Царга – один из дополнительных узлов самогонного аппарата, необходимый для повышения качества производимого спирта. Она представляет собой трубу. Такие изделия классифицируют по длине, диаметру, виду соединений, материалу изготовления. Наибольшее распространение получили царги из нержавеющей стали на 1.5 и 2 дюйма на кламповых соединениях. При использовании они могут заполняться СПН или РПН.
Содержание
Назначение царг
Дополнительные царги необходимы для изготовления качественного спирта-ректификата. Использование царги дает возможность получить крепкий напиток, избавить его неприятного запаха, и веществ, которые представляют опасность для здоровья.
Для получения продукта высокого качества следует правильно подобрать диаметр и высоту царги. Важно учитывать, что при прочих равных условиях при увеличении высоты царги улучшается разделительная способность и, соответственно, качество готового спирта.
Важным вспомогательным элементом ректификационной колонны является насадка. Чаще всего используется СПН из нержавеющей стали, которая дает возможность получить стабильный процесс тепломассообмена (взаимодействие спиртовых паров и флегмы), получить качественный продукт.
Принцип работы
Опытные мастера самогоноварения контролируют все процессы в аппарате, при необходимости регулируют их. Такой контроль позволяет настроить оборудование на максимальную производительность, получить качественный продукт. В царге проходит процесс тепломассообмена, в результате которого спирт укрепляется, а вредные примеси отделяются от продукта и возвращаются обратно в куб.
Основные этапы процесса:
- При нагреве содержимого куба горячие пары поднимаются вверх, поступают в царгу и проходят через насадку.
- Часть паров охлаждается, конденсируется во флегму и стекает вниз.
- Пары, которые поднимаются вверх, и флегма при контакте вступают в теплообмен, при котором легкокипящие пары спирта продолжают движение вверх, а низкокипящие фракции конденсируются и возвращается в куб.
- В результате многократного повторения процесса испарения-конденсации спирт укрепляется и очищается от примесей.
- Очищенные пары поступают в холодильник, охлаждаются и конденсируются в конечный продукт.
Процесс тепломассообмена происходит в царге на протяжении всей перегонки. Его успешное протекание зависит от мощности нагрева, геометрических параметров царги, используемых насадок и производительности холодильника. Высота и диаметр царги влияет на время взаимодействия. От характеристики насадок зависит площадь взаимодействия флегмы и пара вступают в реакцию между собой. От правильного подбора длины царги и количества СПН напрямую зависит качество получаемого продукта. Например, для получения ароматного дистиллята из зернового сырья крепостью 90% используем царгу 500 мм 2 дюйма с медной РПН 1.5 метра (3 пыжа).
Опыт использования царг компанией Домашний заготовщик
Наша компания изготавливает царги различных видов для самогонных аппаратов собственного производства и как самостоятельные изделия. Отличительная особенность нашей продукции – возможность приварить гильзу под термометр в любом месте по желанию заказчика. В комплект поставки входит силиконовая манжета для термометра.
Мы хотим поделиться с вами результатами тестирования царг на 3 дюйма. После проектирования и изготовления любого изделия мы в обязательном порядке тестируем его. Это дает возможность сравнить результаты, полученные на практике, с теоретически заложенными параметрами, убедиться в их соответствии. Также тестирование позволяет выявить слабые места и внести корректировки для их оптимизации.
Почему возникла необходимость в изготовлении царг на 3 дюйма
При тестировании универсального узла отбора нам потребовалось проверить его работу при увеличенном выходе получаемого спирта. Для теста мы использовали следующее оборудование:
- Куб Заготовщик с ТЭНом на 4.5 кВт;
- Царги на 2 дюйма длиной 1 метр с СПН из нержавейки 3.5*3.5*0.25 мм весом 1.75 килограмм;
- Универсальный узел отбора на 2 дюйма с доохладителем;
- Холодильник на 2 дюйма кожухотрубный.
При перегонке мы получали спирт 96.6 при скорости 0.9 л/час. При использовании царги на 2 дюйма и СПН возникал захлеб колонны при мощностях больше 1.2 кВт. Для перегонки на больших мощностях мы приняли решение тестировать универсальный узел отбора на царге 3 дюйма. У трехдюймовой царги площадь внутреннего сечения составляет 4206 кв.мм., а у двухдюймовой – 1794 кв.мм. Площадь внутреннего сечения у 3 дюймовой в 2,34 раза больше, чем у второй. Соответственно, при одинаковой мощности и скорость пара будет меньше в 2,34 раза. Это позволит при работе на мощностях более 1.2 кВт избежать захлеба колонны и получить большую скорость отбора.
Тестирование новых царг на 3 дюйма
Мы изготовили царгу на 3 дюйма длиной 1.5 метра, заполнили ее нержавеющей СПН 3.5*3.5*0.25 мм весом 6 килограмм. Для проведения тестов мы использовали то же оборудование, что и в первом случае, заменили только царгу. В качестве исходного сырья мы взяли 37 литров спирта-сырца 25%. Головы: 0.9, тело: 7, хвосты: 1.3. После нагрева куба колонна работала на себя в течение 15 минут (*выход на режим занял около 10 минут). Далее отобрали головы по жидкости. Для этого просто приоткрыли кран и покапельно отобрали часть продукта. Отбор тела в ходе тестирования мы выполняли на различных режимах с фиксацией всех параметров (мощности, скорости, крепости и температуры продукта). В дальнейшем мы протестировали и царгу на 3 дюйма длиной 1 метр (выход на режим занял около 5 минут). Все полученные результаты занесли в таблицу.
*выход на режим — при начале работы пары поднимаются до холодильника, далее конденсируются и в виде флегмы стекают по СПН, вступая с восходящими парами в теплообмен. Этот процесс должен идти по всему внутреннему объему царги для максимальной очистки спирта.
Таблица результатов тестов
Результаты тестирования царг 3 дюйма длиной 1.5 метра с СПН (3.5*3.5*0.25 мм) из нержавейки 6 кг
Напряжение | Мощность | Открытие крана | Температура | Крепость | Коррекция крепости | Скорость, мин/100 мл |
110 В | 1 кВт | 80% | 24.3 °C | 97.8° | 96.5° | 2:53 (2.1 л/час) |
80% (конец отбора) | 23.7 °C | 97° | 95.9° | 2:44 | ||
100% | 23.8 °C | 96.6° | 95.5° | 1:56 | ||
120 В | 1.2 кВт | 50% | 24.8 °C | 97.8° | 96.4° | 5:30 |
50% (начало отбора) | 25.2 °C | 97.4° | 95.8° | 6:00 | ||
80% | 24.4 °C | 97.7° | 96.4° | 3:03 (2 л/час) | ||
80% (конец отбора) | 23.5 °C | 97.5° | 96.5° | 2:38 (2.7 л/час) | ||
100% | 24.5 °C | 97.4° | 96.1° | 1:43 | ||
130 В | 1.4 кВт | 50% | 25 °C | 97.6° | 96.1° | 6:24 |
80% | 24.2 °C | 97.2° | 96° | 2:39 | ||
100% | 24.8 °C | 97.3° | 95.9° | 1:33 | ||
140 В | 1.6 кВт | 20% | 25 °C | 97.8° | 96.3° | 4:49 (1.2 л/час) |
30% | 24 °C | 97.4° | 96.2° | 3:16 | ||
50% | 23.7 °C | 97.7° | 96.6° | 3:07 (1.9 л/час) | ||
150 В | 1.9 кВт | 20% | 24.4 °C | 97.5° | 96.2° | 3:50 (1.5 л/час) |
30% | 23.8 °C | 97.3° | 96.2° | 2,24 | ||
50% | 23.4 °C | 97.4° | 96.4° | 1:45 (3.4 л/час) |
Результаты тестирования царг на 3 дюйма длиной 1 метр с СПН (3.5*3.5*0.25 мм) из нержавейки 6 кг
Напряжение | Мощность | Открытие крана | Температура | Крепость | Коррекция крепости | Скорость, мин/100 мл |
90 В | 0.7 кВт | 50% | 23.9 °C | 96.5° | 95.3° | 7:00 |
75% | 22.8 °C | 96.6° | 95.7° | 3:24 | ||
100% | 22.4 °C | 95.8° | 95° | 2:02 | ||
100 В | 0.85 кВт | 50% | 23.7 °C | 96° | 94.9° | 5:17 |
75% | 22.6 °C | 96° | 95.2° | 3:19 | ||
100% | 21.8 °C | 95.8° | 95.3° | 1:58 | ||
110 В | 1 кВт | 50% | 24 °C | 97.5° | 96.3° | 3:17 (1.8 л/час) |
75% | 23.7 °C | 96.8° | 95.7° | 2:30 | ||
100% | 23.7 °C | 96.3° | 95.2° | 1:54 | ||
120 В | 1.2 кВт | 50% | 23.9 °C | 96.8° | 95.6° | 3:00 |
75% | 23.3 °C | 96.4° | 95.4° | 2:00 | ||
100% | 22.7 °C | 96° | 95.2° | 1:50 (3.2 л/час) |
Оптимальное значение по крепости и скорости |
Царга на 3 дюйма показывает максимальный результат при длине 1.5 метра, средняя крепость продукта выше на 0,5 градуса по сравнению с царгой 3 дюйма длиной 1 метр (использовалась одинаковая СПН).
Выводы из результатов тестов
Использование царги на 3 дюйма и СПН 3.5*3.5*0.25 мм – необходимость, если требуется получать спирт крепостью 96.6 % на скорости более 1.5 л в час.
Царги от Домашнего Заготовщика обладают следующими преимуществами:
- Царги на 3 дюйма с соединением под кламп 2 дюйма подойдут к любым аппаратам с соединениями 2 дюйма. С их помощью вы сможете максимально усовершенствовать свой аппарат.
- По желанию заказчика мы установим гильзу под термометр в любом указанном месте.
- Мы являемся производителем, поэтому можем предложить максимально выгодные условия сотрудничества.