НБК перегонка применительно к вакууму - пришло время!

ПРЕАМБУЛА.

Колонна Штейна-Коффи для перегонки браги в готовый (по тому времени так оно и было) продукт была изобретена примерно (лень гуглить) в первой половине 19-го века, то есть без малого двести лет тому назад!))
С тех пор ее "изобретение" - а люди очень любят переизобретать велосипеды - на разных стадиях эволюционирования как промышленного, так и домашнего винокурения, происходила неоднократно.
К примеру, на нашем форуме этот процесс был запущен примерно десять лет тому назад - вот неплохая антология стародавних событий
[История развития идеи НБК]

Наверное уже лет восемь, как я вывел непрерывную бражную колонну в серию, и лет пять, как конструктив моей колонны начали беззастенчиво копировать конкуренты...причем зачастую неумные и криворукие)))...в антологии нет, естественно, внутренней эволюции узлов НБК.
К примеру, нет сведений о том, что мои тарелки прошли семь (семь, Карл!) ступеней эволюции (при этом половина "левых НБК выпускается до сих пор со вторым поколением тарелок...но я сейчас не про это.

Короче говоря, НБК на атмосфере сегодня - полностью изученный и вылизанный инструмент - как по конструктиву, так и по алгоритму его эксплуатирования.
И "просто" НБК, и НБК с укреплением, и НБК со второй колонной эпюрации, и НБК как тарельчатая колонна второго перегона...в общем, на атмосфере все давно изучено, настроено, утилитарно и оттого скучно.
Будете смеяться, но я лично не перегонял на НБК уже года четыре, если не пять...да-да, с тех пор, как переехал на вакуум, НБК пылится в дальнем углу заводской винокурни.

Ну, если честно, то не совсем так. НА вакууме я запускал НБК дважды, в эпоху ранних экспериментов. Один раз с тарелками, второй раз с крупной насадкой и в затопленном режиме.
Это можно найти где-то в недрах форума, но лень искать ссылку - в обоих случаях НБК работала...ВРОДЕ работала, ну и ладно, поставим зарубку на будущее.
Поставили, и забыли...почти забыли.

ВСТУПЛЕНИЕ

Почему я завел эту тему.

1. Давно "не щупал за вымя" ничего хотя-бы относительно нового.
2. Периодически об этом просят заказчики нашего оборудования, особенно в сезон фруктовых браг
3. В московоском представительстве мои коллеги провели серию небольших экспериментов на атмосферном серийном оборудовании - результаты довольно впечатляющие - как по самому процессу работы, так и по результатам (получаемому сырцу).

Что касаемо процесса, то есть данные о том, что производительность колонны практически не падает на вакууме (для меня это несколько странно, ведь пара-то становится в разы больше)

4. Есть тонна виноматериала, которую я обещал перегнать
Отчасти именно потому, что лень человеческая - штука сильная, а обещания нужно выполнять) теперь лень напрягать мозги схлестнется в моей голове с ленью перегонять тонну браги за 20 подходов к кубу емкостью 50 литров)))

Есть еще 5, 6 и так далее, но дело не в причинах моих личных.
Дело скорее, в том, что обьективно пришло время для практического осваивания и этой технологии - под вакуумом.

И да.
Есть маза, что продукт однократной сгонки на НБК (привет, Коффи!))) прямо очень подходит к бочковой выдержке as is, прямо из-под коровки!
Голов мало, хвосты "регулируются" степенью отжима в некоторой мере - короче, мне думается, что такая вероятность существует.

Вариации метода, применительно для вакуума.

1. Классический

Для начала оговорюсь, что размышлять буду над жидкими брагами (виноматериал, сахарная брага, осветленная часть зерновой браги) то есть брага без крупных включений.
В этом случае брагу можно подавать в систему либо перистальтическим насосом любой конструкции, либо клапаном с ШИМ-управлением...меня почему-то на старте привлекает второй вариант)).
В таком случае схема простейшая, и практически ничем не отличается от атмосферной.
За исключением слива.

Тут навскидку видятся несколько вариантов:

а)большой-большой сливной бак под вакуумом, обьемом примерно равный подающей емкости

б)фекальная перистальтика, монотонно (или по команде датчика наполнения) выкачивающая сливную яму для барды небольшой емкости

в) система ротации нескольких (двух, как минимум) приемных для барды емкостей, которые выводятся из зоны вакуумирования по очереди

г) система старого-доброго забытого шлюза с двумя клапанами.
Верхним, отсекающим шлюз от вакуумной зоны при наполнении. И нижним, открывающим слив барды в атмосферу. Ну и плюс система уравнивания давления, конечно))

Наверняка пытливый ум может придумать еще варианты, но для затравки хватит и этого. Плюсы и минусы каждого варианта почти очевидны, лень расписывать.

2. Неклассический.

Тут тоже можно напридумывать разные варианты, которые возможно будут не очень проигрывать НБК в скорости, но будут проще в реализации.
Ну, навскидку.

Берем проточный водонагреватель за три рубля, типа Атмора. Прокачиваем через него виноматериал, который перегревается выше точки кипения при созданном в камере отгона давлении.
Автоматика впрыскивает дозу браги в камеру, где происходит взрывное кипение (как вариант, мы можем управлять падающим давлением по методу 223 для более равномерного кипения)
После выпаривания дозы - а это может быть и литр, и сто грамм - мы опорожняем камеру, сливая барду хоть в вакуумную зону, хоть в атмосферу - и цикл повторяется

Если в реактор доза подается вакуумом, то такой фокус прокатит и с зерновой бардой. Если из реактора доза сливается под избыточным давлением (например создаваемым компрессором) - то прокатит фокус и со сливом.
Вопрос в том, насколько это будет проще по технике, и насколько быстро можжно организовать подготовительно-заключительные процессы, по сравнению с процессом самого испарения.
Ведь в НБК подача и слив происходят
а) непрерывно и
б) одновременно
поэтому такой вариант будет неизбежно проигрывать по скорости, даже если мы построим два реактора, работающие в циклах на противофазе (один заполняется, второй в это же
время опорожняется)

Резерв

Для начала тупо проверил свой китайский перистальтический насос на предмет отсоса жидкости в атмосферу.
Шланг и головка способны работать с трубкой, у которой стенки имеют толщину 2.4мм
Шланг дорогущий, брал по 120 долларов за метр, желтоватый такой...не помню материал.

На атмосфере дает на максимальных 100 об/мин производительность 18л/час

Замеряли отбор из вакуумированной емкости

40кПа = 14.4 л/час
25 = 13.5
20 = 12.6
15 = 12.0
10 = 10.2
5 = 7.8

Это на новой трубке. Когда она подсплющится, то производительность упадет процентов на 25, наверняка.
А хочется получить производительность по браге минимум 20л/час...наверняка и барды будет не меньше.

Вывод - без подбора насоса с здоровой головой, либо без погружения головки насоса в вакуум затея эта - крайне сомнительная. То есть можно пойти и этим путем. И - все будет работать. Но это возня, время, которого у меня нет(( (деньги меня не интересуют на стадии ОКР)

Думаю дальше.
Есть у кого какие предложения, коллеги?

Если ваш насос ХД/НПП -3/40 сунуть в 25-литровый куб, из 10-15мм оргстекла вырезать крышку, насверлить отверстий, вывести трубки и провод питания. Почти без затрат и довольно оперативно можно сделать. Только скоростью насоса управлять не получится.

Получится, у него есть вход внешнего управления.
Вопрос в том, что насос (как минимум мотор насоса) начнет перегреваться, потому что воздуха там будет очень немного. Поэтому мы и вакуумировали только головку на вакуумной перистальтике.

А хочется получить производительность по браге минимум 20л/час...наверняка и барды будет не меньше.игорь223, 05 Дек. 20, 12:02

Надеюсь, барды будет меньше чем браги, мы же еще и спирт хотим отделять!

А так самый быстрый и дешевый метод вы уже описали:
в) система ротации нескольких (двух, как минимум) приемных для барды емкостей, которые выводятся из зоны вакуумирования по очереди
Ну и оператор-грузчик в придачу!

Для страховки воткнуть питание насоса через регулятор температуры, а термометр примотать к двигателю. При превышении 100 градусов будет останавливаться. Не знаю внутренней конструкции насоса, если снять корпус и двигатель установить на 3мм дно куба на термоклей, недостаточно будет для рассеивания мощности?

проверил свой китайский перистальтический насос на предмет отсоса жидкости в атмосферу.игорь223, 05 Дек. 20, 12:02

это на отбор готового продукта или на отбор барды?

А так самый быстрый и дешевый метод вы уже описалиsig, 05 Дек. 20, 13:21

ну, если подумать, то дешевый — да, две стеклобанки.
Быстрый — не факт, далеко не факт.
Допустим две банки стоят под вакуумом, одна наполняется
Наполнилась — пережали слив барды, пережали уравнивающий давления воздухопровод. Развакуумировали, слили.
Поставили обратно.
Нужно вакуумировать — значит все другие воздухопроводы отсоединяем, подключаем только ейный, выкуумируем — соединяем обратно
Телодвижений много, забудешь один воздухопровод придавить — конец процессу, начинай сначала запускать

если снять корпус и двигатель установить на 3мм дно куба на термоклей,РоманШ, 05 Дек. 20, 13:28

попробуй мясорубку разобрать и приклеить двигатель к полу. Вот примерно и с насосом так — приклеить в теории можно, но пользоваться не получится(((

это на отбор готового продукта или на отбор барды?bardo, 05 Дек. 20, 13:44

продукт в приемную емкость стечет, самотеком. Его в 4—5 раз меньше чем браги, на день емкости в 50 литров хватит
Хотя ты конечно прав — по идее и вывод продукта по уму в НЕПРЕРЫВНОМ режиме делать непрерывным)))

при сбросе барды клапан 2 и 3 закрыт. закрывается клапан 4 и открывается клапан 5. барда сливается в каналью. клапан 5 закрывается и открывается 3, давление восстанавливается и открывается клапан 4 и 2.

клапан 1 используется для подачи браги в нбк самотеком.

Так работать не будет
Емкость 1 должна иметь свою линию уравнивания давления, иначе в нее течь не будет
В итоге получаем классический шлюз, года четыре назад долго его изобретали в основной ветке))

мкость 1 должна иметь свою линию уравнивания давления, иначе в нее течь не будетигорь223, 05 Дек. 20, 15:45

Так онаж непосредственно к нбк присоеденена, там давление такое же

Нет, не такое же
Попробуй банку закрыть пластиковой крышкой герметично, просверлить в ней дырку и запихнуть с усилием силиконовый шланг
И налить в банку воды через шланг.
Увидишь, сколько в нее нальется, если воздуху выходить из банки будет некуда

Узел перелива в автоматике БКУ—07 так устроен
Пока трубка уравнивания давления с атмосферой открыта, головы в бутылку стекают.
Как только уровень жидкости поднимается до затыкания отверстия в ТСА — жидкость перестает течь в бутылку с избыточным теперь давлением в ней

а, в этом смысле) ну тогда клапан 4 будет перекрывать и доп трубку для уравнивания давления. Ну или клапан поискать какойнить на 2 дюйма) И кстати есть вариант без трубки, так как емкость 2 у нас может вакуумироваться отдельно от всей системы то можно в ней чуть поднять вакуум и все в нее засосется.

Есть у кого какие предложения, коллеги?игорь223, 05 Дек. 20, 12:02

Года полтора-два назад перегонял под вакуумом сливу на НБК-60й.Не скажу что все как по маслу прошло,но результат порадовал.Пробовал и ШИМ,и шлюз для браги и перстальтику 50л в час,две приемные емкости и т.д.

Поделюсь опытом и своим мнением на тот счет.

Кто работал на НБК на атмосфере знает что вывод на режим и дальнейшая работа без захлеба или осушения требует довольно тонких настроек подачи браги и определенной подготовки ее к перегонке(густота и величина включений).Без присмотра надолго не оставлял.Перепад напряжения в сети,попало в всасывающий шланг что-либо,количество пара подающееся из парогена в зависимости от количества воды в нем(скорость и количество пара увеличивается),приходится снижать мощность в парогене(если используется перегонный куб в качестве парогена) и т.д.Все это влияет на укрепление СС и качество,а так же на работу без лишних телодвижений.Согласитесь,15-20 часов непрерывной работы с периодическими поднастройками не добавляют удобства в применении.

И так предлагаю;

1.За основу взять все таки колонну,но не с провальными тарелками как раньше,а с фермерской НБК со сливами,чтобы они не забивались волокнами от фруктов.Или наклонными полутарелками.Головы отбирать на ней же в течении всего процесса эпюрацией в отдельную вакуумированную емкость.

2.Подача браги только перистальтика с вакуумной головкой и рабочим шлангом 10-12мм.Никаких ШИМ клапанов.

3.Откачка барды то же только перистальтикой с вакуумной головкой и рабочим шлангом 10-12 мм.Фекальный думаю не понадобится,с таким диаметром рабочего шланга пропускной способности будет достаточно.Вязкость барды всегда меньше чем браги.

4.Работа обоих насосов настраивается отдельно:подача в зависимости от желаемой спиртуозности СС,слив в зависимости от степени наполнения накопителя барды.Накопитель(бардоотводчик) без поплавка,я его убирал совсем при откачке перестальтикой.В то же время самовакуумирование при откачке никто не отменял.

5.При перегонах ВК вообще не наблюдал

6.Все дополнительные клапана и датчики только приводят к лишнему усложнению системы.Чем меньше точек управления и контроля,тем надежней в работе.

7.Автоматика поддерживает мощность подачи пара и давление в системе.Дегазация браги происходит незаметно.

Так что используя железо которое есть в наличии,можно собрать рабочий комплект.Доработать только насосы по производительности для вакуума.

Вообще была идея поставить рядом индукционку с колонной,и перегонять не отходя от кассы для белого питья.Ведь СС уже безголовый.За буфер-колонну вообще молчу,она так и просится в эту схему.И 6 литров емкости буфера хватит за глаза чтобы перегнать за один раз 200-400л браги.Воду в куб(пароген) можно потихоньку добавлять в процессе,если понадобится.Куба 50л вполне хватало для перегона 200л браги.

Нашел фотку чтобы не быть голословным.Схема с доработкой насосов вполне рабочая.

Добавлено через 1ч. 19мин.:

А еще и так можно,на основе "матрешки

Не нарисовал подачу,но думаю и так все понятно.

Подача браги только перистальтика с вакуумной головкой и рабочим шлангом 10-12мм.Юрий 26, 05 Дек. 20, 17:59

а в чем смысл использования вак головки на подаче?
понятно, когда из вакуума в атмосферу выталкиваем, преодолевая разряжение...но тут то...только дай....само засосет...перистальтический насос будет фактически сдерживать засасывание материала...зачем вак головка на подаче?

Добавлено через 30мин.:

Игорь, а вот эту схему, только под вакуумом и с отбором барды перистальтикой с вакголовкой? Или есть какие то косяки?

а в чем смысл использования вак головки на подаче?bardo, 05 Дек. 20, 20:31

Сомневаюсь что рабочая трубка 10-12мм не сплющится на атмосфере.

Добавлено через 9мин.:

а вот эту схему,bardo, 05 Дек. 20, 20:31

Фруктовая брага забьет насадку на 2 минуты.А вобщем почти тот же принцип,только с отбором голов сразу.

Сомневаюсь что рабочая трубка 10-12мм не сплющится под разрежением.Юрий 26, 05 Дек. 20, 21:30

так она же не пустая...в ней брага...брагу то не сплющит?

Фруктовая брага забьет насадку на 2 минутыЮрий 26, 05 Дек. 20, 21:30

размышлять буду над жидкими брагами (виноматериал, сахарная брага, осветленная часть зерновой браги) то есть брага без крупных включений.игорь223, 05 Дек. 20, 08:26

Добавлено через 3ч. 24мин.:

Берем проточный водонагреватель за три рубля, типа Атмора. Прокачиваем через него виноматериал, который перегревается выше точки кипения при созданном в камере отгона давлении.игорь223, 05 Дек. 20, 08:26

А может в самом деле есть смысл попробовать выйти за пределы стереотипов атмосферной непрерывки?
Представьте ситуацию...
мы подаем перегретую брагу в камеру выпаривания..но не льем ее сверху вниз...
а подаем ее по трубке снизу вверх..
над нижней точкой ввода стоит столб жидкости, создающий избыточное давление по сравнению с верхней точкой. Если на верхней точке брага кипит, то ниже по трубе подачи давление может быть еще недостаточным для кипения.
Итак...в куб, заполненный бардой внизу входит трубка по которой подается брага, эта трубка изогнута вверх и ее край выше зеркала барды. куб термостатируется на температуре кипения барды. поступающая в куб брага выкипает в верхней точке трубки подачи, избыток барды отбирается насосом и идет на предподогрев браги перед кубов на противотоке.
В итоге у нас...)) непрерыно-кубовая дистиляция.

Ровно половина спирта будет сливаться в каналью.