Изготовление перегонного куба из двух кастрюль

куб из скороварокВ этой краткой статье наглядно показаны основные стадии изготовления куба из доступных и популярных материалов, применяемых в быту, а именно из кастрюль. У меня были возможности купить пресловутые кеги, но поразмыслив, я отказался от их приобретения.

Причин несколько, главнейшей для меня оказались эстетика и возможность нагрева на индукционной плитке (в самой ближайшей перспективе).
Поскольку проверил кастрюли магнитом – обнаружил, что они просто превосходно магнитятся.
Цена вопроса здесь оказалась второстепенной, ибо стоимость кега на 30 литров, и двух кастрюль аналогичной емкости оказались примерно одинаковы, но с кастрюлями я приобретаю некоторые преимущества.

У плоского дна кастрюли можно удобно расположить ТЭНы, без увеличения паразитного пространства, как у выпуклого дна кеги.
Переходник для колонны можно сделать любого размера, я планирую сделать дополнительную короткую колонну высотой сантиметров 80 и диаметром 50 мм для быстрого укрепления СС до спиртового концентрата, предназначенного для промежуточного хранения.

После некоторых колебаний, я приобрел две кастрюли по 18 литров.
Цена одной около 1200 рублей (цены на март 2011).
Первоначально была задумка просто состыковать их, путем облуживания их плоской обортовки закраины, на которую ложится крышка.
Выигрыш на первый взгляд во времени и простоте реализации, но чем больше я размышлял, тем больше мне это не нравилось.
Больше всего мне не нравились ручки, уродливо торчащие, а если их убрать, 8 отверстий, которые останутся после них.

Немаловажный фактор – высота куба.
Две кастрюли, общей высотой около 55 сантиметров меня тоже не вдохновляли.
Была мысль расположить их горизонтально, как например железнодорожную цистерну.
Это могло бы годиться для варианта дистилляции, но пристроить колонну с боку кастрюли – мне сразу не понравилось. Чисто технически выполнимо, но совершенно не рационально.
Впрочем, такой вариант для кеги был бы вполне приемлемым, стенки у нее гораздо толще.
Масса колонны весьма прилична и постепенно место стыка куба и колонны станет большой проблемой в плане прочности стенок кастрюли.
Поэтому я остановился на вертикальном расположении.

Cache directory not found!

Пытаясь достичь оптимума по эффективности использования объема кастрюль и высоты колонны, нарисовал масштабные эскизы куба с колонной.
С полной высотой (с ручками), и в варианте, где я немного укорочу кастрюли по место крепления ручек.
Рисунок обрезан, показал только куб, но я нарисовал в полном масштабе с колонной и дефлегматором.
Так оно сразу становится видно где допущена тактическая ошибка проектирования.
Второй вариант мне больше понравился. Уменьшилась высота куба до разумных 40 сантиметров, выросла высота колонны до 200 сантиметров.
Теряю по объему куба совсем не много, но устраняю проблему возможной протечки по месту заклепок ручек.
В результате должен получиться куб с полным объемом около 28 литров.
На мой взгляд весьма разумный объем, в плане возможного перемещения и продолжительности ректификации.
Лично для меня оптимальное время не более 2–х суток.
При отборе в пределах 500 грамм загружаю в куб около 10–15 литров концентрированного СС.
Остальное – вода.
Почему 15 литров? Да просто приемная кастрюля из нержавейки имеет такой объем.
Я сразу вижу что и сколько, сколько налил, примерно столько и получил, за вычетом объема голов.

Cache directory not found!

Определившись с запросами приступаем к ликвидации ручек.
При демонтаже ручек я много раз хвалил себя – за то, что их решил убрать.
Сама ручка приварена (вполне качественно) к усиливающей пластине, и затем конструкция приклепана к кастрюле.
Несмотря на вполне качественный внешний вид заклепки оказались самым обычным плакированным алюминием!
Представив себе последствия, если бы я решил оставить эти заклепки на кубе, я содрогнулся от мысли о последствиях и потенциальных проблем, например демонтажа спаянного куба и устранения протечек.
Когда пришлось бы все это говно срезать, заклепывать заново, пропаивать, предварительно разобрав куб!
И опять же, оставив после этого 8 потенциально опасных пропайки новых заклепок.
Поэтому я решил полностью закрыть вопрос, напрочь удалив отверстия для заклепок, обрезав кастрюли по нижние края отверстий заклепок.
Сами ручки остались без дела.
Подумываю о мысли сделать съемный металлический обруч и приклепать к нему ручки.
Затем кольцо это одеть на куб с помощью фиксирующей защелки, получится практично и безопасно.
Но за три месяца пользования кубом как–то не возникала необходимость его куда то перетаскивать и постепенно я оставил эту затею, хотя может при пользовании в условиях квартиры сделаю эти ручки.

Cache directory not found!

Заклепки крупным планом.
Алюминий запрессован между двух декоративных шайб.
Для масштабов домашней кухни такой метод оправдан.
Для нужд ректификации, особенно со щелочами – это мина замедленного действия.
Щелочь неизбежно просочится к алюминию, дело лишь во времени, разрушение заклепок, с последующей разгерметизацией куба, неизбежно.

Cache directory not found!

Итак, кастрюли укорочены, но просто так их не вставить друг в друга, это не пивные банки, а легированная сталь.
Нужен способ, который заставит расшириться край одной из кастрюль.
Наиболее доступный – метод расклепывания металла.
Нужен лишь массивный кусок металла, желательно круглый и по возможности из мягкого железа, хотя при наличии практики, можно и на стальном.
Мягкий металл уменьшает возможность возникновения трещины, если сильно ударить молоточком.
Спешить ни в коем случае нельзя – это займет приличное количество времени и требует терпения.
Приматываем, какой либо упор для ограничения, стукаем в месте указанным красной стрелочкой.
Процесс растягивается на несколько оборотов, сначала стукаем по самому краю кастрюли, медленно поворачивая ее.
Следы ударов отчетливо видны. с
С каждым оборотом увеличиваем отступ от края кастрюли.
У кого нет навыков – попробуйте для эксперимента на крупных пивных банках.

Cache directory not found!

В итоге, у вас должно получиться плавное расширение закраины кастрюли (указано стрелочкой).
Далее все аккуратно шлифуем, и облуживаем.
Кастрюли должны входить друг в друга на глубину примерно 8–10 мм.

Cache directory not found!

Сделать отверстия в днище – никаких проблем. Края легко обрабатываются мелким напильником для заточки цепей электропил.
Большое отверстие делалось путем сверления мелких отверстий по контуру окружности и удаления середины.
Резьба для кранов нарезалась с помощью дрели на 1 кВт, подключенной через мощный ЛАТР.
Все полностью заняло времени примерно полтора часа.

Cache directory not found!
 
В итоге должно получится примерно такое.

Cache directory not found!
 
Непосредственно у краев резьбы металл нержавейки немного отслаивается.
Меня это не смущает, он будет зажат меду резьбой переходной втулки и гайкой.
Доступа жидкости к алюминию не будет, все резьбы промотаны ФУМ.
ИМХО, резьба – чисто моя личная блажь.
Не заморачиваетесь, она совсем не обязательна, поскольку я дополнительно с низу поджимал еще и гайкой с подмоткой ФУМ.
Все будет отлично и без резьбы. Просто у меня была возможность нарезать и я ее использовал.

Cache directory not found!

Для зажима большой бронзовой поджимной гайки пришлось придумать фиксирующее устройство.
Сделано на один раз из подручных материалов.

Cache directory not found!

Гайку тщательно, с натягом обматываем ФУМ и плотно вставляем в отверстие.
Подмотка сделана в виде конуса, сверху в низ, что бы снизу плотность подмотки непрерывно увеличивалась.
Все это с усилием прокручиваем, пропуская через отверстие.
Сверху также в виде конуса, расширяющегося у куба, подматываем ФУМ.
Была мысль – подмазать силиконом, потом подумал что это блажь и оставил эту затею.

Cache directory not found!

Накручиваем переходную муфту, вминая ФУМ в зазор.
Снимаем муфту и повторяем подмотку заново.
Мне пришлось повторить ее 3 или 4 раза, поскольку ленту согнало в пространство между гайкой и краями отверстия.
Внизу у поверхности кастрюли ФУМ мотал в виде скрученного шнура, чисто для запрессовки зазора.
Убедившись, что все получилось как надо, наматываем еще ФУМ, берем в руки мощный газовый ключ и затягиваем все по максимуму.
Очень туго – но в пределах разумного усилия, не дуря, у резьбы тоже есть пределы.
Затем прогрев днище над кастрюлькой с кипящей водой (для усадки ленты), еще разок протягиваем все соединения.

Cache directory not found!
 
Собираем верхнюю часть куба.
Два переходных сгона (под кранами) закручены в резьбу и затянуты аналогичным образом.
Краны можно легко скрутить и накрутить, скажем, тройник для расширения технических возможностей (прессостат, манометр).
Один кран (горизонтальный) – чисто сливной, там пропущена медная луженая трубка до самого днища куба.
Это позволяет, не разбирая колонны – подать в заливочный кран (вертикальный) немного воздуха и вытеснить кубовый остаток в канализацию.
Атмосферное отверстие дефлегматора на этом моменте заглушается.
Это так же усиливает конструкцию корпуса. Поскольку краны расположены вверху, в самой прочной части куба.
А не торчат уродливым писюном, вызывая отвращение своим чудовищным видом.
При необходимости я снимаю заливочный кран и вкручиваю измерительную трубку (переходник), которая не доходит до уровня заливки ТЭНа примерно на пару сантиметров. Это позволяет без проблем работать в режиме парогенератора без риска оголить ТЭНы.
Трубка начинает интенсивно пробулькивать, заставляя срабатывать термодатчик.
Работа парогенератора остановлена, ТЭНы спасены от оголения.

Cache directory not found!

Отдельно остановимся на приобретении и подготовке ТЭНов. Мне для колонны потребуется несколько ступеней регулирования.
Определившись с мощностью и количеством нагревателей, задумываемся об их ресурсе (об этом ниже).
Я для своего куба остановился на Аристонах, вынутых из крепежного узла. Долго их использую, в целом я доволен.
Покупать идем, вооружившись измерительным прибором. Нам нужно измерить сопротивление спирали и изоляцию.
Подобрав два нагревателя с наиболее одинаковыми сопротивлениями, меряем изоляцию.
Я покупал те, у которых сопротивление было выше 20 Мом.
Прибор с таким диапазоном измерения не мог замерить сопротивление изоляции.
После облуживания ТЭНов (у меня медные), облуживаем наконечники выводов, предварительно обмотав место выхода лентой ФУМ.
Поскольку приходится пользоваться жидкими паяльными флюсами – и нужно позаботиться о сохранении изоляции.
Тем не менее, смотав ленту с крайней досадой обнаружил, что изоляция стала давать утечку, кислотный флюс сделал свою черную работу.
Берем в руки полотно по металлу и аккуратно подпиливаем края нагревателя – срезав трубку на длину около 5 мм от края.
Замеряю изоляцию, с удовольствием отмечая, что она полностью восстановлена.
Попутно замечу – вывода нагревателя погружены внутрь на глубину около 70 мм.
Я это обнаружил во время облуживания, когда подавал напряжение 70 вольт, для подогрева поверхности и качественной пайки.
Так что без всякого ущерба для здоровья нагревателя можно отпилить в пределах сантиметра.
После облуживания кратковременно подал 100 вольт и когда ТЭН разогрелся выше температуры плавления олова – аккуратно обтер их тряпочкой.
Получилось весьма чисто и аккуратно.

Cache directory not found!

При инсталляции нагревателей, с удивлением обнаружил, что один длиннее. Ну что ж, издержки покупки изделий из разных партий.
После установки нагревателей заметил, что они как–то не очень прочно зафиксированы, стеночки куба ведь тонковаты.
Усилил их, спаяв вместе с помощью 2–х миллиметровой медной проволоки, уже перед самой спайкой половинок куба.
Подрисовал красным. После спайки нагреватели превратились в монолитную прочную конструкцию.
Тут возникает закономерный вопрос, а как менять нагреватели в случае его перегорания? Как и положено – комплектом, поскольку они подобраны, то нет смысла заменять один. Поскольку диаметр горловины 50 мм, то нет никаких трудностей по установке новых, спаянных вместе ТЭНов.
Ну, можно вынуть оба и, заменив один, впаять заново.

Cache directory not found!

Отдельно остановлюсь на подборе мощности ТЭНов.
Колонна такая вещь, которая не терпит пренебрежительного отношения в плане подбора мощности.
Поэтому, задумав сделать колонну, подумайте об оптимальном согласовании, с мощностью нагрева куба. Это очень важно.
Тем, кто не хочет думать или повреждена смекалка в результате пьяных падений, обращайтесь к Гудвину – он поможет.

Если кратко, то для типовых колонн с диаметром 30–40 мм, требуется мощность в пределах 0,9 – 1,5 кВт.
Начнем по порядку. Я выбрал два нагревателя по причине весьма широкого диапазона регулирования мощности и весьма высокого срока службы ТЭНа.
Основы электротехники читать лень, потому поверьте на слово.
Я буду практически постоянно работать с колонной в двух режимах.

  1. С фиксированной мощностью. (это для ленивых, как я например).
  2. С корректировкой мощности, например для работы с регулятором давления (прессостатом).

В режиме парогенератора на максимальной мощности я не хочу использовать, но нарисовал для сторонников универсализма.

В первом режиме я соединяю оба нагревателя последовательно, при этом мощность будет в 4 раза меньше полной мощности ТЭНов (если они равны).
При этом достигается несколько положительных моментов.

  1. Резко возрастает ресурс ТЭНа, поскольку он работает на напряжении 110 вольт.
  2. Резко снижается удельная тепловая нагрузка на 1 квадратный сантиметр поверхности (в 4 раза).
    Кто боится поджаренных дрожжей – самое оно.

Cache directory not found!

Гладко было на бумаге. Но что делать тем, у кого диаметр колонны несколько нестандартный и ему требуется мощность, скажем в пределах 1,5 – 1,8 кВт, а ТЭНы по иронии судьбы есть только как у меня – по 2 кВт. Я уже слышу крики замороченных на электронике – “регулятор мощности” нужен. Гениально!!
Гы, (Чукча: – трактор однако нужен!!). Но нету, однако трактора.
Да и с тиристорными (симисторными) регуляторами – тот еще геморрой, кто понимает суть процесса.
Наша задача – обеспечить колонну согласованной мощностью нагрева – под ее производительность.

Я не могу решить все нюансы регулирования. Опустим варианты с ШИМ и прочее – это блажь.
Предлагаю остановиться на самом типовом варианте регулировки мощности (по давлению в кубе) – с прессостатом.
Как наиболее доступном варианте, не требующем больших финансовых затрат и углубленных знаний электроники.
Здесь есть два доступных варианта:

  1. обеспечивающий заданный диапазон регулирования мощности от 1 до 2 кВт. Например, в первом варианте.
  2. не столь универсален, но позволяет добиться максимально удобного предела регулирования от минимума (подбирая дроссель) – до максимума.
    Т.е. пределы колебания мощности можно значительно заузить – и подобрать мощность скажем в пределах 1600 – 2000 ватт.

Это существенно облегчает работу колонны, когда пределы регулирования точно ограничены под ее нужды, от минимума до максимума.
Диоды должны быть на напряжение не менее 400 вольт (лучше 600) и ток не менее 10 А. такие диоды весьма не дороги – в пределах 30–50 руб.

Cache directory not found!

У каждого варианта свои достоинства и недостатки. Тут уж выбирайте сами, кому что подходит.
На варианте с дросселем – основное достоинство – равномерная нагрузка на ТЭНы, малые токи на контакты прессостата.
Регулируя число витков дросселя, можно добиться согласования мощности нагрева именно под свою колонну, что обеспечит самую оптимальную производительность.

С регулированием и мощностью примерно определились. Спаиваем половинки куба друг в друга – расширяющейся частью вверх.
Промазываем жидкой канифолью и, прогревая маленькой горелкой (быстро и равномерно прогревая шов по длине), заливаем шов.
Задача совсем смешная, поскольку олово просто равномерно растекается внутри облуженых краев.
Должно получится нечто вроде такого.

Cache directory not found!

Вид сверху. Обратите внимание что краны располагаются в стороне от расположения ТЭНов.
У сливного крана (справа) внутри проходит трубка до самого дна куба.
Через заливочный кран (слева), я, насосом для накачки матрасов, (ручной на 2 литра) подаю воздух, 4 качка – и из сливного крана пошла вода.
Скажем 5 литров кубового остатка вылетают примерно за 40 секунд.
Если колонна снята – выливаю через горловину, если много воды – придавил тапком горловину и дунул воздух – вся работа по опорожнению.

Cache directory not found!

Автор: Zapal

обсуждается на форуме Статья обсуждается на форуме: Делаем куб из 2-х кастрюль. (Практическое пособие).
Ответов: 22, последний 19 апр 2012 в 13:39


Обязательно поделитесь ссылкой!