Автоматизированная самодельная ректификационная колонна
По заказу одного из коллег сваял колонну. заодно оснастил её автоматикой нагрева и отбора. Когда писал инструкцию по сборке и управлению, понял, что неплохо эту инструкцию выложить на всеобщее обозрение. Что, собственно говоря, и делаю.
Весь комплект. 
Full. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации.
1- блок управление ТЭНами с сетевым шнуром (3 х 2.5 мм), сетевой вилкой (16 ампер) и розеткой для блока питания;
2- три кабеля для ТЭНов- допустимый ток 10 ампер, рабочий — 5;
3- холодильник продукта с клапаном отбора и шлангами охлаждения;
4- двухуровневый (70 и 250 мм.в.ст) прессостат с соединительными кабелями;
5- блок управления отбором с кабелем клапана;
6- перегородочно-димротный(4 метра д.6 х 1) дефлегматор д.52х1,5 мм высотой 350 с термодатчиком в паровой зоне, со сливной трубкой в центр насадки, прикрученный к верхней царге д.45х1 высотой 560 с датчиком в нижнем узле;
7- правильный (по моему опыту) ФУМ — на первое время;
8- кусок изоляции для временно голой части нижней царги (11)
9- адаптер 12 вольт;
10- затяжки для закрепления водяных шлангов. Не срывало ни разу, но если напор бешеный, могут понадобиться;
11- Нижняя царга д.45х1 высотой 1270 мм с узлом и шлангом съема давления, а также кронштейном для крепления прессостата и автомата отбора.
Маковка в комплект не входит — сам не знаю как он туда попал. 
В царгах — СПН 4х4 мм с путаночными заглушками с двух сторон
Пора собирать!
Начну с ненужного. Дефлегматор и верхняя царга уже соединены, но я на всякий пожарный покажу, как это сделано. А вдруг понадобится разобрать?
 P00. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Дефлегматор без верхней царги. Димротные трубки загнуты вниз, входная — более длинная. Вкручен датчик температуры, снизу торчит сливная трубка узла отбора. |
 P01. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Это дефлегматор, вид снизу. Видны две перегородки, датчик температуры и конструкция сливной трубки. Наблюдения показали малую эффективность язычка (может я его неправильно отгибал?), львиная доля флегмы текла по перегородке к стенке, а не в центр насадки. Так или иначе, вместо отгиба сделана трубка, точно сливающая флегму в нужное место. |
 P02. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | для уплотнения резьбы (М45х1,5) применена лента ФУМ |
 P03. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Полоска ФУМа намотана в три витка по всей ширине резьбы по направлению заворачивания резьбы.Нужно избегать попадания ленты выше края резьбы, чтобы кусочки ленты не попадали внутрь и не перекрывали сечения трубы. |
 P04. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Ставим нижнюю царгу на пол, дефлегматор — на неё, вручную «ловим резьбу». |
 P05. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Эту резьбу нужно затянуть как можно плотнее, чтобы она не отворачивалась при откручивании верхней царги от нижней. Чтобы можно было заворачивать двумя ключами, обхватываем изоляцию рукой и слегка стягиваем её вниз, освобождая место для захвата ключом. |
 P06. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Аккуратно, но сильно затягиваем соединение двумя ключами, стараясь брать за сварные швы — там прочность повыше и скольжения нет. Нужно ОЧЕНЬ ВНИМАТЕЛЬНО следить, чтобы при закручивании не потянуть — не перегнуть провод термодатчика. |
 P07. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | После закручивания снова беремся за изоляцию. |
 P08. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | и аккуратно подтягиваем её вверх. |
 P09. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Фиксируем изоляцию затяжками . |
 P10. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | и обрезаем усики-хвостики |
Пора собирать колонну.
 Sb0. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Берем нижнюю царгу за неизолированную верхнюю часть, ставим на муфту куба. |
 Sb01. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | и без подмотки вкручиваем вручную на 7-10 витков. Повторю еще раз, крутим не за изоляцию (она не выдержит) а за неизолированную верхнюю часть |
 Sb02. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Оставляем 5-7 миллиметров между контргайкой, или муфтой. На получившийся зазор наматываем жгутик из скрученного ФУМа, 3-4 витка. Тут есть одна тонкость. Если дожимать собираемся контргайку, проворачивая её относительно трубы колонны, жгутик ФУМа нужно мотать снизу вверх по часовой стрелке, глядя на резьбу сверху. Если же, затягивая контргайку, крутить её вместе с трубой колонны, наматывать ФУМ надо против часовой, начиная от контргайки к кубу — сверху вниз. если сделать наоборот, при затягивании ФУМ выползет из-под контргайки. |
 Sb03. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | После намотки ФУМа затягиваем контргайку ключом, но без фанатизма. Контргайку в любой момент можно подтянуть, и даже, открутив на пару витков вверх, добавить ФУМ и затянуть по новой не прерывая процесса. |
 Sb04. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Теперь одеваем кусок изоляции на неутепленную часть нижней царги. |
 Sb05. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | и натягиваем её немного ниже конца резьбы. |
 Sb6. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | На резьбу по ходу закручивания плотно наматываем 3 витка ленты ФУМ, следим, чтобы ФУМ не залезал выше резьбы. |
 Sb07. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Самое время заглянуть в верхнюю щаргу. Видны заглушка из путанки, термодатчик и неиспользуемый пока штуцер. Его возможное назначение в дальнейшем — получение данных о давлении для управления отбором. Пока штуцер заглушен |
 Sb08. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Плотно вручную накручиваем верхнюю царгу на нижнюю, вращая не за изоляцию, а за корпус дефлегматора. |
 Sb09. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Колонна высокая, мне пришлось не только использовать стремянку, но и разобрать секцию зеркального потолка. Жена была в восторге и глотала валерьянку. |
Завершаем сборку железа установкой холодильника продукта и подключением шлангов охлаждения.
 Ho0. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Для соединения холодильника с дефлегматором, на трубку холодильника одета накидная гайка и припаяно кольцо (это единственное несварное соединение). Для его уплотнения берем кусочек ленты ФУМ примерно вот такого размера. |
 Ho01. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | . и наматываем прямо на кольцо вот в таком направлении — если смотреть на гайку, против часовой стрелки. |
 Ho02. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Плотно натягиваем ленту, и . |
 Ho03. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | . вставляем трубку в отверстие штуцера дефлегматора до упора в кольцо. |
 Ho04. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Затем садим на место накидную гайку, пальцами ловим резьбу . |
 Ho05. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | и поджимаем ключом на 17. Без фанатизма! Такое соединение герметично даже при закручивании от руки. |
 Ho06. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Осталось подключить воду. шланг от водопровода подключаем к низу холодильника, трубку из холодильника — к входной (длинной) трубке димрота. Выход из димрота — в канализацию (или на охлаждение). Перепутать сложно, на шланги и штуцера приклеены бирки. Примененное уплотнение шлангов, где вместо хомутов использована трубка бОльшего диаметра испытано и не подводило. Если есть сомнения — все соединения можно укрепить приложенными пластиковыми затяжками |
 Ho07. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Кроме длины патрубков, входной штуцер димрота отличается от выходного тем, что входит в торцевую заглушку под углом, а выходной выходит почти перпендикулярно. |
 Ho08. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Шланг для подключения к водопроводу оснащен накидной гайкой 1/2″. Прокладка на месте. Это не штуцер, а накидная гайка. Её можно крутить, а шланг будет оставаться на месте. Сливной шланг свободен, на нём ничего нет. |
Посл. ред. 28 Сент. 09, 01:58 от Игорь
Теперь настал черед собирать систему автоматизации. Часть её будем крепить на колонне, часть будет лежать на полу — поближе к ТЭНам.
 v00.jpg Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Для крепления к колонне используем кронштейн на нижней царге. С одной стороны кронштейн длиннее, с другой — короче. Длинная часть служит для крепления прессостата, а на короткой крепится блок управления отбором. |
 v01.jpg Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Итак, берем блок управления отбором, и через отверстие на его крепежной пластине прикручиваем к короткой стороне кронштейна винтом М6. |
 V02. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Провод, выходящий из коробки сверху, — это провод к клапану отбора. Чтобы излишек длины не висел и не путался, делаем 1-2 оборота вокруг колонны. |
 V03. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Затем наконечники на противоположном конце провода одеваем на клеммы клапана. |
 V04. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Полярность не имеет значения, но на коричневом проводе всегда плюс напряжения питания. На синем появляется и исчезает минус. Клеммы я подготовил так, что коричневый удобней соединять с корпусом. |
 V08. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | После подключения питания, блок управления отбором будет готов к работе в ручном режиме. Устроим проверку. Устанавливаем верхний тумблер отключения звука в положение «ВЫКЛ», два чёрных регулятора в среднее положение, а нижний тумблер выбора режимов работы — в среднее положение (СТОП). |
 V09. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | На правой боковой и на нижней стороне корпуса есть два разъема для подключения питания 12 вольт. Подключаем провод от блока питания к любому из этих разъемов. Блок питания включаем в розетку 220 вольт. |
 V10. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Начинаем проверку ручного режима отбора. Переключаем нижний тумблер вправо — в положение «ВКЛ». При этом красный светодиод начнет мигать примерно раз в секунду. В такт миганию будет тихонько щелкать клапан отбора. |
 V11. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | На включение или не включение цветной светодиодной дорожки температурной шкалы (слева) пока не обращаем внимание. Чёрная правая ручка позволяет изменять отбор от нуля (крутим до упора против часовой стрелки). |
 V12. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | . до непрерывного отбора — примерно 3 литра в час (крайнее положение по часовой стрелке). Поворачивая регулятор, можно установить любой необходимый отбор. Приёмная емкость должна стоять на полу. Если всё нормально, проверка ручного режима окончена. |
 V05. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации.  V06. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Начинаем проверку автоматического режима. В дефлегматор и в узел соединения царг уже вкручены датчики температуры с кабелями и разъемами. При необходимости их можно выкрутить, но при этом надо следить, чтобы кабель вращался вместе с датчиком, чтобы не было перекручиваний. Лучше лишний раз не выкручивать датчики, так как резьбы, нарезанные на их фторопласовых корпусах, не выдержат многократного откручивания — закручивания. |
 V13. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Сначала штекер датчика насадки (в синем кембрике)подключаем к гнезду на правой боковой стороне. |
 V14. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Должны загореться три красных светодиода. |
 V15. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Отключаем штекер в синем кембрике и подключаем в красном (от датчика в дефлегматоре) |
 V16. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Ни один из светодиодов температурной шкалы не должен светиться. |
 V17. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Далее подключаем оба датчика. Куда какой — не важно. Теперь количество и цвет горящих светодиодов будет зависеть от положения левого черного регулятора и от разницы температур (дельты) между насадкой и дефлегматором. |
 V18. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Включению (или выключению) каждого последующего светодиода соответствует изменение разницы температур между датчиками на 0,05 градуса. Крутим левый регулятор по часовой стрелке до упора, а затем медленно крутим против часовой стрелке. Сперва включится самый нижний зеленый светодиод. Далее его сменит второй зеленый. |
 V19. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | При дальнейшем повороте (или при росте дельты температур), ко второму зеленому светодиоду добавятся последовательно третий, четвертый и пятый. Нижний зеленый не горит. Если он слегка светится, не обращай внимание. |
 V20. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | При дальнейшем повороте ручки (или при росте дельты температур) мы уходим из зеленой зоны и попадаем в желтую. При этом загорается желтый светодиод, а зеленые гаснут. Если отбор будет происходить в автоматическом режиме (нижний тумблер — влево), переход в желтую зону приведет к уменьшению отбора примерно вдвое. |
 V21. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | При дальнейшем росте дельты, которое мы имитируем поворотом регулятора, загорается второй желтый светодиод. |
 V22. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации. | Если снижение отбора вдвое не приведет к снижению дельты или к остановке её роста, температура влезет в красную зону. Если отбор будет происходить в автоматическом режиме (нижний тумблер — влево), переход в красную зону приведет к полному прекращению отбора. Отбор не возобновится до тех пор, пока дельта не вернется в желтую или зеленую зону. |
 V23. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации.
| Если, несмотря на останов отбора, температура продолжает расти, это говорит о том, что : — спирт закончился, — клапан не держит — есть утечка на линии отбора — прекратился возврат флегмы — произошел захлёб. Любая из этих ситуаций требует вмешательства, поэтому включение верхнего красного светодиода вызывает срабатывание звукового сигнала, когда тумблер звука включен. |
V24. Автоматизированная самодельная ректификационная колонна. Оборудование для перегонки и ректификации.Вот так вместо инструкции по сборке получилась инструкция по проверке.
Осталось добавить пару слов чтобы получилась инструкция по эксплуатации.
Итак, отбором можно управлять в ручном режиме или в автоматическом. Переход между режимами производится переключением нижнего тумблера. Тумблер имеет среднюю точку, в которой отбор не происходит вовсе.
Ручной режим. Тумблер вправо, правым черным регулятором устанавливаем желаемый отбор. Есть смысл сделать тарировку — промерить сколько миллилитров дистиллята набегает при разных положениях регулятора за 36 секунд. К полученному числу дописываем два нуля и получаем отбор в миллилитрах в час.
У меня в положении 10 отбор был без малого 3 литра в час, а в положении «5» — около 2 литров в час.
Автоматический режим.
Звуковое оповещение включаем, отбор запрещаем (нижний тумблер — в положение «СТОП»). Левый регулятор пока крутим по часовой стрелке до упора. Запускаем нагрев колонны.
Когда пар дойдет до датчика в насадке, дельта резко возрастёт и сработает звуковая сигнализация, предупреждая нас, что процесс пошел.
После этого можно отключить звук и дать колонне поработать на себя минимум 20 минут. Лучше больше.
После этого медленно крутим ручку левого регулятора до тех пор, пока не загорится нижняя зеленая лампочка. Если в течении пяти минут она продолжает гореть, начинаем отбор голов.
Правой ручкой устанавливаем маленький отбор (1 или 2) и медленно отбираем головы .
Я буду экспериментировать, может удастся автоматизировать распознавание окончание голов, если начинать их отбор, заведя регулятором начальную точку в конец зеленой или даже в желтую зону.
Но вот, головы отобраны, вроде пошел нормальный спирт. Трубку отбора переносим в небольшую ёмкость, переходим в ручной режим и открываем полный отбор. Отбираем 100-200 мл спирта для «продувки» и запускаем работу «на себя» минут на 10.
Через 10 минут снова подкручиваем установку нуля на нижний зеленый светодиод, и если за 3-5 минут он не погас, можем начинать отбор тела.
Правый регулятор на цифру «5», звук включить, нижний тумблер — на автоматику. Пойдет отбор 2 литра в час. Такой отбор будет поддерживаться до тех пор, пока дельта не влезет в желтую зону.
Если перед отбором в качестве начального значения установить нижний светодиод, разрешенная дельта составит 0,25 градуса. Если второй снизу — 0,2, и так далее.
Источник