Как сделать царгу для самогонного аппарата своими руками

Как сделать царгу для самогонного аппарата своими руками

Качество производимого спиртного – один из главных вопросов для уважающего себя самогонщика. С этой целью в конструкцию самогонного аппарата были введены различные технологические ухищрения, одним из которых является царга.

Это с виду простое и незатейливое изделие существенно влияет на качество самогона, не только улучшая его вкус и увеличивая крепость, но и делая значительно менее вредным для здоровья.

И для того чтобы в полной мере понять, что такое царга для самогонного аппарата и зачем она нужна, а также какова ее конструкция и принцип работы и, что еще важнее, как изготовить такое устройство своими руками в домашних условиях, необходимо ознакомиться с вопросом более детально.

Принцип работы царги

Царга представляет собой металлическую трубку, которая один концом крепится вертикально к перегонному кубу, а другим – с дефлегматором (пред охладителем), затем с холодильником для конечной конденсации паров спирта. Крепление производится с помощью резьбового или, что чаще, клампового соединения.

Для улучшения тепломассообмена царгу предварительно наполняют регулярной проволочной насадкой Панченкова (РПН), сплетенной из медной или стальной проволоки и свёрнутой в рулон. Это приспособление было изобретено и запатентовано КБ «Туполев» ещё в 1981 году и использовалось для более качественной очистки нефтяного сырья в процессе производства топлива для авиации. Вдальнейшем насадка очень хорошо показала себя в бытовых самогонных аппаратах с царгой. Она характеризуется высокой степенью очистки, простотой и удобством эксплуатации.

При нагревании браги, пары спирта поднимаются вверх и устремляются в царгу. Туда же попадают летучие сивушные масла и прочие примеси. Соприкасаясь со стенками царги и наполнителем, они отдают часть тепла. В результате сивушные масла и другие примеси с высокой температурой кипения конденсируются и стекают назад в куб виде флегмы (жидкости), а очищенные от части вредных примесей, более легковесные, спиртовые пары продолжают двигаться к охладителю, где конденсируются и попадают в емкость в виде самогона.

Таки образом, применение царги в паре с РПН хоть и снижает скорость производства, а также объем готового продукта, зато позволяет повысить крепость и получить более качественный самогон, требующий минимума манипуляций по его очистке.

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:

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.

Функции и особенности строения

Для чего нужна царга в самогонном аппарате:

• Очищение алкоголя от сивушных масел и примесей, образуемых при перегонке браги;
• Повышение градуса изготавливаемого алкоголя;
• Получение чистого 96% спирта в домашних условиях;
• Улучшение качества продукта, без значительного снижения производительности.
• Упрощение конструкции самогонного аппарата.

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.

Полезные видео

Устройство и пошаговое изготовление самогонной царги, как и зачем ее утеплять:
[yvideo number=»UdD_A86gVvw»]
Еще вариант, как сделать царгу своими руками:
[yvideo number=»ci8vNSXqIjs»]
Посмотрите, как превратить удлинитель пленочной колонны в царгу спиртовой:
[yvideo number=»MpmGPitNpC4″]
Если имеете опыт использования царги, а также самостоятельного ее изготовления – поделитесь в комментариях. Статья была вам полезной – ставьте лайки.

Полезные советы

При выборе царги полезные советы необходимы, так как специализированные магазины предоставляют большой ассортимент.

1. Для зерновых и фруктовых браг эффективнее приобретать медное приспособление. Оно лучше очищает.
2. Нержавеющая сталь более устойчива при взаимодействии со спиртом, поэтому если брага сахарная, то лучше использовать такую царгу, а не медь.
3. Царга с РПН действует медленнее, но эффективнее.
4. Оптимальный диаметр – 38 и 51 мм.
5. При утеплении царги и аппарата используются горючие материалы, поэтому к мерам безопасности нужно отнестись ответственно.
6. Колонна самого большого диаметра и высоты работает не так стабильно, как средние варианты, поэтому гигантомания не всегда идет на пользу.

Для очистки самогона важно не только выбрать правильные методы (белок, молоко, наполнитель и т.д.), но и выбрать хороший самогонный аппарат. Царга – специальное приспособление для очищения дистиллята. Устройство может удалить из него до 60% сивухи! Но для такого эффекта нужно правильно подобрать его и эксплуатировать. Если все сделано правильно, а на качество не скупились, то можно будет радоваться качественному напитку.