Маломощные (до 8 кВт) непрерывные парогенераторы (далее НПГ) в моих глазах не представляли никакой практической ценности. Куча сомнительной бытовой автоматики контроля и управления – всё это совершенно меня не привлекало, душа к этому не лежит.
Для быстрого живого общения есть канал и чат: https://t.me/beer_whisky_distill
Видео работы
Если у вас хорошо с арифметикой, вы должны понимать, что при наличии ограниченной мощности, например, в 6.5 кВт, время перегонки затора объёмом 200 литров парогенератором любого типа будет одинаково. НПГ сделает это за 10 часов, хотя и начнёт генерировать пар сразу при включении, и ППГ сделает это за 10 часов, хотя подачу пара начнёт через полтора часа после включения. Иллюзия мгновенной подачи пара не должна вводить в заблуждение – важно общее количество поданной мощности за весь период времени. И в случае с НПГ, и в случае с ППГ мы прикладываем к 200 литрам затора одинаковую мощность – поэтому получаем одинаковое время общей перегонки. Просто НПГ подаёт пар с первой минуты включения, но в процессе 10-ти часовой работы часть мощности постоянно «отнимается» на подогрев непрерывно подаваемой воды. А ППГ первые полтора часа тратит всю мощность на нагрев всей потребной воды до кипения, зато остальное время вся освободившаяся мощность поступает в затор. [Время я указал «среднее по больнице», оно может варьироваться в зависимости от качества утепления, напряжения э/сети, длины паропровода, температуры в помещении и проч.]
Но когда у меня в распоряжении появились 40 кВт электрической мощности, вопрос использования НПГ стал мне интересен. Повторюсь, меня отталкивало то, что НПГ, нагревающие воду с помощью классических тэнов, требуют обвеса автоматическими системами контроля и безопасности. Вода, с учётом многочасовой работы тэнов, желательна очень мягкая или вообще обессоленная. Иначе неизбежно зарастание тэнов, что влечёт их регулярную чистку или выход из строя.
Плюс регулировка мощности у НПГ с тэнами осуществляется дискретно, согласно мощности отключаемых - подключаемых тэнов. Тонкое управление мощностью одного из тэнов можно осуществлять с помощью отдельного регулятора мощности. И это в дополнение к системе контроля и куче автоматики!
Нет, решил я, это мне не интересно, должно быть какое-то качественно другое решение. К тому же, на моём пути очень удачно встретился коллега-зерновик Володя (ник ТВН), который уже полтора года гонял электродный НПГ и не мог нарадоваться. Этот золотой человек выдал мне фотографии, эскизы и инструкции по эксплуатации аппарата под названием «электродный НПГ винокура».
Принцип работы такого парогенератора до безобразия прост: вода обладает неким э/сопротивлением. За счёт протекающего через воду э/тока и совершается работа по нагреву воды и превращению её в пар.
Схематично устройство электродного НПГ выглядит так:
Регулировка мощности осуществляется изменением уровня затопления электродов. За солидным словом «электроды» кроется обычная нержавеющая шпилька ф10 мм, три штуки.
Электроды крепятся очень просто:
Резьба на шпильке может быть сплошная, а может быть только в зоне крепления - для работы аппарата это без разницы.
Необходима фторопластовая втулка, крепящая тэн. Заготовка нарезается приблизительно на 10 мм длиннее полусгона. По центру сверлится отверстие под шпильку, а наружный диаметр обтачивается по диаметру просвета полусгона. Шпилька вставляется в цилиндр из фторопласта, с накинутыми гайками и шайбами. Потом несильно опрессовывается. Через час ещё подтягивается, и через час ещё. Фторопласт очень текуч, герметизация соединения полусгон-втулка-шпилька происходит за счёт сжатия фторопластовой втулки шайбами. На эскизе схематично показана "юбка", образующаяся при сжатии фторопласта.
Обращаю внимание, что верхняя гайка должна упираться в окончание резьбы, либо, если резьба на всю длину шпильки, должна быть зафиксирована сваркой. Иначе при работе НПГ вибрация её "открутит".
Потом всё это вкручивается на сантехуплотнителе во внутренний рабочий бак НПГ, к дну которого и приварены три укороченных муфты. И внутренний, и наружный корпуса у меня полностью из нержавейки, как впрочем и шпилька с гайками и шайбами, и штуцера - верхний отбора пара 1", нижний штуцер слива и подпитки 1/2".
Нижняя гайка, для возможности разборки элетрода, должна быть поставлена на качественный гровер, а лучше - гроверную шайбу. Следом за ней ставим вторую гайку и под неё заводим провод э/питания. Тоже с гроверной шайбой, естественно!
При этом (!), в отличие от НПГ с тэнами, вы можете эффективно использовать всю возможную мощность электросети.
Электрическое сопротивление тэнов [практически] постоянно, в случае снижения напряжения в сети даже на 5-10 вольт происходит существенное снижение «выдаваемой» тэнами мощности. Электродный же НПГ легко компенсирует это изменением уровня воды = изменением сопротивления и, как следствие, выдаваемой фактической мощности.
Т.е., чтобы в электродном НПГ изменить мощность, вам не понадобятся комбинации переключения тэнов и отдельный регулятор мощности – сам электродный НПГ по своей природе имеет заложенную в основу его устройства возможность изменения снимаемой фактической мощности.
На фотографии видим внешний корпус, под ним находится, естественно, утеплитель, а под утеплителем находится внутренний рабочий корпус.
Честно говоря, трубка контроля уровня особо не нужна, но делает использование НПГ более удобным – после нескольких перегонов становится заранее известно, какой уровень необходимо набрать для выхода на желаемую мощность.
Мощный электродный НПГ может быть только трёхфазным, хотя будет работать и от двух, и от одной фазы. Но по причине меньшей снимаемой мощности, использование его будет не столь целесообразным. Хотя всё равно удобным – он не боится воды любого качества и нет угрозы «сжечь» тэны, не нужна автоматика подачи и контроля уровня воды.
При этом, например, НПГ с размером рабочего корпуса 200х200х600 мм (длина*ширина*высота) позволяет снимать мощность от 0.2 кВт до 30 кВт, с точностью до 0,15 -0,2 кВт.
Электродный НПГ имеет множество преимуществ перед «классическим» НПГ с тэнами:
1) Совершенно не имеет значения качество воды. Нет тэнов – нет накипи.
2) Тэны не могут сгореть при осушении – поскольку тэнов нет. Если вода перестанет подаваться, то НПГ просто перестанет работать – и всё, более ничего.
3) Из пункта 2 вытекает пункт 3 – нет необходимости в системе контроля уровня и системе отключения НПГ в случае прекращения подачи воды. Просто нет необходимости – замечательное дело. Всё работает само собой – нет воды – осушаются электроды - прекращается работа НПГ –> ничего не происходит, НПГ перешёл в режим "ожидания".
4) Тонкая и быстрая регулировка мощности в огромном диапазоне без отключения/включения «разгонных» тэнов и использования дополнительных, отдельных регуляторов мощности.
Например, в начале перегона включаем НПГ на всю имеющуюся мощность (допустим, на 30 кВт для разгона куба в 500 литров), а буквально через полчаса, после прогрева куба, сбрасываем в НПГ уровень воды до нужного уровня мощности в 5 кВт для отбора голов. После отбора голов практически мгновенно повышаем мощность до 12 кВт и отбираем тело.
Контроль за мощностью осуществляем по визору подачи воды и токовым клещам:
На той воде, что поступает у меня из колодца, уровень заданной первоначально мощности сползает сам собой «вниз» за 24 часа в среднем на 20-25 процентов – автоматически обеспечивая поддержание желаемой спиртуозности выгоняемого дистиллята
С «автоматическим» поддержанием мощности всё просто - по мере выкипания воды электропроводность на определённом этапе растёт, это верно.
Мощность пытается "подрасти", пароотделение увеличивается. Но количество-то подаваемой воды остаётся одно и тоже - а это приводит к снижению уровня затопления электродов, что в свою очередь ведёт к уменьшению снимаемой мощности. Вода опять испаряется, опять увеличивается электропроводность - пытается подрасти мощность - уменьшается уровень затопления электродов, что ведёт к уменьшению снимаемой мощности... и так по кругу...
Вода может поступать просто из водопровода, а контролируем её напор через визор – наглядное и безотказное приспособление. У Володи (ТВН) водоснабжение - обычная коттеджная система, с релюшкой давления +/- 1 атм. , и у меня то же самое. НПГ так же спокойно работает, когда накопительный бак, откуда поступает самотёком вода в аппарат, подвешен на высоту всего 1,5 метра (а внутри поплавковый унитазный клапан для подпитки, или можно просто ведром налить полный бак и заняться дистилляцией). Я спецом проверял самотёчную систему - работает.
После перегонки сбрасываем оставшуюся воду из НПГ – так как она содержит избыточное количество не испарившихся солей и при следующем пуске повышает электропроводность на минимальном уровне затопления электродов.
Сказать по правде, можно порассуждать об автоматической системе прекращения подачи воды в случае отключения электричества. Смоделировать, так сказать, гипотетическую ситуацию затопления. Но тут спасает особенность использования такого мощного НПГ. Как правило, его ставят для кубов от 250-500-1000 литров и выше. Такие кубы почти всегда устанавливают уж никак не в квартире. В местах установки таких кубов почти всегда есть трапы слива в полу, ну или в крайнем случае всяко отсутствует возможность затопить соседей.
С учётом того, что при средней рабочей мощности 10-20 кВТ НПГ испаряет, а как следствие и потребляет около 15-30 литров воды в час, в случае отключения подачи воды - первый час будет заполняться НПГ, а потом оооочень долго ( 4-6-8 часов) будет заполняться свободное пространство куба. Ну а потом, если удивительным образом отсутствие электричества осталось незамеченным, вода будет тихонько литься на пол.
Но и «автоматику» защиты от затопления поставить очень легко. В самом простом и достаточно надёжном исполнении она представляет собой клапан "нормально закрыт". Запитка клапана осуществляется от одной из фаз на электродах и нулевого провода. В случае отключения электричества клапан автоматически вернётся в положение "нормально закрыт" и... закроет подачу воды в НПГ.
Большая мощность электродного НПГ и "тонкая" регулировка мощности позволяют параллельно проводить, вместе с основным перегоном, отбор пара для прочих различных нужд пивовара-винокура.Конечно, «тонкой» регулировку можно назвать для больших кубов, которым плюс-минус 200-400 ватт не существенны.
Очевидная вещь, которую озвучу – для безопасности необходимо наличие качественного и настоящего заземления!
