RU2739919C1 - Универсальный дистиллятор трансформер - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к бытовым устройствам для получения алкогольных напитков, в частности к дистилляционным колоннам, и может быть использовано для изготовления алкогольных напитков различной крепости от слабоалкогольных до чистого спирта в домашних условиях на одном аппарате как из традиционного, так и из сложноуглеводного/крахмалистого сырья. Основные узлы и детали устройства являются модулями с возможностью перестановки, обеспечивающими работу устройства в режимах производства всех этапов производства спирта: режима осахаривания, режима сбраживания, режима простой перегонки, режима ректификации спирта, при этом в максимальной комплектации для режима ректификации спирта дистиллятор содержит перегонный куб со съемной крышкой, термометром и сливным краном, фальш-дно, установленную на съемную крышку непрозрачную колонну-царгу, установленную на нее сверху прозрачную колонну-царгу, оснащенную шпильками, установленный на прозрачную царгу узел отбора, выполненный в виде трубы с боковым патрубком, оснащенный смотровым стеклом и гильзой под термометр; шаровый кран, установленный на боковой патрубок узла отбора, выполненный с загнутым вниз под углом 90 градусов отводом, теплообменник-конденсатор, закрепленный к отводу шарового крана, носик выхода готового продукта, закрепленный к теплообменнику, на верхний фланец узла отбора закреплен теплообменник-дефлегматор, сверху на него закреплена заглушка с трубкой уравнивания давления в колонне; гибкую трубку, подведенную к нижнему штуцеру теплообменника-конденсатора, гибкую трубку, соединяющую конденсатор и дефлегматор, гибкую трубку отвода теплоносителя из дефлегматора. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет модульной конструкции устройства с возможностью трансформации в четыре варианта сборки для осуществления всех этапов производства чистого спирта на одном устройстве. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение относится к бытовым устройствам для получения алкогольных напитков, в частности к дистилляционным колоннам и может быть использовано для изготовления алкогольных напитков различной крепости от слабоалкогольных (пиво, вино) до чистого спирта в домашних условиях на одном аппарате как из традиционного сырья (сахар, мед, патока, фруктовые и плодовые соки, выжимки фруктов или ягод) так и из сложноуглеводного/крахмалистого сырья (пшеница, ячмень, рожь, картофель, рис, несладкие овощные культуры, крахмалосодержащие отходы пищевой промышленности).

Известно техническое решение по патенту на полезную модель №RU 171604 U1 от 02.03.2017, B01D 3/00, по которому ДИСТИЛЛЯТОР КОЛОННОГО ТИПА содержит перегонный куб со съемной крышкой, первую вертикальную колонну, представляющую собой прямоточный кожухотрубчатый теплообменник по типу труба в трубе, соединительное колено, вторую вертикальную колонну-конденсатор, носик выхода продукта, отличающийся тем, что первая вертикальная колонна разделена по горизонтали на две части, нижняя из них царга, верхняя из них дефлегматор - многотрубочный теплообменник, при этом все узлы имеют жесткое разъемное крепление хомут-стяжка.

Известная конструкция имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, в перегонном кубе не предусмотрены детали или приспособления, создающие условия для режима осахаривания (например, отсутствует фальш-дно), что исключает возможность производства чистого спирта, в частности, из зерновых. То есть отсутствует возможность осуществления всего технологического цикла.

Кроме того, отсутствует возможность визуального контроля количества возвратного спирта (флегмы) в колонне (отсутствует смотровое стекло-диоптр), "захлеб" в непрозрачной колонне не виден (царга не прозрачная).

Также, косвенный контроль флегмового числа (количества возвратного спирта, направляемого на орошение колонны), зависящего от колебаний давления холодной воды, направляемой на охлаждение, недостаточно точен для получения нужного качества продукта.

Кроме того, недостатком является низкая скорость простой перегонки (дистилляции), так как при первой перегонке один из теплообменников "простаивает".

Еще один недостаток: неудобное "косвенное" управление флегмовым числом колонны, а соответственно, крепостью и скоростью спирта на выходе. Также отсутствует гидрозатвор, из-за чего нельзя ставить брагу на брожение в емкости устройства.

Указанные недостатки известной конструкции устраняет заявляемое техническое решение.

Цель изобретения: создать конструкцию с возможностью осуществления всех этапов производства чистого спирта на одном компактном устройстве в бытовых условиях или условиях небольшого производственного помещения.

Техническая задача: чтобы провести все режимы производства спирта на одном устройстве, конструкция должна иметь возможность трансформации для каждого режима из набора модулей, входящих в максимальную комплектацию дистиллятора, имеющих универсальное герметичное соединение.

Для осуществления технической задачи предлагается универсальный дистиллятор трансформер, состоящий из собираемых и разбираемых деталей или узлов (модулей) с возможностью при разных вариантах сборки осуществления всех этапов (режимов) производства спирта. Всего режимов четыре: 1) производство из зерновых сусла, пригодного для брожения - режим осахаривания; 2) постановка браги для перегонки - режим брожения; 3) перегонка спирта-сырца (самогона) из браги - режим простой перегонки; 4) ректификация сырца в чистый спирт - режим ректификации.

Для этого заявляемая конструкция с возможностью трансформации состоит из разъединяемых и соединяемых герметичным креплением модулей, которые собираются в четыре разных варианта сборки для работы в четырех режимах производства спирта. При изготовлении чистого спирта заявляемая конструкция позволяет производить все этапы его производства на одном устройстве: производство сусла, пригодного для брожения, из зерновых; постановка браги для перегонки; перегонка спирта-сырца (самогона) из браги; ректификация сырца в чистый спирт - все на одном компактном аппарате в условиях небольших производственных и/или бытовых помещений.

Сборка устройства в различных режимах (трансформация) обеспечивается: универсальным герметичным креплением узлов (модулей) хомутом-стяжкой (крепление "кламп") таким образом, что отдельные части дистиллятора можно соединять друг с другом в любой нужной последовательности (фиг. 1-6), а также уникальным набором узлов и их конфигурацией, (фиг. 2).

Дополнительным эффектом такой конструкции является возможность приготовления любых известных алкогольных напитков в домашних условиях:

1. В режиме осахаривания, если сусло сварить с хмелем, получается классическое пиво, устройство может использоваться как пивоварня; без хмеля сусло можно сбродить и далее перегнать в дистиллят или спирт;

2. В режиме брожения, помимо браги для перегонки, можно получать слабоалкогольные напитки, изготавливаемые брожением - вино, плодовое вино, сидр, квас и т.д. и употреблять их как самостоятельные напитки без последующей перегонки;

3. В режиме простой перегонки помимо спирта-сырца для ректификации, можно изготавливать классические дистилляты: виски, бренди, коньяк, самогон под выдержку в дубовых бочках;

4. В режиме ректификации, помимо чистого спирта, можно получать ароматные дистилляты, употребляемые как крепкие напитки, без выдержки.

Для устранения указанных выше недостатков известного технического решения предлагаются следующие усовершенствования конструкции: в перегонном кубе установлено фальш-дно, что дает возможность производства чистого спирта, в частности, из зерновых. Для визуального контроля количества возвратного спирта (флегмы) в колонне установлено смотровое стекло-диоптр, чтобы был виден "захлеб" в непрозрачной колонне (царга прозрачная). Повышается скорость простой перегонки (дистилляции), так как при первой перегонке нет «простаивающих» теплообменников. Имеется гидрозатвор (фиг. 5), позволяющий ставить брагу на брожение в емкости устройства. Основным новшеством является то, что основные детали и узлы устройства благодаря удобному универсальному герметичному креплению представляют собой модули которые легко разбираются и собираются в нужной последовательности, обеспечивая нужную конфигурацию. Таким образом, появляется возможность трансформации, и, соответственно, осуществления всего технологического цикла на одном устройстве.

Конструкция универсального дистиллятора трансформера в максимальной полной комплектации содержит:

- перегонный куб, имеющий термометр в центральной части, в нижней зоне - кран для слива остатка, также в нижней части перегонного куба на 6-10 см выше дна выполнен кольцевой паз по внутренней поверхности стенки на глубину 0,5-1 см, на котором располагается фальш-дно, представляющее собой диск с отверстиями и ручкой для извлечения из куба; в нижней части куба вварен штуцер для установки ТЭНа (в противоположной сливному крану части);

- куполообразную съемную крышку, герметично закрывающую куб с помощью большого хомута-стяжки; на крышке располагается аварийный клапан сброса давления;

- полую непрозрачную колонну-царгу, крепящуюся с помощью клампового соединения на крышку;

- вторую прозрачную колонну-царгу, выполненную из стекла, при этом несущую (опорную) функцию в стеклянной царге выполняют внешние шпильки; обе царги для тепломассообмена заполнены насадками разных типов: нижняя часть - 5-10% - непрозрачной царги заполнена регулярной проволочной насадкой ("мочалкой") из медной проволоки. Данная насадка сворачивается в "рулончик" и туго утрамбовывается в нижнюю часть непрозрачной царги, выполняя также опорную функцию; на нее до верха непрозрачной царги насыпается спирально-призматическая насадка - кусочки 2-6 мм нарезанной спирали из нержавеющей проволоки, внешне похожие на маленькие пружинки; прозрачная стеклянная царга заполнена спиральной насадкой полностью;

- узел отбора, установленный на царгу сверху, представляющий собой отрезок трубы с боковым патрубком и отличающийся тем, что в нем установлены смотровое стекло и гильза под термометр; как вариант опционально для увеличения поверхности массообмена в узел отбора может также устанавливаться регулярная проволочная насадка;

- шаровый кран, устанавливающийся на боковой патрубок узла отбора через соединение "кламп"; шаровый кран отличается тем, что имеет отвод загнутый книзу под углом 90° к вертикальной оси устройства с приваренным к нему фланцем клампового крепления, позволяющего присоединить теплообменник;

- кожухо-трубный многотрубчатый теплообменник-конденсатор, закрепленный к отводу крана кламповым зажимом;

- носик выхода готового продукта, закрепленный к теплообменнику кламповым зажимом;

- второй многотрубчатый кожухо-трубный теплообменник-дефлегматор, который крепится на верхний фланец узла отбора;

- заглушка с трубкой уравнивания давления в колонне (19), которая крепится на многотрубчатый кожухо-трубный теплообменник-дефлегматор;

- гибкая трубка из полимерного материала для подвода охлаждающей воды к аппарату, которая подводится к нижнему штуцеру теплообменника-конденсатора; гибкая трубка для выхода воды из второго штуцера теплообменника конденсатора в теплообменник-дефлегматор; гибкая трубка для отвода нагретого теплоносителя из верхнего штуцера теплообменника-дефлегматора.

Технический результат - расширение функциональных возможностей за счет модульной конструкции устройства с возможностью трансформации в четыре варианта сборки для осуществления всех этапов производства чистого спирта на одном устройстве.

Технический результат достигается за счет конструкции универсального дистиллятора трансформера, содержащего перегонный куб, фальш-дно, термометр, сливной кран, съемную крышку, полые колонны-царги, узел отбора, шаровый кран, кожухо-трубный многотрубчатый теплообменник-дефлегматор, кожухо-трубный многотрубчатый теплообменник-конденсатор, заглушку, гибкие трубки из полимерного материала, отличающийся тем, что основные узлы и детали являются модулями с возможностью перестановки, обеспечивающими работу устройства в режимах производства всех этапов производства спирта: режима осахаривания, режима сбраживания, режима простой перегонки, режима ректификации спирта, при этом в максимальной комплектации для режима ректификации спирта дистиллятор содержит перегонный куб со съемной крышкой, термометром и сливным краном, фальш-дно, установленную на съемную крышку непрозрачную колонну-царгу, установленную на нее сверху прозрачную колонну-царгу оснащенную шпильками, установленный на прозрачную царгу узел отбора, выполненный в виде трубы с боковым патрубком, оснащенный смотровым стеклом и гильзой под термометр; шаровый кран, установленный на боковой патрубок узла отбора, выполненный с загнутым вниз под углом 90 градусов отводом, теплообменник-конденсатор, закрепленный к отводу шарового крана, носик выхода готового продукта, закрепленный к теплообменнику-конденсатору, на верхний фланец узла отбора закреплен теплообменник-дефлегматор, сверху на него закреплена заглушка с трубкой уравнивания давления в колонне; гибкая трубка подведенная к нижнему штуцеру теплообменника-конденсатора, гибкая трубка соединяющая конденсатор и дефлегматор, гибкая трубка отвода теплоносителя из дефлегматора.

Как частный случай, для режима осахаривания в сборке используются следующие модули: перегонный куб с термометром, сливным краном, съемной крышкой, фальш-дно, установленное внутри перегонного куба.

Как частный случай, для режима сбраживания используются следующие модули: перегонный куб с термометром и сливным краном, съемная крышка, заглушка с гибкой трубкой.

Как частный случай, для режима простой перегонки используются следующие модули: перегонный куб с термометром и сливным краном, съемная крышка, установленная на съемную крышку непрозрачная колонну-царга, узел отбора, шаровый кран с отводом, теплообменник-дефлегматор, соединенный с ним теплообменник-конденсатор, заглушка носик выхода продукта.

Сборка модулей в различных режимах (трансформация) обеспечивается универсальным герметичным креплением компонентов хомутом-стяжкой крепления кламп таким образом, что отдельные части прибора можно соединять друг с другом в любой нужной последовательности.

Обе царги заполнены насадками разных типов: нижняя часть непрозрачной царги на 5-10% заполнена регулярной проволочной насадкой из медной проволоки, которая сворачивается в рулон и туго утрамбовывается в нижнюю часть непрозрачной царги, выполняя также опорную функцию; на нее до верха непрозрачной царги насыпается спирально-призматическая насадка - кусочки 2-6 мм нарезанной спирали из нержавеющей проволоки, выполненные в виде пружинок; прозрачная стеклянная царга заполнена спиральной насадкой полностью;

Прозрачная колонна-царга выполнена из стекла, при этом несущую опорную функцию в стеклянной царге выполняют внешние шпильки.

Перегонный куб выполнен с кольцевым пазом по внутренней поверхности стенки на глубину 0,5-1 см, на 6-10 см выше дна на котором располагается фальш-дно, представляющее собой диск с отверстиями и ручкой для извлечения из куба; а в нижней части куба имеется штуцер для установки ТЭНа.

Таким образом, устройство может быть трансформировано для работы в четырех режимах: 1. режим осахаривания - варки зернового сусла (режим пивоварни); 2. режим брожения; 3. режим простой перегонки; 4. режим ректификации чистого спирта.

Техническое решение поясняется изображениями на фиг. 1-6.

Фиг. 1. Универсальное соединение всех компонентов методом стягивания фланцем хомутом - стяжкой (кламповое соединение);

Фиг. 2. Общий вид устройства в максимальной комплектации модулей в собранном и разобранном виде.

Фиг. 3. Общий вид сборки в режиме ректификации (в разобранном виде).

Фиг. 4. Общий вид сборки в режиме осахаривания (варки солода).

Фиг. 5. Общий вид сборки в режиме брожения.

Фиг. 6. Общий вид сборки в режиме простой перегонки.

Где 1 - перегонный куб;

2 - термометр;

3 - кран для слива остатков;

4 - фальш-дно;

5 - съемная крышка;

6 - аварийный клапан давления;

7 - полая непрозрачная колонна-царга;

8 - прозрачная колонна-царга;

9 - внешние несущие шпильки прозрачной царги;

10 - проволочная насадка-наполнитель царги;

11 - спирально-призматическая насадка-наполнитель царги;

12 - узел отбора;

13 - смотровое стекло;

14 - гильза под термометр;

15 - шаровый кран;

16 - кожухо-трубный теплообменник-конденсатор;

17 - носик выхода готового продукта;

18 - кожухо-трубный теплообменник-дефлегматор;

19 - заглушка с трубкой уравнивания давления в колонне;

20 - гибкая трубка подвода к нижнему штуцеру теплообменника-конденсатора;

21 - гибкая трубка выхода из второго штуцера теплообменника-конденсатора в теплообменник-дефлегматор;

22 - гибкая трубка вывода нагретого теплоносителя из верхнего штуцера теплообменника-дефлегматора.

Пример осуществления.

Дистиллятор трансформер содержит:

- перегонный куб (1), отличающийся тем, что в нем в центральной части установлен термометр (2), а в нижней зоне - кран для слива остатка (3), также в нижней части перегонного куба (1) сделано кольцевое вдавливание стенки на глубину 0,5-1 см, на котором располагается фальш-дно (4), представляющее собой диск с отверстиями и ручкой для извлечения из куба; в нижней части куба (1) вварен штуцер для установки ТЭНа (в задней части);

- куполообразную съемную крышку (5), герметично закрывающую куб (1) с помощью большого хомута-стяжки; на крышке располагается аварийный клапан сброса давления (6);

- полую колонну-царгу (7), крепящуюся с помощью клампового соединения на крышку (5);

- вторую царгу (8), выполненную из стекла, причем несущую (опорную) функцию в стеклянной царге выполняют внешние шпильки (9);

- царга (7) и прозрачная царга (8) для тепломассообмена заполнены насадкой разных типов: нижняя часть - 5-10% - царги (7) заполнена регулярной проволочной насадкой ("мочалкой") (10) из медной проволоки. Данная насадка сворачивается в "рулончик" и туго утрамбовывается в нижнюю часть царги (7), выполняя также опорную функцию; на нее до верха царги (7) насыпается спирально-призматическая насадка (11) -это кусочки 2-6 мм нарезанной спирали из нержавеющей проволоки, внешне похожие на маленькие пружинки; стеклянная царга (8) заполнена спиральной насадкой (11) полностью;

- узел отбора (12), установленный на царгу (8) сверху, представляющий собой отрезок трубы с боковым патрубком и отличающийся тем, что в нем установлены смотровое стекло (13) и гильза под термометр (14); опционально для увеличения поверхности массообмена в узел отбора (12) может также устанавливаться регулярная проволочная насадка (10);

- шаровый кран (15), устанавливающийся на боковой патрубок узла отбора (12) через соединение "кламп"; шаровый кран отличается тем, что имеет загнутый книзу отвод 90° с приваренным к нему фланцем клампового крепления, позволяющего присоединить теплообменник;

- кожухо-трубный многотрубчатый теплообменник-конденсатор (16), крепящийся к отводу крана;

- носик выхода готового продукта (17), аналогично крепящийся к теплообменнику кламповым зажимом;

- второй многотрубчатый кожухо-трубный теплообменник-дефлегматор (18), который крепится на верхний фланец узла отбора (12);

- трубка уравнивания давления в колонне (19), которая крепится второй многотрубчатый кожухо-трубный теплообменник-дефлегматор (18);

- гибкая трубка из полимерного материала (20) для подвода охлаждающей воды к аппарату, которая подводится к нижнему штуцеру теплообменника-конденсатора (16); выходящая вода из второго штуцера конденсатора (16) с помощью короткого отрезка гибкой трубки (21) направляется в теплообменник-дефлегматор (18); далее нагретый теплоноситель отводится из верхнего штуцера теплообменника (18) по второму отрезку гибкой трубки (22).

Устройство работает следующим образом.

1 режим - осахаривание (варка солода) Производство спирта начинается со сбраживания сырья. В результате брожения дрожжи выделяют спирт. Осуществление сбраживания на заявляемой конструкции описано во 2 режиме. Но крахмалистое сырье, например, зерновые (пшеница, ячмень, рожь) или несладкие овощные культуры, невозможно сбродить без горячей ферментации (варки солода) в результате чего крахмал зерна распадается на простые (сладкие) сахара, которые уже могут быть превращены в спирт дрожжами при брожении. Поэтому сначала описан 1 режим - осахаривание.

В режиме осахаривания (варки сусла) дистиллятор собирается в следующем виде (см. фиг. 4). Это 1 режим - режим варки сусла или режим пивоварни. Зерновой солод (пророщенное и смолотое зерно) помещают в перегонный куб (1), заливают водой и начинают нагрев. Фальш-дно (4) за счет прорезей в нем не позволяет зерновому солоду касаться дна и пригорать. При достижении температуры, необходимой для того, чтобы ферменты пророщенного зерна разложили крахмал на простые сахара (термопауза осахаривания от 60 до 72°С), нагрев останавливают и выдерживают 1-2 часа.

Для разных видов солода термопауза осахаривания разная или их может быть несколько, в любом случае температура контролируется термометром (2). После окончания термопаузы и остывания, осахаренное сусло сливается через сливной кран (3). Фальш-дно (4) выполняет роль фильтрующего сита. Осахаренное сусло готово к внесению дрожжей и брожению. Если сырье используется для последующей перегонки спирта, далее используют 2 режим (брожение). Если сусло используют для приготовления пива, его снова заливают в куб (1), добавляют хмель, варят 1-2 часа (по рецепту) и только после этого переходят к режиму 2 - брожение.

2 режим - брожение.

В результате брожения сладкое сусло превращается в брагу дрожжами. Могут быть сброжены естественно-сладкое сырье - сахар, мед, патока, соки и выжимки фруктов, ягод, плодов; а также несладкое сырье, осахаренное методом ферментации - см. режим 1. Сбраживанием получают не только брагу для последующей перегонки, но и вино, пиво, сидр и другие слабоалкогольные напитки брожения.

Сбраживаемое сырье заливается в перегонный куб (1) устройства и туда же помещаются дрожжи. Куб герметично с помощью хомута-стяжки закрывается съемной крышкой (5); на патрубок выхода под колонну кламповым соединением крепится заглушка с трубкой (19); на выход надевается гибкая полимерная трубка (22), конец которой отводится в емкость с водой, образуя гидрозатвор. Таким образом в кубе происходит брожение сырья (браги), образующийся при брожении углекислый газ свободно выходит из емкости, "пробулькивая" через воду. А плесневые грибки и бактерии не могут попасть внутрь, тем самым брага защищена от порчи и скисания. Кислород воздуха также не попадает внутрь бродильной емкости, предотвращая аэробное брожение и выделение уксуса. Термометр (2) на кубе позволяет контролировать температуру брожения. Окончание брожения можно отслеживать по прекращению выхода пузырьков газа из гидрозатвора. Продукты брожения могут быть как самостоятельными напитками (вино, сидр), так и пускаться дальше на перегонку (брага). Таким образом, достигается технический результат - получение чистого спирта и любых алкогольных напитков на одном устройстве, достигается.

3 режим - простая перегонка. В режиме простой перегонки (фиг. 6) из браги при нагревании испаряются легкокипящие компоненты - спирт и некоторые примеси - и конденсируются в продукт крепостью 50-60%. Если используется ароматное сырье -фруктовые и ягодные браги - в результате получается винный или коньячный спирт, который после выдержки в дубовых бочках превращается в коньяк или бренди. Из браги, изготовленной из зерновых (ячменя, пшеницы и т.д.), изготавливается вискарный сырец, и после выдержки, виски. Если используется неароматное сырье, непригодное для «благородных» дистиллятов, в результате простой перегонки получается спирт-сырец, который далее идет на ректификацию чистого 96% спирта (4 режим). Полученная брага (2 режим) заливается в перегонный куб (1). Он герметично закрывается съемной крышкой (5); на патрубок на ней крепится узел отбора (12).

Если брага пенная, например, зерновая, в качестве пеногасителя может быть установлена царга (7), не позволяя частичкам браги при интенсивном кипении попасть в продукт. При нагреве куба происходит испарение спирта и легкокипящих компонентов из браги. К боковому патрубку узла отбора (12) последовательно присоединяются теплообменники (16) и (18). Последовательное соединение обоих теплообменников в 2 раза увеличивает поверхность конденсации и позволяет либо в 2 раза увеличить скорость перегонки, либо в 2 раза сократить расход охлаждающей воды. Пары продукта конденсируются в теплообменниках. На выход устанавливается носик выхода (18). Охлаждающая вода подводится так, чтобы создавался ее противоток относительно паров спирта: к штуцеру теплообменника (16) с помощью трубки (20), и далее с помощью короткой соединительной трубки (21) теплообменники соединяются; отвод хладагента из межтрубного пространства осуществляется с помощью второго отрезка трубки (22), подключенного к верхнему штуцеру теплообменника (18). Таким образом, выполняется поставленная техническая задача - дистиллятор из своих компонентов-модулей собирается в классический перегонный аппарат, в результате перегонки может быть получен спирт-сырец крепостью 40-60 градусов для последующей ректификации в чистый 96% спирт, а также продукты классической дистилляции - чача, бренди, виски, самогон. 4 режим - ректификация.

При ректификации для полного выделения чистого спирта из браги, часть спирта возвращается в колонну. Возвращаемый поток спирта, направляемый на орошение колонны и насадки в ней, называется флегмой. В заявляемом техническом решении используется известный классический принцип тепломассобмена, при котором поднимающиеся из куба спиртовые пары обогащаются из флегмы спиртом, а флегма насыщается водой и примесями и возвращает их обратно в куб. Таким образом, на выходе получается чистый спирт без примесей и посторонних запахов. Особенности конструкции, позволяющие сборку из модулей для разных режимов работы обеспечивают дополнительные удобства в осуществлении процесса. Сборка устройства в режиме ректификации показана на фиг. 2 и 3. В куб (1) заливается спирт-сырец крепостью 30-40%, полученный при простой перегонке (3 режим). Перегонка сырца такой крепости позволяет использовать высоту колонны не более 1-1.5 метра для достижения крепости спирта 96%, что позволят использовать устройства в условиях небольших производственных и бытовых помещений. При нагреве сырец испаряется, и, поднимаясь по колонне вверх, попадает в узел отбора (12). В узле отбора спиртовые пары делятся шаровым краном на отбираемый и возвратный поток. Возвратный поток паров конденсируется во флегму в дефлегматоре и отправляется обратно в колонну. В колонне на насадке (10) и (11) происходит тепломассообмен флегмы и поднимающимися из куба (1) спиртовыми парами. Насадка (10) играет роль опорной решетки для насадки (11). Узел отбора (12) имеет смотровое стекло (13) для отслеживания захлеба - ситуации, когда флегма образуется с избытком. Аналогично для контроля захлеба царга (8) выполняется из стекла, чтобы предупредить образование избытка флегмы на самом начальном этапе его формирования - в царге. Контроль за производством чистого спирта осуществляется с помощью термометра в узле отбора (14) и термометра (2) на перегонном кубе (1). Температура на верхнем термометре (14) должна поддерживаться в районе 78°С - температуре кипения чистого спирта. При отклонении от этой температуры управляющим воздействием на шаровый кран (16) можно увеличивать или уменьшать количество флегмы и тем самым, тепломассообмен в колонне, обеспечивая стабильную крепость и чистоту спирта - 96%. Деление потока или управление флегмовым числом шаровым краном значительно облегчает регулировку процесса ректификации. По мере работы, количество спирта в кубе уменьшается и крепость на выходе может падать. Как только температура начинает расти, достаточно уменьшить отбор, закрывая кран, тем самым в колонну будет поступать больше флегмы, тепломассообмен возрастет и крепость и чистота спирта на выходе не будет отклоняться от требуемого максимума В 96 градусов. Окончательное истощения спирта в кубе (1) показывает термометр на кубе (2). Как только температура кипения приблизится к 100°С (температура кипения воды), это означает, что в кубе осталась только вода и перегонку можно прекращать. Однако значительно чаще рекомендуется останавливать перегонку при 94-97°С, предотвращая прохождение "хвостовых" примесей в напиток.

Таким образом, осуществляется производство чистого ректифицированного спирта без примесей на одном устройстве. При фракционной ректификации все примеси эффективно отделяются от спирта. Дополнительным техническим результатом конструкции является возможность изготовления укрепленных ароматных дистиллятов с сохранением примесей, отвечающих за аромат напитка - для этого ректификация проводится с одной царгой (8), вторая царга (7) не ставится.

Заявляемая модульная конструкция в 4 режимах обеспечивает производство чистого спирта на одном аппарате, а также возможность изготовления любых крепких и слабоалкогольных напитков на одном устройстве.

Дополнительным эффектом такой конструкции является возможность приготовления любых известных алкогольных напитков в домашних условиях:

1. В режиме осахаривания, если сусло сварить с хмелем, получается классическое пиво, устройство может использоваться как пивоварня; без хмеля сусло можно сбродить и далее перегнать в дистиллят или спирт;

2. В режиме брожения, помимо браги для перегонки, можно получать слабоалкогольные напитки, изготавливаемые брожением - вино, плодовое вино, сидр, квас и т.д. и употреблять их как самостоятельные напитки без последующей перегонки;

3. В режиме простой перегонки помимо спирта-сырца для ректификации, можно изготавливать классические дистилляты: виски, бренди, коньяк, самогон под выдержку в дубовых бочках;

4. В режиме ректификации, помимо чистого спирта, можно получать ароматные дистилляты, употребляемые как крепкие напитки, без выдержки.

Сборка прибора в различных режимах (трансформация) обеспечивается универсальным герметичным креплением компонентов хомутом-стяжкой (крепление "кламп") таким образом, что отдельные части прибора можно соединять друг с другом в любой нужной последовательности.

Claims (8)

1. Универсальный дистиллятор трансформер, содержащий перегонный куб, фальш-дно, термометр, сливной кран, съемную крышку, полые колонны-царги, узел отбора, шаровый кран, кожухо-трубный многотрубчатый теплообменник-дефлегматор, кожухо-трубный многотрубчатый теплообменник-конденсатор, заглушку, гибкие трубки из полимерного материала, отличающийся тем, что основные узлы и детали являются модулями с возможностью перестановки, обеспечивающими работу устройства в режимах производства всех этапов производства спирта: режима осахаривания, режима сбраживания, режима простой перегонки, режима ректификации спирта, при этом в максимальной комплектации для режима ректификации спирта дистиллятор содержит перегонный куб со съемной крышкой, термометром и сливным краном, фальш-дно, установленную на съемную крышку непрозрачную колонну-царгу, установленную на нее сверху прозрачную колонну-царгу, оснащенную шпильками, установленный на прозрачную царгу узел отбора, выполненный в виде трубы с боковым патрубком, оснащенный смотровым стеклом и гильзой под термометр; шаровый кран, установленный на боковой патрубок узла отбора, выполненный с загнутым вниз под углом 90 градусов отводом, теплообменник-конденсатор, закрепленный к отводу шарового крана, носик выхода готового продукта, закрепленный к теплообменнику-конденсатору, на верхний фланец узла отбора закреплен теплообменник-дефлегматор, сверху на него закреплена заглушка с трубкой уравнивания давления в колонне; гибкую трубку, подведенную к нижнему штуцеру теплообменника-конденсатора, гибкую трубку, соединяющую конденсатор и дефлегматор, гибкую трубку отвода теплоносителя из дефлегматора.

2. Универсальный дистиллятор трансформер по п. 1, отличающийся тем, что для режима осахаривания в сборке используются следующие модули: перегонный куб с термометром, сливным краном, съемной крышкой, фальш-дно, установленное внутри перегонного куба.

3. Универсальный дистиллятор трансформер по п. 1, отличающийся тем, что для режима сбраживания используются следующие модули: перегонный куб с термометром и сливным краном, съемная крышка, заглушка с гибкой трубкой.

4. Универсальный дистиллятор трансформер по п. 1, отличающийся тем, что для режима простой перегонки используются следующие модули: перегонный куб с термометром и сливным краном, съемная крышка, установленная на съемную крышку непрозрачная колонна-царга, узел отбора, шаровый кран с отводом, теплообменник-дефлегматор, соединенный с ним теплообменник-конденсатор, заглушка, носик выхода продукта.

5. Универсальный дистиллятор трансформер по п. 1, отличающийся тем, что сборка модулей в различных режимах (трансформация) обеспечивается универсальным герметичным креплением компонентов хомутом-стяжкой крепления кламп таким образом, что отдельные части прибора можно соединять друг с другом в любой нужной последовательности.

6. Универсальный дистиллятор трансформер по п. 1, отличающийся тем, что обе царги заполнены насадками разных типов: нижняя часть непрозрачной царги на 5-10% заполнена регулярной проволочной насадкой из медной проволоки, которая сворачивается в рулон и туго утрамбовывается в нижнюю часть непрозрачной царги, выполняя также опорную функцию; на нее до верха непрозрачной царги насыпается спирально-призматическая насадка - кусочки 2-6 мм нарезанной спирали из нержавеющей проволоки, выполненные в виде пружинок; прозрачная стеклянная царга заполнена спиральной насадкой полностью.

7. Универсальный дистиллятор трансформер по п. 1, отличающийся тем, что прозрачная колонна-царга выполнена из стекла, при этом несущую опорную функцию в стеклянной царге выполняют внешние шпильки.

8. Универсальный дистиллятор трансформер по п. 1, отличающийся тем, что перегонный куб выполнен с кольцевым пазом по внутренней поверхности стенки на глубину 0,5-1 см, на 6-10 см выше дна, на котором располагается фальш-дно, представляющее собой диск с отверстиями и ручкой для извлечения из куба; а в нижней части куба имеется штуцер для установки ТЭНа.

Images