды. У меня ввернут на выходе крана аэратор (интересно, правильно написал? ) По сему был куплен такой же и раздраконен, то есть удалил из него всю начинку и через фумленту с герметиком навернул на простой ниппель. Получилось вроде нормально, хотя и чуток колхозно, ну да бог с ним, там давления не будет а на всяк случай потом стяжкой подстрахую.

В процессе сборки.

Получилось хорошо, даже и не колхозно

Теперь озаботимся изготовлением температурного контроля, визуального Берем два переходника с ½ на шланг, как он там называется по научному, и устанавливаем в них термометры. Для скороварки я использовал термометр для замера температуры мяса, он с длинным штырем. Для контроля температуры пара, на входе холодильника, я использовал простой электронный термометр. Как собирал видно из фотографий, уплотнял силиконовым герметиком и синей изолентой. Сверху осаживал термоусаткой, все просто очень.
Вот что понадобится.

Вставляем термометры.

Вот так.

Регулируем длину выступающего датчика.

Уплотняем не жирно герметиком и сверху термоусадку усаживаем.

Получается вот так вот, правда хорошо?

Еще раз показываю на сколь глубоко должен сидеть датчик.

Встроим теперь второй термощуп, который в скороварке-перегонном кубе будет. Все тоже самое + синяя изолента, куда ж без нее

Так же термоусадкой усаживаем.

В итоге получается вот так.

И ввинчиваем в крышку. Все, крышка полностью готова.

Ну вот основное сделано, теперь надо провести испытания на протечки и гидроудары.
Повесил на веревочке холодильник и давай его пытать. Пытки с пристрастием выявили низкую стойкость к гидроудару, заглушки начали потихоньку вылезать, по сему было принято решение их закрепить, для этого, как нельзя лучше, подошли зелененькие стяжки. Повторные испытания показали устранение данного недостатка.

Вот так они выдавливались при гидроударе. Нижняя.

Верхняя.

Хотя в штатной эксплуатации гидроударов быть не может, но наш холодильник подключен в водопроводу в котором все быть может, по сему закрепляем их намертво но разъемно, вдруг разобрать придется, стяжки в общем использовал, очень удобно и надежно. Плюс цвет живенький

Все готово. Пришло время произвести финальную сборку и провести дистилляцию воды.
На вход холодильника устанавливаем тройник, сверху в него термодатчик паровой фракции.

Вот так. О! Только что поваренка на полотенце заметил

Далее крепим жестко холодильник к стене, подключаем к крану гибкую потводку, на всяк случай страхуемся стяжками от срыва. Соединяем скороварку с холодильником через прикубник (мокропарник). Соединяем с помощью нержавеющей газовой подводки. Не забываем что прокладки должны быть только силиконовые или паранитовые, обычные резиновые дадут запах в дистилляте.
Вот кран и подводка через сделанный переходник.

Конструкция, предназначенная для охлаждения и конденсации паров спирта за счёт находящихся в её стенках воды или воздуха, называется холодильник для самогонного аппарата . Изготовить её своими руками достаточно просто, несмотря на кажущуюся сложность. Он работает автономно непосредственно при самой перегонке самогона.

Пар от браги из перегонного куба поступает по трубке в охладитель. В нём он охлаждается, конденсируя на выходе чистый спирт. Поэтому холодильник для перегонного куба является его одной из самых важных частей. От исполнения конструкции зависит быстрота процесса и качество получаемого напитка. Сделать охладитель для самогонного аппарата своими руками просто. Перед тем, как приступать к изготовлению необходимо разобраться в различиях существующих конструкций и выбрать подходящий для себя.

Существует множество конструкций, обеспечивающих автономное охлаждение паров спирта для самогонного аппарата. Среди простых в домашнем исполнении выделяют 2 конструкции: прямоточный холодильник и . Несмотря на одинаковый принцип действия и способ охлаждения пара, их исполнение немного отличается.

Прямоточный холодильник состоит из 2 трубок, выполненных из меди или нержавеющей стали. Они имеют разный диаметр и плотно соединены друг с другом. По внутренней проходит непосредственно сам спиртовой пар. В пространстве между внешней и внутренней трубкой находится вода. На кожухе находятся 2 отверстия, для ввода и вывода охлаждающей воды. Спиртовой пар, охлаждаясь за счёт протекаемой в кожухе воды, конденсируется на стенках трубки и выходит в виде спирта.

Змеевик тоже является медной трубкой, только она выполняется в форме спирали. Она помещена в корпус, по которому циркулирует холодная вода. По змеевику протекает пар от кипящей браги и, аналогично предыдущему случаю, конденсируется на выходе в чистый спирт.

Что лучше: змеевик или прямоточник?

Охладители для самогонных аппаратов, несмотря на свою схожесть принципа действия, имеют различия в характеристиках. Стоит выделить плюсы каждой конструкции в отдельности.

Прямоточный холодильник обладает высоким коэффициентом полезного действия. Благодаря этому снижается расход воды, потребляемой для охлаждения. Регулировка температуры в нём легче, чем в змеевике, так как отклик происходит намного быстрее. Главное преимущество прямоточного охладителя в том, что пропускающая пар трубка достаточно широкая для того, чтобы в ней не возникали пробки. Из за них возникают скачки давления в перегонном кубе, провоцирующие резкое закипание браги и нарушению технологии процесса.

Помимо прямоточного охладителя можно сделать охлаждающий самодельный змеевик. Площадь поверхности его внутренней трубки выше, чем у прямотока, за счёт спиралевидной конструкции. Благодаря этому остывание пара происходит быстрее. Размеры такого устройства компактнее, а в установке он проще.

Нельзя определённо сказать, какой из холодильников лучше. Каждый имеет свои плюсы и минусы. Самогонщики подбирают конструкцию под свои характеристики аппаратов. На выбор влияет мощность, объёмы напитка и поставленные прибору задачи.

Как сделать прямоточный холодильник для самогонного аппарата

Прямоточный холодильник для самогонного аппарата достаточно просто изготовить своими руками. При этом и затраты на детали не превышают тысячи рублей. Внутренняя часть кожухотрубного холодильника изготавливается медная, а наружная из канализационной трубы. Основные составляющие конструкции:

• Медная и полипропиленовая трубка разного диаметра – по 1 метру каждой.
• Тройник – 2 штуки.
• Муфта с заглушкой – по 2 штуки каждой.
• Штуцеры – 2 штуки.
• ФУМ лента для прочности соединения.

Внешняя и внутренняя трубки подбираются такого диаметра, чтобы между ними был зазор примерно в 1,5 – 2 миллиметра. Именно в нём будет протекать холодная вода. От полипропиленовой трубки необходимо отрезать кусок длинной около 60 сантиметров. Она станет наружным кожухом всей конструкции. На концы надеваются тройники. Оптимальный метод соединения – пайка. Он более прост и надёжен, но требует наличия паяльника. При его отсутствии можно применить нагрев. Тройники держатся 3 – 4 минуты в кипящей воде и тут же надеваются на концы трубки. При таком способе есть вероятность обжечься, поэтому нужно быть крайне аккуратными.

Когда тройники установлены, надеваются переходные муфты. Соединение осуществляется пайкой или способом, указанным выше. В таком случае в кастрюлю придётся опускать только один край конструкции, а второй постоянно придерживать. После этого в заглушках просверливается отверстие такого диаметра, чтобы в него прошла медная трубка. Важно, чтобы она располагалась очень плотно, без широких зазоров. Заглушки с отверстиями вбиваются в муфты, а в свободные отверстия тройников вставляются штуцеры. Резьбовое соединение уплотняется ФУМ лентой.

Остаётся установить сердцевину. Для этого необходимо отмерить и отпилить медную трубку таким образом, чтобы выступала на 2 – 3 сантиметра от каждого края кожуха. Полученный отрезок вставляется через отверстия заглушек. Последний этап – уплотнение соединения трубки с корпусом. Для этого можно использовать силиконовый герметик или универсальный клей. После высыхания соединения конструкция считается готовой. Для соединения холодильника с перегонным кубом применяется резиновая трубка. Подключение зависит от направления движения воды в кожухе. Жидкость с паром должны продвигаться навстречу друг другу.

Можно изготовить конструкцию не используя переходные муфты. В таком случае необходимо взять медную и полипропиленовую трубку меньших диаметров, чем в предыдущем варианте. Тогда заглушки вбиваются непосредственно в тройники, а соединение медной трубки с кожухом так же выполняется герметиком.

Как сделать змеевик для самогонного аппарата

Змеевик для самогонного аппарата, так же как и прямоточник, можно сделать своими руками. В отличи от первой конструкции, его конструкция немного сложнее для домашнего изготовления в силу того, что медную трубку потребуется согнуть в спираль.

Из чего же сделать змеевик для самогонного аппарата? Для его изготовления потребуются:

• Медная отожженая трубка – 1,5 метра.
• Оправка для навивки спирали – 1 штука.
• Песок мелкой фракции
• Корпус (ведро или бутыль) – 1 штука.

Первый этап – это выбор диаметра трубки и длины змеевика для самогонного аппарата. Из отрезка в 120 – 150 сантиметров получается достаточно компактный и мощный холодильник. Диаметр сердцевины берется около 10 миллиметров. Ещё один важный параметр – толщина стенок трубки. Этот критерий колеблется в районе 0,8 – 1 миллиметра. Если взять трубку с толщиной стенок менее указанной, то велик шанс повредить её при изгибе. Если же превысить величину, то согнуть спираль будет тяжело.

Выбранную трубку необходимо плотно заткнуть с одного конца и заполнить песком. Он засыпается очень плотно, периодически простукиваясь для ровного распределения. Второй конец наполненной трубки тоже закупоривается пробкой. Благодаря этому трубка не плющится при навивке на оправку. Альтернативой песку в качестве наполнителя может выступать сода. Главное её утрамбовать как можно плотнее.

После этого необходимо подобрать основу для изгиба спирали. Диаметр оправки должен быть больше диаметра трубки и зависит от предполагаемой величины конструкции. Для этих целей подойдет труба 35 миллиметров в диаметре, которую необходимо зажать в тисках. На подготовленную оправку навивается медная трубка, по которой будет протекать спиртовой пар. Между витками необходимо оставлять небольшой шаг в 6 – 7 миллиметров. Для этого можно рядом с трубкой навить проволоку. Начало и конец змеевика лучше оставить длинными. Лишнее потом срежется.

Изогнутая трубка раскупоривается и освобождается от песка и устанавливается в корпусе. Для этого в бутылке заранее делаются отверстия для входа и выхода змеевика, а так же для циркуляции воды, если она предусматривается. При желании можно изготовить конструкцию корпуса из пластиковой трубы, применяемых в сантехнике, а при наличии навыков из металла.

Для этого необходимо сделать 4 отверстия. 2 из них, по одному сверху и снизу для змеевика, который располагается в цилиндрическом кожухе вертикально, и 2 в боковой части для подачи и отведения воды. Конструкция со спиралью собирается, вставляются патрубки для подачи охлаждения, и все соединения герметизируются и запаиваются. Устанавливается такой охладитель на перегонный куб так же, как и прямоточный, при помощи резиновых трубок.

Часто для изготовления змеевиков применяют нержавеющую сталь. Она достаточно долговечна и не вступает в реакции. Реже применяются алюминий и стекло. Первый материал обладает низким сроком службы, а второй не пригоден для домашнего изготовления. В любом случае, выбор остаётся только за вами, а сделать его поможет просмотр видео.

Самым важным элементом самогонного аппарата является змеевик. К его изготовлению необходимо подходить очень ответственно, ведь именно здесь происходит священный процесс выделения спирта из спиртосодержащего пара. И если перегонный куб может быть, в принципе, любым, главное, чтобы герметичным, то змеевик выбрать или сделать не так то просто.

В змеевике, который именуют "холодильником Грэхема" , происходит конденсация спиртосодержащих паров с последующим разделением на парообразную и жидкую фракции, после чего сконденсировавшийся самогон отводится наружу. Конденсация осуществляется за счет отвода охлаждения стенок змеевика водой, а в некоторых случаях воздухом. При охлаждении самогонных паров они распадаются на пар и самогон, при этом последний, стекая по змеевику, выходит в приемочную емкость.

От того, насколько грамотно и корректно изготовлен змеевик, зависит производительность самогонного аппарата и качество готового продукта.

Характеристики змеевика

Для того, чтобы увеличивать производительность самогонного аппарата, необходимо обеспечить соблюдение определенных геометрических характеристик змеевика, а именно:

• длина - чем больше этот показатель, тем выше гидравлическое сопротивление и больше площадь поверхности, контактирующая с водой.

Речь идет именно о длине трубки, из которой изготавливается змеевик, а не о длине уже скрученного змеевика.

• сечение - чем больше этот показатель, тем меньше гидравлического сопротивления, но больше контактных пятен по протяженности всего змеевика;
• толщина стенки - чем меньше этот показатель, тем менее удобным становится в работе змеевик ввиду повышенной хрупкости и ломкости.

Считается, что небольшая толщина стенки змеевика увеличивает коэффициент теплоотдачи и повышает производительность аппарата. На самом деле, теплопроводность практически не зависит от толщины стенки, так как срабатывает слоевой эффект. На границе пара и воды происходит резкое снижение температуры и, как следствие, увеличивается количество конденсата.

• материал - нетоксичный и инертный по отношению к спирту и спиртосодержащим элементам, с высокой степенью теплопроводности, относительно гибкий и простой в уходе.

Показатель теплопроводности нетоксичных материалов:

* - змеевик из стекла продается в уже готовом виде и цена его зависит от количества витков. Минимальный на 10 витков обойдется в 1000, на 24 витка - от 1800 рублей.

Наиболее оптимальным по цене и теплопроводности является медный змеевик. К тому же, с медью легко работать, такую трубку завить не составит труда даже без предварительного нагрева.

Материалы для змеевиков

Медь

Важным преимуществом медного змеевика является его химическая инертность по отношению к спирту. Надо понимать, что не сам материал инертен, но то, что он не вступает в реакцию ни с собственно спиртом, ни со спиртосодержащими парами.

За время эксплуатации на медной трубке появляется едва заметный налет оксида меди, который попадает в уже готовый продукт. Но его количество настолько незначительно, что невозможно даже его отследить, не говоря уже об анализе теоретического вреда здоровью.

Нержавеющая сталь

Этот материал ввиду стойкости к коррозии, позволяет получать максимально чистый продукт. При этом сталь сложно самостоятельно завить так, как требуется. Для того, чтобы сделать необходимое количество витков, понадобится радиальный шаблон или трубогиб в случае его отсутствия, и газовая горелка. Из недостатков - гораздо меньшая теплопроводность, чем у меди, и более существенный вес.

Как можно согнуть трубу без трубогиба - видео совет от мастеров

Стекло

Несмотря на то, что стеклянные змеевики используются лишь в единичных случаях, многих интересует вопрос о целесообразности использования такого материала. Действительно, стекло на выходе дает абсолютно чистый продукт. НО! Его подготовить можно только в специальной мастерской, сложно соединить с другими элементами самогонного аппарата и такой змеевик очень хрупкий.

Силиконовая трубка

Неплохая альтернатива для змеевика, которая также сопровождается определенными минусами и плюсами. Из плюсов следует выделить простоту в обработке и невысокую цену. Это нейтральный материал, не вступающий в реакцию со спиртом, не коррозирующий и оттого не передающий никаких посторонних веществ в готовый продукт. Из минусов - сложно зафиксировать форму, приходится использовать проволочный каркас и невысокая теплопроводность. По сравнению с тем же медным змеевиком, при силиконовом производительность самогонного аппарата снижается на 25%.

Охладитель для самогонного аппарата

Устройство любого самогонного аппарата включает 3 обязательных элемента:

• перегонный куб;
• холодильник;
• змеевик.

Между собой агрегаты связаны системой шлангов, по которым отводиться и подводиться вода, а также обрабатываются самогонные пары.

Холодильник представляет собой емкость накопительного или проточного типа, куда помещен змеевик. В холодильнике постоянно присутствует вода, которая охлаждает стенки змеевика, тем самым провоцируя выделение конденсата (самогона) и стекание его в приемочную емкость.

Для самогонного аппарата качественный змеевик значит все - именно от него зависит производительность агрегата и количество самогона.

Как сделать охладитель для самогонного аппарата

Теперь уже понятно, что основная задача змеевика - мгновенное охлаждение выделяющиеся при кипении браги паров и преобразование их в самогон. Чем более контактным и теплопроводным будет змеевик, тем большее количество самогона за определенную единицу времени будет получено.

Основа змеевика - труба из выбранного материала. Ранее мы уже говорили о том, что по показателям гибкости, теплопроводности и цены наиболее подходящим является медь. Ее и будем брать для изготовления охладителя своими руками.

Для змеевика могут подойти и другие материалы -серебро, латунь, нержавеющая сталь, алюминий и стекло. Доступными из этого перечня являются алюминий и нержавеющая сталь, но и тот, и другой можно обработать только в специальных условиях и на станке.

Что надо для изготовления змеевика

Исходный материал - трубка диаметров 1-1,2 см с толщиной стенки 1-1,1 мм и длиной порядка 1,5 метров.

Если для изготовления змеевика выбрана медь, следует понимать, что периодически его надо будет чистить от налета оксида. Это черный налет, который появляется в результате контакта с воздухом и серой. Для чистки можно использовать соду или лимонную кислоту. Разводите столовую ложку того или другого вещества в литре теплой воды и замачиваете змеевик в зависимости от степени загрязнения на 2-8 часов. После вытаскиваете и отмываете мягкой губкой весь налет.

Как завить змеевик

Чтобы трубка не прогнулась и не сплющилась, ее следует наполнить обычным песком, забив с одной стороны деревянную заглушку.

Ставите трубку вертикально и аккуратно засыпаете песок, регулярно постукивая трубкой об стол, чтобы песок утрамбовался. Когда трубка наполнена, с другой стороны также закрываете заглушкой, чтобы песок не стал высыпаться, когда будете завивать его.

Используйте для основы любую трубу подходящего диаметра и зафиксируйте ее в тисках в вертикальном положении. Накручивайте медную трубу вокруг основы так, чтобы между витками был шаг в 0,5 см и они между собой не соприкасались.

Как сделать охладитель для самогонного аппарата своими руками - видео

Самогон, наверняка, гонят не меньше половины российских семей. Даже если и не увлекаются процессом, то хоть раз да пробовали сделать собственный высокоградусный продукт, выгодно отличающийся от магазинного и стоящий в разы дешевле.

Рассмотрим подробнее, как сделать кожухотрубный холодильник с полипропиленовой трубой в качестве корпуса.

Понадобятся сантехнические элементы:

• двухметровая труба с внутренним диаметром 70 мм. Этот расчет очень важен, поскольку внутри еще будет змеевик, а количество протекающей воды должно обеспечить эффективное охлаждение;
• 2 подходящие заглушки из полипропилена;
• 1 муфта, подходящая к заглушке;
• 1 соединяющий элемент, который сужается к концу, с муфтой;
• 2 сальника кабельных ПГ-29;
• 2 подходящих штуцера;
• примерно 2 метра трубки. Подойдет гофрированная нержавеющая или медная.

Также понадобятся дрель либо шуруповерт, сверла перьевые, сильный клей и силиконовый герметик.

Сборка

1. Вначале нужно взять заглушки, разметить по 2 отверстия так, чтобы после установки в каждую из заглушек по штуцеру и сальнику гайки, которыми вы будете их фиксировать, не мешали друг другу.
2. Просверлить отверстия.
3. В один из сальников протянуть трубку (будущий змеевик) почти до конца. Затянуть фиксирующее кольцо.
4. Закрепить в каждой заглушке по штуцеру и сальнику (в том числе с трубкой), обязательно посадив на герметик.
5. Формируем змеевик, наматывая трубку на подходящий предмет округлой формы.
6. Продеваем конец змеевика через муфту.
7. Внешний кожух (трубу) сочленяем с муфтой и вторым элементом и одеваем на змеевик.
8. Устанавливаем на клею заглушки и герметизируем стыки.

Обратите внимание. Если используете медную трубку для змеевика, вначале ее нужно заполнить песком и заглушить с обеих сторон (сплющить, вставить пробки из дерева), иначе в процессе навивания внутренние стенки трубки могут соприкасаться и такой змеевик придется забраковать.

После навивания песок высыпают, трубку промывают водой.

После чего прямоточный холодильник для самогонного аппарата готов. По своим функциональным возможностям он совершенно не уступит тем, которые изготовлены в заводских условиях . А вот себестоимость сможет вас порадовать.

По завершению всех работ (в том числе герметизации) обязательно перед тем, как пускать охладитель в эксплуатацию, проверьте его на герметичность , пропустив через него энное количество воды.

Делаем охладитель димрота

Если вы хотите купить холодильник димрота, то чаще всего он будет изготовлен из стекла.

Прибор действительно эффективный, но хрупок, ведь это же стеклянный холодильник, пусть он даже изготовлен из закаленного стекла. Неосторожно стукнул, уронил, и все… Но вполне по силам создать самодельный, к примеру — из нержавейки .

Почему этот материал? Во первых, пищевая нержавеющая сталь инертна к различным маслам, кислотам и прочим примесям, которые есть в бражке. Во-вторых, надежна и довольно удобна в обработке.

Для того, чтобы сделать обратный холодильник, понадобится:

• около 2,5 метра нержавеющей трубки 6 мм в диаметре;
• труба и крышки для корпуса – 70 см в диаметре, около 1,9 метра высотой:
• 2 трубки для подключения воды и 1 – для атмосферной связи;
• паяльник и припой.

При навивке трубки важно учитывать, что она двухслойная , состоит из внутреннего и внешнего слоя. Во внутреннем слое 14 витков, с просветом между ними 2 мм, при этом его внутренний диаметр должен составлять 20 мм. Во внутреннем слое – 8 витков, а просвет между ними – 6 мм.

Между внутренней и внешней спиралями должен остаться зазор 3 мм для свободного охлаждения. Общая внешняя толщина навитой трубки – 50 мм. Высота системы – примерно 115 мм.

Используя охладитель димрота, вы получите уже не дистиллят, а ректификат – , почти полностью лишенный вредных примесей и привкуса компонентов, входящих в бражку.

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

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

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

Принцип работы кожухотрубных теплообменников и сфера их применения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Расчет параметров кожухотрубного дефлегматора

Расчет необходимой площади теплообмена можно выполнить по упрощенной методике.

1. Определить коэффициент теплопередачи.

Формулы для расчетов:

R = h / λ, (м2 К)/Вт;

Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (м2 К)/ Вт;

К = 1 / Rs, Вт/ (м2 К).

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

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

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

Твх = Тп — Т1;

Твых= Тп — Т2;

Среднюю температуру (Тср) посчитаем по формуле:

Тср = (Твх — Твых) / Ln (Твх / Твых).

То есть, в нашем случае округленно:

Твых = 48°C.

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

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

Sт = N / (Tср * К), м 2 ;

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

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

Минимальное суммарное сечение трубок при заданной мощности посчитаем по формуле:

Sсеч = N * 750 / V, мм 2 , где

N – мощность (кВт);

750 – парообразование (см 3 / с кВт);

V – скорость пара (м/с);

Sсеч – минимальная площадь поперечного сечения трубок (мм 2)

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

Если нужно утилизировать в дефлегматоре 1,8 кВт:

Sсеч = 1,8 * 750 / 3 = 450 мм 2 .

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

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

L= Sт / (3,14 * d);

L= 227/ (3,14* 1,6) = 45 см.

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

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

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

Конструктивные особенности кожухотрубного теплообменника

Перегородки

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

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

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

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

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

Трубки

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

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

На рисунке показан пример правильного расположения отверстий.

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

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

Расчет параметров кожухотрубного холодильника

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

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

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

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

Твх = 92 — 20 = 72 °C;

Твых = 92 — 30 = 62 °C;

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

Площадь теплообмена:

Sт = 4500 / (67 * 855,6) = 787 см².

Минимальная суммарная площадь сечения труб:

S сеч = 4.5*750/10= 338 мм²;

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

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

Определяем длину трубок холодильника:

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

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

36 / 2,5 = 14,4.

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

Чертежи кожухотрубных дефлегматоров и холодильников

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

Послесловие

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

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

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