Термометр для самогонного аппарата: виды, выбор, установка

Термометр для самогонного аппарата: виды, выбор, установка

Как рынки, так и интернет-площадки пестрят предложениями бытовых самогонных аппаратов. Поражает их разнообразие. Тут и аппаратики литров на 10-12 браги и варианты на 30-40, способные за пару дней обеспечить «авторскими» изделиями хорошую деревенскую свадьбу.

Кроме размеров, огромное количество вариантов по форме, комплектации, а также по обеспечению различными дополнительными опциями. А вот термометр для самогонного аппарата в современном исполнении скорее обыденность. Даже самые дешёвые и простенькие модели оборудованы средствами измерения температуры.

Для чего нужен термометр в самогонном аппарате, нужная эта деталь, или же просто красивая вещица – повод производителю поднять цену на свою продукцию?

Немного химии (ликбез самогонщика)

Чтобы свободнее ориентироваться в вопросах самогоноварения, в том числе определиться, зачем нужен термометр для самогонного аппарата, стоит немного вспомнить школьный курс химии предельных углеводородов.

Самым первым в их ряду стоит метан, его формула СН₄ – атом углерода, окружённый 4 атомами водорода.

Убираем атом водорода (Н) и вставляем вместо него гидроксильную группу (ОН). Вот мы и получили первый спирт, пока правда не питьевой – метиловый (сильнейший яд).

Вторым в ряду предельных углеводородов стоит этан, он на одно углеводородное звено длиннее предшественника.

И спирт из этана получается этиловый – тот самый, который содержится во всех спиртных напитках.

Далее по списку, удлиняясь с каждым наименованием на одно звено СН₂, стоят пропан (с пропиловым спиртом), бутан (бутиловый спирт) и т.д.

Как гонится самогон

Труженики, снабжающие нас как крепкими, так и слабоалкогольными напитками – это обычные дрожжи. Их физиология устроена таким образом, что, поглощая сахар (питаясь им), в качестве отходов жизнедеятельности они производят спирт.

Отходившая брага – это не что иное, как смесь спирта и воды, крепостью порядка 14-16 %. При возгонке происходит частичное разделение на фракции, причём в основе процесса лежит разность температур кипения компонентов. Спирт начинает превращаться в газ при гораздо более низкой температуре, чем вода, и при нагревании ёмкости с брагой первым начинается испарятся именно он. Пары охлаждаются и вновь превращаются в жидкость.

Таким образом, становится понятно, что термометр для самогонного аппарата нужен как средство контроля за температурным режимом процесса выгонки.

Главный принцип очистки

У читателей, незнакомых с хорошим самогоном, может присутствовать предубеждение насчёт этого напитка. Очень часто самогон бывает с дурным вкусом и неприятным запахом. Но тут дело только в мастерстве самогонщика. Хороший самогон обладает приятным хмельным запахом и его (и это при крепости в 40%) спокойно можно пить мелкими глотками.

В чём секрет? Существует множество способов очистки самогона, но самым первым должно стать отсекание так называемых «голов-хвостов». Что же это за звери такие?

Беда в том, что в процессе работы дрожжей вырабатывается, к сожалению, не только этиловый спирт, совсем немножко появляется в ёмкости спиртов метилового и пропилового. Оба – яды, особенно метанол, убийца даже в самых незначительных дозах.

Как быть? Воспользоваться физическими свойствами этих веществ, а точнее – разностью их температур кипения:

• метанол – 64 °С;
• этанол – 78 °С;
• пропанол – 96 °С.

Когда вы купите термометр для самогонного аппарата, цена устройства возрастёт незначительно. Зато, вооружившись им, самогонщик может избежать попадания в конечный продукт нежелательных и вредных примесей.

Как измерять температуру процесса, место установки термометра

Не лишним будет сказать, что самогон, взятый в процессе гонки полностью, разительно отличается от напитка, изготовленного с соблюдением принципа дробности (отобранного в температурном диапазоне 78°-85° С).

Особенно опасна та часть продукта, которая течёт из охладителя при температуре до 78° С. Это – настоящая ложка дегтя, портящая весь продукт. Часть же самогона, произведённая при температуре выше 85° С, собирается, но не употребляется как напиток, а выливается в следующую партию браги перед возгонкой.

И тут первый помощник хорошего самогонщика – термометр для самогонного аппарата. Куда установить чувствительную часть прибора, чтобы его показаниями можно было смело руководствоваться?

Большинство производителей самогонных аппаратов устанавливает термометр в верхней части испарителя или в трубе, ведущей в испаритель. Самогонщики на форумах солидарны в том, что именно это место расположения прибора наиболее точно характеризует температурный режим возгонки.

Применение в самогоноварении классических термометров

При выборе устройства следует, в первую очередь, обратить внимания на такую его характеристику как температурный диапазон, в котором он работает. Желательно, чтобы верхняя планку была не ниже 120-130° С.

В этом плане электронный или биметаллический термометр для самогонного аппарата, конечно, предпочтительнее. Однако многие, особенно самодельные устройства, оборудуются классическими ртутными или спиртовыми термометрами. Стоит отметить, что они, особенно старых советских годов выпуска, очень точны и надёжны, их срок эксплуатации неограничен.

Есть только одно «но» – хрупкость стекла, чем не страдает, скажем, электронный термометр для самогонного аппарата. Установка ртутного термометра требует значительного переоборудования устройства. На его стенке монтируется специальный стакан и уже в него помещается трубка термометра. Это необходимо как для сохранности самого термометра, так и для защиты браги от попадания в неё ртути, если стекло всё же лопнет или разобьётся.

Самый простой вариант, обойдётся, как ни странно, дороже всего. Хороший ртутный прибор, выдерживающий температуру до 120° С обойдётся в сумму не менее 3500-4000 рублей. И это без учёта установочного устройства (стакана).

Биметаллический термометр

Такой прибор работает на принципе температурного расширения. Две пластины из материалов с разными коэффициентами температурного расширения надёжно спаяны друг с другом. Очевидно, что при изменении температуры такая двойная пластина станет деформироваться. От ее степени зависит положение стрелки термометра. Всё просто.

Биметаллический термометр для самогонного аппарата – просто находка: он легко монтируется в любом месте, не боится ударов и сотрясений (как ртутный), не требует смены батареек или подключения к электросети. Недостатком биметаллического термометра является ограниченный ресурс, через некоторое время его показания начинают отличаться от истины.

Приобрести такой прибор можно и за 5 долларов на одной из китайских интернет-площадок. Но лучше уж не портить установочными отверстиями самогонный аппарат. Биметаллический термометр, по показаниям которого можно ориентироваться при изготовлении домашних напитков, станет в сумму около 2000 рублей.

Электроника

Очень удобен в применении электронный термометр для самогонного аппарата. Работает он на принципе изменения электрического сопротивления некоторых материалов под воздействием температуры. Сильная сторона электроники в том, что сам прибор можно установить в безопасном (не горячем) месте, а в зону, где нужно измерить температуру, поместить только зонд. Это, как правило, металлическая трубочка небольших размеров.

Единственный недостаток, который имеет цифровой термометр для самогонного аппарата, – потребность в источнике электрического тока. Зато цена нормального рабочего прибора с точностью измерения 0,1° С около 1500-2000 рублей.

Бесконтактный инфракрасный

Безусловно, самый «продвинутый» из перечисленных термометр для самогонного аппарата. Работает, улавливая и измеряя уровень исходящих от предмета инфракрасных лучей. Цена такого устройства будет находиться в пределах 1000-2000 рублей.

Но самогонщики со стажем не рекомендуют бесконтактные термометры, так как температура бака с брагой снаружи и температура паров (они-то нас и интересуют) могут значительно отличаться. А цена вопроса – или ухудшение качества напитка, или неоправданные «производственные» потери.

Как выбрать термометр для самогонного аппарата — описание, виды и правильная установка

Чтобы проконтролировать все процессы, протекающие в самогонном аппарате, нам надо знать температуру браги и спиртовых паров.

Дистилляция и ректификация напрямую зависят от температуры. Различные фракции имеют свою температуру испарения, низкая ведет к прекращению дистилляции, высокая — к прорыву сивушных масел в конечный продукт.

Параметры

Для контроля процессов в аппарате нужен качественный прибор — термометр.

Он обладает следующими характеристиками:

1. Точность. Спирты в браге начинают активно испаряться при 78.4°С. При температуре выше 94°С гарантированно из куба пойдут пары воды и сивушных масел. Для получения оптимального результата точность измерений должна быть в пределах 0.5 градуса, изменения даже в доли градуса свидетельствуют о изменении состава паров браги.
2. Амплитуда измерения. Шкала ниже 60°С для применения в самогонном аппарате не подойдет. Рабочий диапазон должен быть от 60 до 120 °С.
3. Надежность. Конструктивно измерительный инструмент должен быть прочным, встряски и случайные удары при монтаже не должны повреждать или сбивать показания.
4. Вид установки и материал корпуса. Замер температуры внешних стенок не даст нужной картины и может исказить нужные параметры. Датчик должен быть встроен в среду нагрева — внутрь трубы или куба. Корпус должен быть выполнен из инертных материалов — стекла, нержавеющей стали, меди или химически стойких сплавов.

В зависимости от принципа действия и механизма исполнения точность и удобство использования отличаются. Проанализировав физику работы прибора, можно выбрать оптимальный.

Жидкостные

Они работают на принципе расширения жидкости:

• Состоят из нагреваемой колбы, трубки-расширителя и шкалы.
• При нагреве жидкость в колбе расширяется и вытесняется в трубку.
• Край жидкости относительно шкалы и является показателем.

Справка! Наибольшей точностью обладают лабораторные ртутные термометры, но они сняты с производства. Если хрупкая стеклянная колба будет повреждена, ртуть может разлиться, что опасно.

Еще одна проблема жидкостных термометров — точность калибровки. Встряска или падение могут сбить шкалу с крепления, тогда прибор будет показывать неправильно.

Механические биметаллические

Основываются на принципе теплового расширения металлов.

Пластинка, спаянная из двух разнородных материалов, изгибается при нагреве. Температуру на пластинку передает установочный штырь.

Справка! Биметаллический термометр самый дешевый и распространенный прибор, который можно применять в самогоноварении.

Минусы:

1. недостаточная информативность стрелочного циферблата,
2. вероятность искажения температуры из-за охлаждения корпуса.

Измерительный прибор может быть установлен прямо на корпус самогонного аппарата, но измеряет температуру непосредственно у стенки — насколько позволит установочный штырь.

Электронные

Работают на принципе изменения проводимости термопары — двух проводов из различных материалов, спаянных вместе.

Имеют наибольшую точность, так как настраиваются один раз производителем.

В этом состоит и минус — при дешевом исполнении качество настройки низкое, термометр будет настойчиво «врать» на несколько градусов. Выявив несоответствие, таким термометром можно пользоваться, учитывая погрешность.

Электронные датчики могут быть:

• с цифровым дисплеем,
• стрелочным дисплеем.

Цифровой можно считать наиболее точным и информативным, так как позволяет отследить температуру до десятых долей градуса.

Датчик термометра может быть соединен с корпусом, а может быть вынесен отдельно.

Важно! Наиболее удобным способом является вынесенный датчик, его можно установить в любом месте — центр куба, узел отбора, поверхность браги.

Также есть сложные устройства, которые отслеживают температуру на нескольких датчиках. Измерительный прибор в этом случае выступает частью контроллера, который по заданной программе управляет процессами в самогонном аппарате.

Бесконтактные

Работают на принципе изменения спектра инфракрасных лучей.

В самогоноварении бесконтактный термометр — излишняя роскошь, и температуру внутри труб измерить не может. Единственное возможное применение — в роли тепловизора для проверки утепления куба и колонны.

На видео показан процесс тестирования и выявления погрешностей термометров для самогонного аппарата:

Правила выбора и установки

При покупке следует определить, какой термометр нужен, где и как он будет устанавливаться.

Самые важные точки установки:

1. Поверхность браги. Именно от температуры поверхности зависит интенсивность испарения спиртовых паров. Градусник можно установить стационарно, чуть ниже от предполагаемого уровня браги, или на подвижном «поплавке» внутри куба. Подвижное крепление возможно только при применении термопары электронного датчика.
2. Узел отбора. В ректификационных колоннах температура выходящих паров и флегмы — самый важный параметр. Лучше всего температуру измерять чуть выше отверстия отбора. Отлично подойдет биметаллический или цифровой термометр с датчиком-штырьком.
3. Змеевик охлаждения. Для контроля конденсации спиртовых паров в охладитель можно установить термометр. Его показания особенно важны, если не применяется проточная вода. Охлаждение в случае змеевика и емкости с водой со временем ухудшается, так как теплоноситель нагревается.

Посмотрите видео, в котором показана правильная установка термометра в самогонный аппарат:

Правильная установка не допустит утечки пара из системы, сохранит герметичность.

В зависимости от вида градусника можно снимать температуру прямым или косвенным способом.

Прямой способ состоит в установке датчика термометра внутрь трубы или куба. В этом случае возникает проблема герметизации. Решается она при помощи резиновых прокладок, пробок, герметика или штуцеров. Прибор в этом случае является частью системы, и заменить его более проблематично.

Косвенный способ состоит в том, что датчик погружен в металлическую колбу, заполненную маслом или иной проводящей тепло жидкостью. Колба впаяна в корпус аппарата в нужном месте. Минус этого способа — определенная температурная инертность, несомненное достоинство — легкая возможность замены термометра.

Тонкости установки термометра в перегонном кубе

Термометр в кубе должен давать максимально достоверную информацию для правильной оценки хода процесса перегонки. При этом главный вопрос, не куда ставить термометр, а зачем его ставить вообще? Что мы хотим увидеть или рассчитать по его показаниям? Если разобраться с этими вопросами, остальные моменты станут очевидными.

Итак, начнем с простых вопросов. Первый из них: какой крепости навалка в кубе? Чтобы ответить, достаточно знать температуру кипения навалки в текущий момент.

• Т1 – температура кубовой навалки;
• Т2 – температура пара;
• Т3 – температура пара на входе в колонну.

Всех путает некорректный термин – «кубовая температура». Можно измерить непосредственно температуру Т1 в жидкостной зоне или температуру пара Т2. Вроде бы в обоих случаях это «кубовая температура», но это не так. Если мы измеряем температуру жидкости Т1, то и получаем именно её. А вот узнав температуру пара Т2, в дальнейшем можем только предположить, что она равна Т1.

В момент отрыва пара от кипящей поверхности, действительно, Т1 = Т2. Но с каждым мигом пар теряет температуру. На выходе из куба в колонну он намного холоднее, чем кипящая навалка.

Степень остывания спиртового пара зависит от теплопотерь через боковые стенки и крышку куба. Также немалую лепту вносит и льющаяся из колонны относительно холодная флегма. Насколько велика эта погрешность? Измеряемая температура пара может находиться в диапазоне от температуры парообразования до температуры конденсации.

Ширину этого коридора можно наглядно увидеть с помощью всем нам известной «рыбки».

Предположим, что в кубе кипит 25% раствор спирта. Поднимаясь по стрелочке 1 до пересечения с графиком температуры кипения жидкости (красная кривая), затем сворачиваем по стрелке 2 и определяем температуру кипения (парообразования) – 87 градусов. Пройдя по стрелочкам маршрутом 1-3-4-5, определим температуру конденсации образующегося при этом пара – 80,5 градусов. Это значит, что термощуп, торчащий где-то в паровой зоне, покажет температуру от 80,5 до 87 градусов.

Чем длиннее и ближе к кипящей поверхности будет щуп, тем с менее охлажденным паром он встретится, и тем ближе показания термометра будут к 87 градусам, и наоборот, чем короче и ближе к стекающей флегме, а также крышке куба будет щуп, тем ближе его показания приблизятся к 80,5 градусам. Если еще термометр вставлен в толстую гильзу, приваренную к крышке, то гильза как большой радиатор будет отводить тепло, а показания термометра станут еще более непредсказуемыми.

Погрешность измерений станет пренебрежимо малой, если кипятить в кубе жидкость близкую по своему составу к чистому спирту или воде. В этом случае разница между температурой конденсации и температурой парообразования будет стремиться к нулю вместе с возможной ошибкой измерений. Но вот незадача – этот диапазон винокурам не интересен.

Максимальная разница и возможная погрешность приходится на диапазон перегонки – 93-98 градусов, а погрешность может составлять до 12 градусов.

Это коридор, в котором в зависимости от теплопотерь будет находиться температура пара, то есть максимальное значение погрешности. На самом деле, такого не бывает. Чем лучше утеплен куб и его крышка, тем меньше теплопотери, а значение Т2 ближе к Т1.

Но существует цена ошибки… Предположим, термометр в паровой зоне показал 98 градусов, мы остановили отбор, думая, что в кубе осталось всего лишь 2% спирта. На самом деле, температура навалки была 97 градусов и содержание спирта примерно на 1,3% больше. При кубовой навалке в 30 литров это 400 грамм потерянного 96% спирта или 2 бутылки водки. Преждевременный переход на «хвосты» списал к повторной ректификации еще примерно столько же. Всё потому, что жало термометра не находилось в жидкостной зоне и при погрешности всего в 1 градус. Если куб плохо утеплен, жало находится далеко от поверхности навалки и погрешность намного больше?

Определение температуры навалки по температуре пара имеет погрешность неопределенной величины, максимальное значение погрешности неприемлемо, поскольку потери спирта будут очень большими.

Зная точное значение температуры навалки, можно определить её текущую крепость и содержание спирта в парах на входе в колонну. Имея крепость продукта на выходе, реально прикинуть, с каким количеством ступеней разделения (теоретических тарелок) работает в данный момент колонна.

Это очень важная и нужная температура, единственная из всех, абсолютную величину которой нужно определять с максимальной точностью.

Кубовая температура — это температура навалки (жидкости), мерять её нужно напрямую без посредничества пара, опустив термометр в жидкостную зону.

Да и правда, какую пользу можно ожидать от посредника, кроме испорченной информации?

Как выбрать термометр для перегонного куба

Любой термометр имеет класс точности. Это важный параметр, на которой нужно обращать внимание. Часто недобросовестные производители комплектуют продаваемые кубы биметаллическими термометрами с классом точности 2,5. Это значит, что при измерении температуры максимальная погрешность составит 2,5% от максимального значения на шкале термометра.

Если значение равно 120 градусам, то погрешность может быть до 3-х градусов. Например, если мы собираемся отсечь «хвосты» при температуре 94 градуса, и наконец-то увидели эту температуру на термометре, то на самом деле реальная температура может быть от 91 до 97 градусов. И это помимо влияния других факторов, рассмотренных выше.

При классе точности 1,5 – максимальная погрешность составила бы 1.8 градуса. При одном и том же классе точности термометр с меньшим максимальным значением измеряемой температуры будет точнее.

Как правило электронные термометры выдают более высокий класс точности. Даже бытовой кухонный термометр имеет точность плюс-минус 1 градус при цене деления 0,1 градуса, но не всё так просто. Точность измерения абсолютной температуры и разрешающая способность – разные вещи. Такие термометры оправдано применяются в колоннах, где важна не сама температура, а её изменение. Вот тут-то и играет роль 0,1 градуса. При измерении кубовой температуры он, безусловно, даст более точную температуру, чем биметаллический термометр, но чудес ожидать не стоит.

Для более точного измерения температуры кубовой навалки применяются электронные термометры типа Т-0,36-DS-A с выносным термодатчиком, у которых разрешающая способность и точность измерения равны 0,1 градуса. Правда, диапазон измерений более скромен: от -55 до 125 градусов, но для целей перегонки – в самый раз. Есть и недостаток – термодатчик DS18B20 требует гильзы для размещения в кубе.

Наиболее простой и доступный вариант размещения термодатчика – в гильзе ТЭН. При установке достаточно её отогнуть на пару сантиметров вбок и вверх от нагревательных элементов.

Если принято решение устанавливать гильзу, необходимо соблюсти простые требования: жало термодатчика должно быть на некотором удалении от ТЭН, дна и стенок кастрюли. Хотя бы пару сантиметров. Но и увлекаться не нужно, гильза не должна мешать установке дополнительного оборудования, например фальш-дна. Еще гильза не должна быть массивной, так как это не способствует точности измерений. Хорошо если внутренний диаметр гильзы приближается к диаметру термодатчика, применение термопасты – приветствуется.

Термометр для самогонного аппарата: виды и какой лучше купить

В состав самогонного аппарата входят как обязательные, так и вспомогательные элементы. Термометр относится к последним. Использовать его необязательно, но очень желательно.

Для чего используют термометр

С помощью измерительного устройства гораздо проще разделять дистиллят на фракции: «головы», «тело» и «хвосты».

Опытные самогонщики часто делают это «по старинке», ориентируясь на внешние показатели: запах, объем, горючесть и т. д. Однако такие способы не особенно точны и едва ли подойдут новичкам.

Для получения точных данных термометр размещают на крышке куба или трубе, ведущей в испаритель.

Можно поставить дополнительное устройство на сухопарник или холодильник.

Помимо помощи в разделении фракций, прибор позволяет контролировать и корректировать температуру нагрева.

Какие бывают термометры для самогонного аппарата

Биметаллические

Недорогие приборы в корпусе из металла, со щупом и круглой измерительной шкалой под стеклом.

Часто поставляются вместе с дистиллятором: вмонтированы в его крышку.

Такое устройство легко установить самостоятельно, оно не требует особого ухода: замены батареек или подключения к сети.

Главное достоинство: надежность конструкции, способность выдерживать удары, падения, высокое давление и температуры.

«Минус»: приблизительность показаний и ограниченный ресурс. Спустя какое-то время прибор может «привирать».

Однако отклонения незначительные (до нескольких десятых градуса), поэтому существенно на работу не влияют.

Электронные и цифровые

Устройства снабжены тонким зондом в 15–20 см длиной или выносным метровым датчиком для удобной эксплуатации.

Щуп обычно опускают прямо в брагу, а сам прибор устанавливают в «холодной» части дистиллятора.

Такому термометру необходим плотный контакт со средой: термометр должен быть погружен в жидкость или хорошо обдуваться паром.

Главное преимущество: высокая точность показаний. Погрешность – не более 0,1 градуса, при установке в капсуле – около 1 градуса.

Недостаток – относительная хрупкость: при падениях и ударах может выйти из строя.

Один из лучших вариантов для самогонного аппарата с широким диапазоном работы: от -30 до +500 °C.

Может использоваться не только во время перегонки, но и в процессе подготовки браги.

Работает обычно на батарейках, но некоторые модели требуют подключения к электросети.

Стеклянные спиртовые или ртутные

Классические варианты, знакомые каждому.

Главные достоинства – точность и надежность, особенно если речь идет о советских моделях.

Но есть существенный недостаток: хрупкость. По этой причине в самогоноварении стеклянные приборы используются редко.

Чтобы исключить повреждения во время эксплуатации, устройство обычно помещают в капсулу – специальный стакан.

Бесконтактные инфракрасные

Самый продвинутый вариант, но не самый удачный.

В самогонных аппаратах его используют крайне редко: из-за отсутствия непосредственного контакта с паром и брагой показания могут сильно отличаться от реальных.

Стоимость таких устройств сопоставима с ценой на электронные термометры.

Какой термометр для самогонного аппарата выбрать

В процессе дистилляции можно пользоваться любым из перечисленных приборов, за исключением бесконтактного.

Самым доступным вариантом является биметаллический термометр, его часто включают в комплектацию заводских аппаратов.

Самым точным считается электронный, но стоит он дороже.

Что касается стеклянного, его стоит применять только в крайнем случае, если других приборов нет. Это очень хрупкое устройство, которое обязательно нужно снабдить защитной оболочкой.

При выборе измерительного прибора важно обратить внимание на рабочий диапазон.

Желательно, чтобы верхняя планка была не менее +120-130 °C.

У стеклянных вариантов она обычно находится на отметке +100 °C.

Некоторые ртутные модели выдерживают более высокие температуры, но и стоят они дороже.

Ошибка или есть что добавить?