Датчик температуры для самогонного аппарата своими руками

Тонкости установки термометра в перегонном кубе

Термометр в кубе должен давать максимально достоверную информацию для правильной оценки хода процесса перегонки. При этом главный вопрос, не куда ставить термометр, а зачем его ставить вообще? Что мы хотим увидеть или рассчитать по его показаниям? Если разобраться с этими вопросами, остальные моменты станут очевидными.

Итак, начнем с простых вопросов. Первый из них: какой крепости навалка в кубе? Чтобы ответить, достаточно знать температуру кипения навалки в текущий момент.

• Т1 – температура кубовой навалки;
• Т2 – температура пара;
• Т3 – температура пара на входе в колонну.

Всех путает некорректный термин – «кубовая температура». Можно измерить непосредственно температуру Т1 в жидкостной зоне или температуру пара Т2. Вроде бы в обоих случаях это «кубовая температура», но это не так. Если мы измеряем температуру жидкости Т1, то и получаем именно её. А вот узнав температуру пара Т2, в дальнейшем можем только предположить, что она равна Т1.

В момент отрыва пара от кипящей поверхности, действительно, Т1 = Т2. Но с каждым мигом пар теряет температуру. На выходе из куба в колонну он намного холоднее, чем кипящая навалка.

Степень остывания спиртового пара зависит от теплопотерь через боковые стенки и крышку куба. Также немалую лепту вносит и льющаяся из колонны относительно холодная флегма. Насколько велика эта погрешность? Измеряемая температура пара может находиться в диапазоне от температуры парообразования до температуры конденсации.

Ширину этого коридора можно наглядно увидеть с помощью всем нам известной «рыбки».

Предположим, что в кубе кипит 25% раствор спирта. Поднимаясь по стрелочке 1 до пересечения с графиком температуры кипения жидкости (красная кривая), затем сворачиваем по стрелке 2 и определяем температуру кипения (парообразования) – 87 градусов. Пройдя по стрелочкам маршрутом 1-3-4-5, определим температуру конденсации образующегося при этом пара – 80,5 градусов. Это значит, что термощуп, торчащий где-то в паровой зоне, покажет температуру от 80,5 до 87 градусов.

Чем длиннее и ближе к кипящей поверхности будет щуп, тем с менее охлажденным паром он встретится, и тем ближе показания термометра будут к 87 градусам, и наоборот, чем короче и ближе к стекающей флегме, а также крышке куба будет щуп, тем ближе его показания приблизятся к 80,5 градусам. Если еще термометр вставлен в толстую гильзу, приваренную к крышке, то гильза как большой радиатор будет отводить тепло, а показания термометра станут еще более непредсказуемыми.

Погрешность измерений станет пренебрежимо малой, если кипятить в кубе жидкость близкую по своему составу к чистому спирту или воде. В этом случае разница между температурой конденсации и температурой парообразования будет стремиться к нулю вместе с возможной ошибкой измерений. Но вот незадача – этот диапазон винокурам не интересен.

Максимальная разница и возможная погрешность приходится на диапазон перегонки – 93-98 градусов, а погрешность может составлять до 12 градусов.

Это коридор, в котором в зависимости от теплопотерь будет находиться температура пара, то есть максимальное значение погрешности. На самом деле, такого не бывает. Чем лучше утеплен куб и его крышка, тем меньше теплопотери, а значение Т2 ближе к Т1.

Но существует цена ошибки… Предположим, термометр в паровой зоне показал 98 градусов, мы остановили отбор, думая, что в кубе осталось всего лишь 2% спирта. На самом деле, температура навалки была 97 градусов и содержание спирта примерно на 1,3% больше. При кубовой навалке в 30 литров это 400 грамм потерянного 96% спирта или 2 бутылки водки. Преждевременный переход на «хвосты» списал к повторной ректификации еще примерно столько же. Всё потому, что жало термометра не находилось в жидкостной зоне и при погрешности всего в 1 градус. Если куб плохо утеплен, жало находится далеко от поверхности навалки и погрешность намного больше?

Определение температуры навалки по температуре пара имеет погрешность неопределенной величины, максимальное значение погрешности неприемлемо, поскольку потери спирта будут очень большими.

Зная точное значение температуры навалки, можно определить её текущую крепость и содержание спирта в парах на входе в колонну. Имея крепость продукта на выходе, реально прикинуть, с каким количеством ступеней разделения (теоретических тарелок) работает в данный момент колонна.

Это очень важная и нужная температура, единственная из всех, абсолютную величину которой нужно определять с максимальной точностью.

Кубовая температура — это температура навалки (жидкости), мерять её нужно напрямую без посредничества пара, опустив термометр в жидкостную зону.

Да и правда, какую пользу можно ожидать от посредника, кроме испорченной информации?

Как выбрать термометр для перегонного куба

Любой термометр имеет класс точности. Это важный параметр, на которой нужно обращать внимание. Часто недобросовестные производители комплектуют продаваемые кубы биметаллическими термометрами с классом точности 2,5. Это значит, что при измерении температуры максимальная погрешность составит 2,5% от максимального значения на шкале термометра.

Если значение равно 120 градусам, то погрешность может быть до 3-х градусов. Например, если мы собираемся отсечь «хвосты» при температуре 94 градуса, и наконец-то увидели эту температуру на термометре, то на самом деле реальная температура может быть от 91 до 97 градусов. И это помимо влияния других факторов, рассмотренных выше.

При классе точности 1,5 – максимальная погрешность составила бы 1.8 градуса. При одном и том же классе точности термометр с меньшим максимальным значением измеряемой температуры будет точнее.

Как правило электронные термометры выдают более высокий класс точности. Даже бытовой кухонный термометр имеет точность плюс-минус 1 градус при цене деления 0,1 градуса, но не всё так просто. Точность измерения абсолютной температуры и разрешающая способность – разные вещи. Такие термометры оправдано применяются в колоннах, где важна не сама температура, а её изменение. Вот тут-то и играет роль 0,1 градуса. При измерении кубовой температуры он, безусловно, даст более точную температуру, чем биметаллический термометр, но чудес ожидать не стоит.

Для более точного измерения температуры кубовой навалки применяются электронные термометры типа Т-0,36-DS-A с выносным термодатчиком, у которых разрешающая способность и точность измерения равны 0,1 градуса. Правда, диапазон измерений более скромен: от -55 до 125 градусов, но для целей перегонки – в самый раз. Есть и недостаток – термодатчик DS18B20 требует гильзы для размещения в кубе.

Наиболее простой и доступный вариант размещения термодатчика – в гильзе ТЭН. При установке достаточно её отогнуть на пару сантиметров вбок и вверх от нагревательных элементов.

Если принято решение устанавливать гильзу, необходимо соблюсти простые требования: жало термодатчика должно быть на некотором удалении от ТЭН, дна и стенок кастрюли. Хотя бы пару сантиметров. Но и увлекаться не нужно, гильза не должна мешать установке дополнительного оборудования, например фальш-дна. Еще гильза не должна быть массивной, так как это не способствует точности измерений. Хорошо если внутренний диаметр гильзы приближается к диаметру термодатчика, применение термопасты – приветствуется.

Источник

Выбор и важность установки термометра на самогонный аппарат. Для чего нужен и какой подойдет?

В интересном и приятном деле самогоноварения не последнюю роль играет термометр для самогонного аппарата, позволяющий отслеживать весь процесс и вовремя разделять дистиллят на фракции.

Казалось бы: вот же гнали раньше самогон без всяческих термометров и как-то справлялись.

Да и вообще, причем термометр, если и так понятно: пошли первые капли – начался процесс дистилляции. Упала крепость до 30° — пора прекращать отбор или собирать отдельно, чтобы добавить «хвосты» в брагу при последующем перегоне, тем самым повысив количество крепкого дистиллята.

Но не так все просто, если вы стремитесь гнать действительно качественный продукт, а не нечто алкогольное, от одного запаха которого воротит, а после употребления настает горькое тяжелое похмелье. А отличным помощником в том, чтобы такого не произошло, служит термометр.

Какие бывают термометры?

Рассмотрим, какие приборы для измерения температуры мы знаем и какие допустимо использовать в спиртовой дистилляции/ректификации. Рассмотрим их по популярности у винокуров.

Биметаллический со щупом и круглой шкалой

Именно такими термометрами чаще всего комплектуются современные самогонные аппараты. Механизм действия основан на возникающей упругой деформации металлических пластин под воздействием изменяющейся температуры. Его преимуществами являются:

• удобство установки и пользования;
• надежность в работе (не зря же ими перегонные кубы оборудуют);
• показывает температуру от 0 до 120°С, что для самогоноварения более чем достаточно, ведь мало кто еще отбирает «хвосты», когда температура перешагнула отметку 90°С;
• материал изготовления – металл, только шкала прикрыта стеклом;
• ударопрочен. При падении, как правило, не разбивается. И даже если треснет стекло, на работе это не отразится. К тому же, такой градусник под силу починить самостоятельно.

Важно. Минус такой конструкции — недостаточно точные показатели температуры.

Что для опытного самогонщика не критично, он и так уже давно «набил руку» на менее совершенных аппаратах и прекрасно знает, когда отошли «головы», выгналось «тело» и пошли «хвосты». А для начинающего желательно использовать более совершенный инструмент.

Электронный

Само совершенство. Тепло, исходящее от браги, чутко воспринимает зонд — щуп из нержавеющего металла и на электронном табло тут же возникают точные цифры: градусы с десятыми частицами. Измеряет точную температуру в диапазоне от -50°С до +300°С.

Кстати, щуп тонкий и длинный (15 – 20 см), и его можно погружать непосредственно в нагреваемую брагу. Для этого в кубе делают не закрытую гильзу, а отверстие со штуцером. В который вставляется с силиконовой прокладкой (для герметизации) щуп прибора. А еще лучше, если есть возможность, — ввинтить его в штуцер.

Осторожно. У прибора есть и существенный минус – он более хрупок по сравнению с биметаллическим, а стоит дороже. Бывает достаточно один раз даже с небольшой высоты уронить термометр и нужно либо покупать новый, либо отдавать в ремонт (самому с ним не справиться) специалисту, что тоже недешево.

Цифровой

Один из интересных вариантов, часто – оснащен выносным датчиком с проводом 1 м и больше. Некоторые домашние умельцы делают такие приборы самостоятельно, в дальнейшем используя их не только для самогоноварения, но и для контроля температуры различных жидкостей в быту.

Важно. Чтобы термометр выдавал точные показатели, необходим плотный контакт зонда со средой (брагой, паром внутри куба и т.п.). Лучшим решением считается заключение зонда в гильзу.

Спиртовой термометр

Недорогой, его показатели достаточно точны. Но он хрупок и любое неосторожное движение приводит к разбиванию. Хотя находятся перфекционисты, у которых он пребывает в целости и сохранности при использовании на протяжении многих лет.

Какую задачу выполняет?

Современное самогоноварение основано не только на традициях предков по созданию домашнего алкоголя, но и на достижениях цивилизации, научных опытах. Чтобы самогон был вкусным, при этом не содержал (или сводил к минимуму) сивушных масел и таких «побочных» продуктов, как метилен, ацетон и прочих не полезных нашему организму примесей, необходима дробная перегонка.

В этом первый помощник – термометр. Если использовать его с умом и вовремя реагировать на изменения температурных показателей, это гарантирует получение чистого продукта, который можно еще довести до практически идеальной чистоты очисткой углем, молоком и другими реагентами, способными связывать сивуху.

На что же указывает степень нагрева браги и как ее правильно перегнать, чтобы конечный продукт был вкусным, мягким и при умеренном потреблении не вызывал похмелья?

• интенсивно нагреваем брагу, пока термометр не достигнет отметки 63°С. Именно сейчас начинают отделяться самые легкие фракции, которые называют «головами». Они содержат некоторые сивушные масла и особенно опасный для человеческого организма метиловый спирт, который обязательно вырабатывается в процессе брожения;
• хотя пока ничего не капает, резко снижаем интенсивность нагрева и постепенно доводим температуру браги до 65°С и стараемся удержать ее как можно дольше. Допустимо – до 68°С. Вот теперь уже появляются первые капли дистиллята – дурно пахнущие «головы». В указанных пределах нужно держать температуру, пока не выйдут головы. Их количество должно составлять 10-15% от ожидаемого количества самогона в переводе на спирт. Но от количества самогона крепостью 50°, нужно отобрать примерно 8% первого дистиллята. Грубо говоря, если количество браги позволит вам получить 3 литра крепкого самогона, то нужно отобрать до 150 мл головных фракций в отдельную посуду.

Осторожно. Головы нельзя ни пить, ни добавлять в брагу при следующем перегоне. Их чаще всего выливают. Но если есть желание – можно использовать для приготовления растирок, учитывая что растительное сырье лучше отдает полезные элементы крепкому спиртному.

• отобрав головы, можно немного увеличить нагрев. Основная масса «тела» или «сердца» самогона, наиболее чистая от примесей и приятная для пития, выйдет, когда температура браги будет в пределах 78 – 85°С;
• когда температура достигла 85°С, снова увеличивается количество вредных веществ. Это уже «хвосты». Их можно еще некоторое время собирать, но – в отдельную посуду. Эта фракция может быть использована при следующем перегоне. Ее добавляют к браге, увеличивая ее крепость. В результате вы получите больше качественного крепкого самогона (читайте: нужная крепость самогона и методы ее определения).

Важно. Даже если у вас получился слишком крепкий алкоголь, разводить его «хвостами» нельзя ни в коем случае.

Используйте для уменьшения градуса чистую воду. А чтобы продукт не помутнел, лейте самогон в воду, а не наоборот. Рассчитать точное количество воды поможет калькулятор самогонщика.

Как установить в самогонный аппарат?

Даже если конструкцией вашего аппарата не было изначально предусмотрен контроль за температурным режимом, либо он у вас самодельный, это легко исправить путем установки закрытой (полностью изолированной от жидкости) гильзы на баке, в которую помещают термометр.

Если конструкция прибора позволяет, можно установить штуцер с резьбой, в который ввинчивается измерительное устройство.

Здесь очень важно изолировать шкалу от датчика, поскольку если будет нагреваться корпус о стенку куба или металл штуцера, это исказит показатели. Изолятором может служить силиконовая прокладка.

Вначале купите термометр и, уже исходя из его конструкции, делайте гильзу на кубе:

• возьмите трубку 0,6 — 0,8 мм длиной – по зонду (щупу);
• глухо заварите (запаяйте) один ее конец;
• в верхней части куба (вариант – царги или укрепительной колонны) просверлите отверстие под гильзу;
• впаяйте либо вварите гильзу, обеспечив герметичность соединения.

Точно такие же действия при использовании штуцера, в который будет вставлен (вкручен) термометр.

Внимание. Не забывайте о герметичности куба и всей перегонной системы, побеспокойтесь, чтобы не было «свищей» из-за установки термометра.

Выход спиртовых паров – это не только недополучение самогона, но и взрыво- пожароопасно.

Если вы не нашли другого варианта, кроме спиртового термометра, выбирайте со шкалой 120-150°С и сделайте под него в баке закрытую гильзу с таким расчетом, чтобы четко было видно шкалу, начиная хотя бы с 50°С.

Какой выбрать?

Легче всего купить термометр, подходящий для самогонного аппарата, в специализированных магазинах или на сайтах, торгующим товарами для винокуров. Впрочем, и обычные «кухонные» термометры могут неплохо послужить самогонщику. Главное – чтобы они выдерживали как минимум 120°С.

Выбор сегодня большой, особенно – приборов, сделанных в Китае, что, впрочем, не означает низкого качества или неточности показателей. Определитесь, что для вас важнее – надежность и точность показателей, или дешевизна и «приблизительность».

Совет. Не оценивайте прибор только по цене. Обязательно посмотрите отзывы пользователей.

Полезные видео

Зачем нужен термометр в самогонном аппарате и как его настроить/откалибровать:
[yvideo number=»pZFz_CRtd_U»]
Простая и надежная самостоятельная установка термометра в самогонный аппарат:
[yvideo number=»2V1xIKl76g0″]
Посмотрите некоторые особенности установки термометра в перегонный куб:
[yvideo number=»IQ9q-9IsECQ»]
Приятного вам винокурения, использования термометров для достижения лучшего результата, чистого и мягкого самогона. Ждем ваших лайков и комментариев.

Источник