царга для самогонного аппарата для чего она нужна
Царга для самогонного аппарата
Начинающие самогонщики сталкиваются с множеством новых абсолютно незнакомых ранее терминов и устройств. Один из них – царга. Это приспособление необходимо для получения качественного домашнего самогона.
Царга представляет собой длинную трубку, которая исполняет роль «фильтра» для изготавливаемого алкоголя. От её исполнения будет зависеть качество и крепость напитка, получаемого на выходе. Для того чтобы правильно применять данное устройство, необходимо подробно изучить, что такое царга и какова её функция.
Что такое царга
Для очищения перегоняемой браги от вредных примесей и получения спирта большей крепости применяется царга. «Что это такое?» и «Как выбрать царгу?» — первые возникающие вопросы при знакомстве с новым устройством.
Она выполнена в виде металлической трубки, располагаемой между перегонным кубом и дефлегматором. Длина и диаметр варьируются в зависимости от преследуемых целей. От размеров царги зависит чистота получаемого самогона. Трубка длиной от 15 сантиметров даёт двадцатикратное улучшение продукта. Царга размером более 45 сантиметров позволит очистить алкоголь в 60 раз лучше. Такая установка даёт на выходе спирт крепостью 96 градусов, что является наивысшим результатом, который возможно получить в домашних условиях. Именно поэтому царга считается самой эффективной среди всего многообразия очистительных приспособлений для самогонных аппаратов.
Для чего нужна царга
Добавление царги в устройство самогонного аппарата значительно модифицирует его. Она работает как фильтрующее устройство, задерживая пары и примеси внутри себя, давая на выходе чистый алкоголь. Можно сказать, что царга является аналогом модуля ректификационной колонны. Её главное назначение – получение качественного очищенного сырья. Благодаря данной установке самогон избавляется от сивушных масел, которые дают неприятный запах и привкус. Помимо этого правильно подобранная ректификационная царга очищает алкоголь, значительно не замедляя перегонку.
Функции и особенности строения
Для чего нужна царга в самогонном аппарате:
Данное устройство состоит из длинной трубки и помещённой в неё насадки (насыпки). Корпус выполняется из меди или нержавейки. Медная царга лучше избавляет самогон от неприятных запахов. Она применяется для работы с фруктово-ягодной или зерновой брагой. В остальных случаях целесообразно использовать нержавеющую сталь.
Не так важен материал корпуса, как её внутренняя часть, так как именно она влияет на пропускную способность аппарата и чистоту алкоголя. В основном в качестве насыпки применяются спирально-призматические элементы из нержавеющей стали. Именно она обладает оптимальной пропускной способностью, минимизируя флегмовое число. Однако в дешёвых аналогах производители используют кухонные металлические мочалки. Инертность такого материала при больших температурах вызывает большое сомнение, как и его очищающая способность. Поэтому, для получения качественного самогона или спирта, необходимо выбирать качественную царгу.
Принцип работы
Принцип работы царги основан на процессе дефлегмации – конденсации паров, имеющих разные температуры кипения. Она протекает при наличии противотока паров в перегонной ёмкости. Самогонный аппарат с царгой работает по следующему принципу:
Можно ли заменить царгу сухопарником
Царга применяется для насыщения конденсата спиртовыми парами. Такое же значение у конденсаторов или сухопарников, применяемых в самогонном аппарате. Из этого следует, что теоретически заменить царгу на сухопарник можно. Разница будет лишь в том, что у первой конструкции выше производительность и очистительная способность. Поэтому следует учитывать, какой продукт вы хотите получить. Изготовление чистого спирта при помощи сухопарника невозможно.
Нужно ли утеплять царгу
Утеплять царгу или нет? Этот вопрос также возникает среди других при модификации самогонного аппарата. Мнения по этому поводу расходятся. Первое состоит в том, что за счёт утепления колонны увеличивается КПД всего аппарата. Второе: за счёт естественного охлаждения улучшается очистка самогона.
Как сделать царгу своими руками
Царга для самогонного аппарата может быть изготовлена своими руками. Для этого потребуется подготовить все составляющие.
Изготовление наполнителя
Изготовление царги начинается с подготовки наполнителя. Помимо мочалок можно применять керамическую насыпку или небольшие стеклянные шарики. Их придётся поискать в специализированных магазинах. Поэтому рассмотрим самый доступный вариант.
Над этим этапом придётся попотеть, так как работа мелкая и монотонная. Каждая мочалка разрезается на 2 части, из которых отделяются полоски металла. Каждую из них необходимо скрутить в пружинки от 3 до 5 витков. Готовая насыпка просеивается для того чтобы отделить мелкий мусор и металлическую пыль. После этого можно приступать к сборке.
Царга своими руками изготавливается в несколько этапов:
Готовый аппарат обязательно проверяется. Подойдет не только брага, но и уже готовый самогон, требующий дополнительной очистки. Готовый продукт проверяется ареометром на содержание спирта.
Оснащать самогонный аппарат царгой безусловно стоит, тем более что сделать самостоятельно её достаточно просто. Это сделает ваш алкоголь безопасным и качественным. Ещё раз изучить процесс изготовления вам поможет видео.
Как выбрать царгу к самогонному аппарату, бражной или ректификационной колонне
Царга – не просто труба между кубом и холодильником (дефлегматором). От правильного выбора геометрических размеров, материала и теплоизоляции царги зависит производительность, степень очистки, технологические режимы перегонки и комфортная работа с аппаратом в целом.
Царга для самогонного аппарата
В простой классической дистилляции царги успешно вытесняют сухопарники. Решая задачу борьбы с брызгоуносом, царги позволяют одновременно бороться с сернистыми газами, укреплять самогон, и даже в некоторой мере очищать напиток от труднолетучих соединений за счет парциальной конденсации. Еще одно преимущество царги – оборудование становится менее громоздким.
Диаметр царги выбирают исходя из желаемой производительности и предельной скорости пара, при которой образующаяся дикая флегма и брызги, вылетевшие из куба вместе с паром, беспрепятственно стекают обратно, а не загоняться по стенкам вверх к холодильнику.
При скорости пара в царге до 2 м/с брызгоунос исключен, от 2 до 3 м/с результат несколько хуже, а при 3 м/с и выше пар начинает загонять флегму вверх по трубе.
Посчитать скорость пара несложно:
V = N * 750 / S (м/с),
Для защиты от брызгоуноса в большинстве случаев высота царги достаточна в пределах 30-40 см, поэтому определяющим при выборе высоты являются исключительно геометрические соображения. Обычно исходят из свободного вертикального размещения холодильника для обеспечения наилучших условий его работы.
Правильная длина царги самогонного аппарата (классического дистиллятора) примерно равна длине холодильника.
Материал
Стандартно царги изготавливают из меди или нержавейки. Медь выступает катализатором и помогает связывать сернистые газы, очищая самогон от ненужных запахов. Применение меди целесообразно при перегонке зерновых и некоторых фруктово-ягодных браг с целью получения благородных дистиллятов путем повторной дробной перегонки.
Медная царга не дает преимуществ при перегонке сахарного или любого другого сырья для дальнейшей ректификации или получения НДРФ на аппаратах с жидкостным отбором, поскольку неконденсируемые газы и пар в конденсаторе находят разные пути. Газ вылетает через ТСА (трубку связи с атмосферой) и не вступает в контакт с конденсатом, идущим в отбор, а значит, не растворяется в нем. Очистка от сернистых газов на таких аппаратах проста и не требует дополнительных усилий.
Иногда для увеличения эффекта при первой перегонке используют медную насадку (наполнитель). Это довольно спорный прием: зона контакта с медью вырастет, очистка от сернистых газов улучшится, но одновременно уменьшится производительность аппарата, значит, увеличится время перегонки, в результате длительного кипячения браги выделится больше других вредных примесей. Здесь важна мера: если в качестве насадки выбрать медные кольца или трубки – это одно, а если плотную насадку типа СПН – совсем другое.
Плотным насадкам место во втором перегоне, при первом же лучше ограничится просто медной царгой.
Царга для ректификационной и бражной колонны
При выборе размеров царги для процессов тепломассобмена на бражных или ректификационных колоннах условий несколько больше, но они понятны и естественны.
Внутренний диаметр
Стоимость колонны в целом существенно зависит от диаметра. Увеличение диаметра не только повышает стоимость труб, из которых изготавливается колонна, но также увеличивает количество необходимой насадки. А насадка – одна из самых дорогих составляющих аппарата. Например, для колонны высотой в полтора метра при внутреннем диаметре 38 мм нужно 1,7 литра насадки, для 48 мм – уже 2,7 литра.
Производительность колонны прямо пропорциональна квадрату внутреннего диаметра царги. При увеличении диаметра с 38 до 48 мм производительность увеличится в полтора раза. Поэтому выбирая, например, между трубой 52 со стенкой 1 мм или 1,5 мм, нужно понимать, что номинальная скорость отбора у первой будет 1800, а у второй – 1700 мл/час. Вот такая плата за с виду незначительное изменение размеров.
Номинальная мощность нагрева в Ватах и номинальная скорость отбора «тела» миллилитров в час численно равны площади поперечного сечения царги, исходя из внутреннего диаметра. Это правило верно при применении в качестве насадки СПН, размер которой соответствует диаметру колонны. Для других менее или более плотных насадок численные значения будут другими, но общая тенденция сохранится.
Чем плотнее насадка, тем меньше будет производительность колонны. Правда, это компенсируется лучшей разделяющей способностью. Если говорить об СПН и ректификации, то оптимальный размер насадки должен быть меньше внутреннего диаметра царги в 12-14 раз. При получении укрепленного самогона или НДРФ требования к очистке значительно ниже, поэтому можно использовать более крупную насадку, сместив акцент в сторону производительности.
Высота
Именно высота насадочной части царг во многом определяет разделяющую способность колонны. Не нужно путать этот показатель с высотой царги. Часто производители своими неудачными конструкциями вводят в заблуждение покупателей. Например, высота царги 40 см, но из них нижнее пустое пространство – 5 см, еще 3 см забирает конструкция для поддержания насадки, а сверху – приспособление для фиксации насадки в 2 см высотой и пустое место для пены до дефлегматора – 5 см. В результате насадки в 40 см царге оказывается не 40 см, а лишь 25 см! Даже если поставить таких три подряд, то спирта-ректификата не получить.
Это же касается и применения одной царги длинной в 1,5 метра или трех по 50 см. На первый взгляд разницы нет, но если присмотреться внимательней и посчитать высоту насадочной части, то всё не так просто.
Для четкого разделения на фракции и отделения «голов» насадочная часть должна быть высотой не менее 1 метра, а высота одной царги – не более 1,5 метра.
При меньшей длине разделительная способность будет недостаточна для четкого отбора «голов». Ограничение же в 1,5 метра связано с тем, что эффективность насадочной колонны с увеличением высоты изменяется неравномерно. Например, увеличение длины с 50 до 60 см даст такое же повышение разделительной способности как с 120 до 150 см (цифры условные и приводятся для демонстрации тенденции). Высота насадочной части в одной царге должна быть не более 30 её внутренних диаметров.
Пользу от дальнейшего увеличения высоты сводят на нет канальный и пристеночный эффект. Если есть желание построить более высокую колонну, нужно разделить её на несколько царг или использовать концентраторы флегмы – устройства, отводящие флегму от стенок и направляющие её в центр насадки. Но использование концентраторов часто приводит к ранним захлебам колонны, особенно при неумелом исполнении. А если в конструкции имеются сетки, то в большинстве случаев захлеб становится закономерностью.
Концентраторы флегмы
Влияние высоты царги на технологические показатели
Предположим, что имеются хорошо утепленные и выставленные вертикально двухдюймовые колонны длинной в 1,2 и 1,8 метра. Увеличение высоты колонны в 1,5 раза позволит увеличить объем перегоняемой кубовой навалки в те же полтора раза, поскольку увеличится удерживающая способность и объём насадки. Можно будет позже переходить к отбору «хвостов», значительно уменьшив их объем. Но за всё приходится платить – увеличится время отбора, а также объём «голов» и «подголовников».
Для того чтобы «пощупать» порядок чисел, приведем таблицу с объёмами и временем отбора различных фракций при перегонке 40 литров самогона:
Высота колонны (м) | 1.2 | 1.8 |
Отбор голов (час) | 6 | 8 |
Головы (мл) | 120 | 350 |
Подголовники (л) | 700 | 1000 |
Хвосты (л) | 1,5-2 | 0,5-1 |
Скорость отбора «тела» будет практически одинаковой, а температура перехода с отбора «тела» к «хвостам» изменится с 94-95 градусов до 97. Впрочем, это будет зависеть от обоняния оператора колонны. В обоих случаях получится продукт примерно одинакового качества.
Толщина стенок колонны должна быть в пределах 1-1,5 мм. Такая толщина термопрозрачна и позволяет измерять температуры с пренебрежимо малым запаздыванием. Если прикрепить алюминиевым скотчем датчики температуры на поверхность колонн под теплоизоляцию, этого будет достаточно для нормального управления процессом.
Увеличение толщины стенок только увеличит стоимость и вес колонны. Это делает конструкцию менее устойчивой и предъявляет дополнительные требования к прочности крышки куба.
Правильный выбор размеров царги не представляет труда, нужно лишь учитывать их влияние на технологические параметры процесса и соответствие поставленным задачам.
Даже если средства позволяют, важно избегать самой главной ошибки – гигантомании.
С увеличением диаметра меняется не только производительность. Колонны малого диаметра (25-30 мм) требуют повышенного внимания. В них проблематично использовать насадку, отцентрировать флегму, стекающую с дефлегматора, да и вообще добиться хотя бы уверенного отсечения «хвостов», не говоря уже об удержании промежуточных примесей.
Колонны среднего диаметра (35-55 мм) спокойны и уравновешены, работают четко и предсказуемо.
Колонны большого диаметра (больше 57 мм) труднее настроить на стабильную работу, они производительны, но подвержены различным болячкам, сводящим к нулю пользу от повышенной скорости. Большие колонны страдают спонтанным каналообразованием: при подаче стандартной мощности давление в кубе не растет, и колонна не захлебывается. При смене насадки на более мелкую всё стабилизируется, но производительность становится такой же, как у значительно меньших по диаметру колонн. Поэтому колонны, начиная с диаметра 57 мм, – это оборудование для опытных винокуров, желающих творчества.
Самогонный аппарат с царгой
Функции и особенности строения
Из-за повышения градуса конечного продукта, царгу часто называют укрепляющей колонной. Она и является колонной — трубой, устанавливаемой вертикально непосредственно над перегонным кубом.
Особенности. В отличие от укрепляющей колонны, которая может быть простой трубой без «начинки», в царге используется наполнитель. Это спиралевидные медные проволочки или кусочки сантехнической мочалки из нержавейки (последние часто используются в самодельных приспособлениях).
Как работает?
Пары спирта, поднимаясь по царге, частично конденсируются и стекают вниз – навстречу новым парам, которые в свою очередь также освобождаются от вредных веществ и воды.
Конденсированная жидкость постоянно возвращается в куб, а чистый спирт идет дальше, в холодильник. Таким образом, избавленный от сивушных масел и воды продукт имеет высокую крепость и приемлемую чистоту.
Можно ли заменить сухопарником?
Такой вопрос частенько задают начинающие винокуры, но ответ на него только один – нельзя. Максимальная очистка самогона с помощью сухопарника – 20% против 60% у полноценной царги.
Нужно ли утеплять?
А вот в этом вопросе мнения расходятся. Есть любители утеплять и перегонный куб, и царгу, утверждая, что таким образом повышается КПД. А есть и противоположное мнение, что колонна лучше охлаждается на воздухе и это обеспечивает лучший отбор сивушных масел.
Некоторые еще и вентилятор на нее направляют для лучшего охлаждения. Так что решать вам.
Внимание. Наличие царги несколько снижает скорость перегона браги, что необходимо учитывать, принимая решение, нужна ли эта система в вашем аппарате.
Своими руками уроки мастерства
Самогонный аппарат с царгой имеет ряд преимуществ — его работа считается более эффективной за счет того, что удается распределить напиток по фракциям. Процесс очистки идет медленнее, что позволяет избавить самогон от примесей, отобрать «головы» и «хвосты».
Чтобы приступить к изготовлению приспособления, необходимо запастись исходными материалами.
Изготавливать царгу придется в несколько этапов, принцип действия будет следующий:
Когда устройство будет готово, его стоит проверить. Для этого понадобится брага или уже готовый самогон, который требует дополнительной очистки. Если процесс изготовления прибора не отклонялся от схемы и все было сделано правильно, то после перегонки можно заметить, что алкоголь стал чище, пропал запах и изменился вкус, а заодно повысилась крепость напитка.
Царга — довольно простое устройство. Но если нет навыков в конструировании самогонных аппаратов и ректификационных труб, то лучше купить приспособление в магазине, поскольку желание все делать своими руками может привести к потере времени и денег.
Инструкция по изготовлению царги
Нюансы
Для умелого мастера сделать царгу своими руками не представляет проблем.
Чтобы получилась отличная вещь, нам потребуется:
О модернизации самогонного аппарата
Модернизировав самогонный аппарат, можно резко улучшить качество алкоголя,получаемого на его
выходе. Как это сделать? Например, воспользовавшись царгой. Она бывает разной длины, а подсоединяется к атмосферному клапану емкости с дистиллируемой брагой. Ректификационное устройство и перегонный куб, соединенные между собой, дадут качественное спиртное. Царгу можно купить или изготовить своими силами. Такое дополнительное устройство длиной 45 см обеспечит 60-кратную степень очистки спиртовых паров. А 15-сантиметровое даст только 20 крат. Используя же сразу несколько царг (соединив их), можно добиться более высоких цифр кратности очистки. Получая на выходе спирт-ректификат, не надо думать о поиске специального фильтра для очистки самогона.
О внутреннем наполнении царги
Царга для самогонного аппарата, вид изнутри
Если самогонный аппарат с ректификационным устройством изготовлен, то надо позаботиться о хорошей насыпке (насадке) царги. В простом купленном устройстве обычно в качестве ее используется обыкновенная металлическая бытовая мочалка, разрезанная на частички. Она должна осаждать флегму. Лучше будет сменить такую насадку (насыпку) на спирально-призматическую. Материал ее – нержавеющая сталь. Насадка – это витки тонких проволочек спирально-призматической формы, хорошо осаждающие флегму. Такая царга для самогонного аппарата с химически инертным веществом в ней дадут очищенный спирт. Применяют еще и насыпку из керамики. Это тоже материал инертный. Очищая пары спирта только сухопарником, невозможно получить продукт высокого качества и крепости. Именно ректификация позволит сделать это.
О цене и внешнем виде простого ректификационного устройства
Получая спирт-ректификат крепостью 96 градусов в домашних условиях, можно делать из него разные
наливки с настойками. Алкогольный продукт высокой спиртовой концентрации позволит получать такое устройство как царга для самогонного аппарата (с дефлегматором). Цена ее от одной до нескольких тысяч рублей. На внешний вид это трубка. Наполнителем ее может быть как нержавейка, так и медь. Может вообще продаваться без насыпки. Диаметр такой трубки обычно от 38 до 50 мм. Ее можно набить даже стеклянными шариками для осаждения флегмы. Работать будет.
О самоделке
Для самостоятельного изготовления царги пригодится трубка из нержавейки диаметром в дюйм. К перегонному кубу можно подсоединить ее через переходник, нарезав резьбу. В переходнике ставится еще сито для удержания насыпки. Нужен еще дефлегматор, закрепляющийся сверху царги. Получится ректификационная колонна. Высота ее может быть более метра. Можно перегонять брагу на спирт без дефлегматора. При этом верхний конец царги соединяют со змеевиком. На выход пойдет спирт-сырец.
Комплект автоматики для самогонного аппарата
Если самогонный аппарат оснастить дополнительными аксессуарами, контролировать процесс дистилляции будет намного проще. Специальная автоматика применяется для ректификации самогона и выполняет следующие функции:
Одним словом, такой аксессуар позволяет практически полностью автоматизировать процесс. При этом отпадает необходимость все время присутствовать возле самогонного аппарата, вручную регулировать температуру нагрева и охлаждения, отделять головные и хвостовые фракции.
Как сделать царгу для самогонного аппарата своими руками
Так как этот узел чаще всего является частью агрегата колонного типа, то и материал для его изготовления должен соответствовать материалу агрегата. Если царга изготовляется для модернизации уже имеющегося самогонного аппарата, выбор должен делаться из учета сырья, которое перегоняется в нем. Для зерновых и —фруктовых браг— будет полезна медь, связывающая сернистые соединения, которые в большом количестве образуются в них. Если же перегоняется в основном сахарная брага, то нержавейки будет вполне достаточно.
Для создания узла понадобятся такие материалы:
Изготовить царгу несложно, самый тяжелый вариант – это когда выбрана нарезка резьбы на внешнем диаметре трубы, сделанной из пищевой нержавейки. В остальном же необходимо сделать следующее:
Знаете ли вы? Для утепления царги самогонного аппарата лучше всего использовать современный полимерный материал пенополипропилен, одним из торговых наименований которого является пенофлекс. Он сочетает высокий уровень теплоизоляции, почти равный 0, и малый вес, при этом достаточно всего 5-7 мм листа в толщину.
Царга – один из необходимых элементов в перегоночной системе, работающей по принципу ректификации. Кроме того, ее можно использовать и в обычных дистилляторах для повышения крепости и улучшения очистки самогона от сивушных масел и других примесей. Что еще важнее, ей можно дообустроить уже готовый простой самогонный аппарат, состоящий из базового комплекта узлов: перегонного куба, шлангов, холодильника и, возможно, сухопарника.
В таком случае качество получаемого продукта существенно повысится, ведь прикубник хоть и улучшает качество самогона, но сравнивать его с царгой некорректно.
С технической же и материальной точки зрения изделие является простым и недорогим, а вот наполнитель в случае использование насадки, а не тарелок выльется в копеечку.
Как сделать своими руками
Сделать хорошую бражную или ректификационную колонну — довольно сложное и хлопотное дело. Если есть возможность приобрести надежное и испытанное устройство от производителя, результат получится более предсказуемый.
Аппарат заводского исполнения зачатую недоступен из-за высокой стоимости. Сделать царгу своими руками — доступнее и дешевле.