Идея не была заброшена. Мало того, она — как заноза в мозгу не давала покоя. И за 4 года было кое-что сделано. Методом проб и ошибок я постепенно вышел на реализацию этого проекта. По крайней мере — уже виден свет в конце тоннеля.
КДПВ. Красивый рабочий аламбик. «Montanya distillers Co», Crested Butte, Colorado, USA.
2. Отказался от идеи индукционной плиты, как подсказывал vvzvlad по причине повышенной сложности управления индукционной плитой. Проверял на своей индукционной нагревательной поверхности — без ковыряния мозгов плиты управлять ей крайне сложно. Подцепиться к сенсорной панели плиты не инвазивно не удалось.
3. От ряда клапанов, задвижек и тому подобных вещей, которые были неэффективны или грелись.
4. От жидкостного охлаждения холодильника в силу объективных причин (подводка, замерзание в случае двухконтурности и тому подобных проблем).
Я постараюсь рассказать обо всех решениях, к которым пришел в процессе реализации идеи.
Много тяжеловесных изображений и спойлеров.
Сепаратор
Пожалуй, ключевым элементом в автоматизации процесса перегонки является сепаратор — устройство разделения фракций перегонки: «голов», «тела», «хвостов» (а, впоследствии, и «крепкого тела»). Без сепаратора и блока управления — за процессом перегонки нужно постоянно следить. Это лишнее время. Сидишь и ждешь, когда нагреется, потечет. А — это долго. Для чего, собственно, идея и затевалась. Экономия времени и управляемость процессом — вот где суть. А для этого нужен сепаратор — разделитель фракций.
Вариантов сепаратора тоже было несколько.
Первый вариант — клапан от стиральной машины. Плохой вариант — малое сечение протока, непрерывное многочасовое удержание клапана. Всё это греется, гудит. От этого варианта я ушел почти сразу.
Клапан от стиральной машины 3W180 — плохой вариант сепаратора.
Второй вариант: сепаратор из трех стеклянных подрезанных медицинских бутылочек, залитых в эпоксидную смолу. Может быть — это был бы и неплохой вариант, но при знании свойств эпоксидной композиции. Я залил сразу всю «дозу» эпоксидки (где-то 450 мл) по незнанию. Эпоксидная композиция разогрелась градусов до 70. В результате все бутылочки растрескались внутри заливки, но не рассыпались. Осадочек остался. От идеи отказался. Хотя — вариант неплохой.
Фотография сепаратора на эпоксидной композиции. Трещинки внутри.
Фотография сепаратора на эпоксидной композиции. Как должно было крепиться.
Фотография сепаратора на эпоксидной композиции. Выходные патрубки.
Третий вариант: сепаратор вертикального типа, деревянный с медными воронками. Неплохой вариант. Но, так как была попытка применить двигатель от самописца ДСМ2-Л-220, то вращаться он мог только в одну сторону — в принципе — ничего страшного, но тогда нужно было контролировать положение клювика сепаратора над воронкой, а — это дополнительные оптические датчики, повышенное напряжение 220 вольт через сигнальный провод. Плюс ко всему, ко мне вдруг пришла идея делать отбор «крепкого тела», а это уже четвертая воронка. Для тех, кто в теме — на крепком «продукте» делаются все настойки, которые потом разбавляются до нужной концентрации. На 40 процентах — дуб (основа любого коньяка или виски) — ну никак настаиваться не хочет. А на 60% — только в путь. Поэтому, пришлось отказаться и от этого варианта, хотя — он был вполне себе здравым.
Фотография сепаратора вертикального типа. Фронтальный вид.
Фотография сепаратора вертикального типа. Вид сверху.
Фотография сепаратора вертикального типа. Клювик. Оптические датчики.
Фотография сепаратора вертикального типа. Двигатель от самописца 2 об./мин.
Еще есть одна «противная» штука в оборотном сепараторе: патрубок постоянно вращается, то есть — каждая перегонка — один полный оборот клювика сепаратора вертикального типа. Естественно, силиконовый шланг будет перекручиваться. Чтобы такого не произошло, нужно, чтобы патрубок был вставлен в подшипник. Подшипник должен быть закреплен в некоем крепеже, в который должен быть запрессован медный патрубок. То есть — дополнительный «сложный» узел — еще один недостаток такого типа сепаратора. Здесь на фото клювик состоит из 2х пластин, между которыми фанерочка, в которую вставлен подшипник с закрепленным патрубком. Всё это свинчено винтиками и закреплено на вращающейся оси. Геморно? Геморно!
Фотография сепаратора вертикального типа. Медный патрубок вращается в подшипнике.
Ну, и теперь — последний финишный вариант сепаратора — текущий. Из фанеры, направляющих, шагового двигателя, его драйверов и концевиков.
Фотография сепаратора на шаговом двигателе.
Фотография сепаратора на шаговом двигателе. Вид сверху.
Изготовлен был из фанеры, толщиной 21 мм. и 10 мм. Воронки из нержавейки для заливки спиртного в карманную металлическую фляжку.
Из 6 штук выберете 4 нормальных. Бывают бракованные.
Воронка нержавеющая маленькая для фляжки.
Еще бывают такие же воронки, но меньше по высоте, бывают скругленные. Всего встречал 3 типа. Такие высокие мне показались самыми простыми для монтажных работ. Есть еще алюминиевые, это совсем для снайперов, диаметром 18 мм. Называются: «Воронка для духов». Но мне показалось, что отверстие выходное совсем уж маленькое. Здесь уже будет проявляться эффект натяжения поверхности жидкости. К тому же она лябезная какая-то. Если вклеить в фанеру — будет нормально, но так — гнется руками.
Воронка алюминиевая для духов. Лябезная.
Вид сепаратора снизу на вклеенные воронки.
Дальше начал мудрить с приводными механизмами. Нашел какие-то планочки, принтер хотел разобрать. И опять-таки, китайские партнеры меня совратили: набор для 3Д принтера с готовыми направляющими, диаметром 8 мм, ходовым валом, винтом, со всеми крепежками и орехами + шаговый движок — всего за 1500 рублей!
Запрос на Али:
«3D Printer guide rail sets T8 Lead screw length 200mm linear shaft 8*200mm KP08 SK8 SC8UU nut housing coupling step with motor»
Набор направляющих для 3D-принтера.
Зачем, спрашивается, я буду ерундой страдать? Всё готово. Надо лишь на фанерочку всё закрепить. Так я и решил. Осталось лишь разметить, сделать фанерную ходовую планку (на которую медный патрубок закреплен) и две боковины.
Сепаратор на шаговом двигателе.
Вся внутрянка с направляющими, кареткой, воронками, выходным патрубком в дальнейшем будет закрыта оргстеклом с продольной прорезью сверху под силиконовый шланг. Так будет вообще как в аптеке — ни пыли, ни грязи.
Подвижный выходной патрубок (если проще назвать — «писунок») сделан из медной трубки диаметром 14 мм. На конце специально заужен, чтобы не было выбросов жидкости за пределы воронки. Для этого было сделано 8 продольных разрезов на конце миллиметров на 7, образовавшиеся усики выкушены через один, остальные подогнуты вовнутрь. Таким образом, жидкость будет более-менее направлена тонкой струйкой в центр воронки. Сам патрубок закреплен на подвижной каретке при помощи тех же винтов, которыми крепится к ходовым подшипникам и ходовому винту. Крепежные кронштейны выходного патрубка, посредством которых он привинчен к подвижной каретке были отлиты из эпоксидной смолы в картонную опалубку с добавлением внутрь кусочков джинсовой ткани. Получился достаточно крепкий импровизированный композит, который при сверловке не крошился. После отливки, кронштейны патрубка тщательно обрабатываются напильником. Этот патрубок будет, впоследствие, соединен силиконовым шлангом с холодильником.
Фотография патрубка медного («писунок»).
Драйвер шагового двигателя L298N.
Но L298N — это просто «токовый усилитель» сигнала от микроконтроллера. В этом режиме к L298N нужно подцепить 4 порта от микроконтроллера. Дополнительно в программе следить за направлением вращения (порядком следования импульсов), соблюдать очередность импульсов. Есть некий программный геморрой. Куда проще — сделать это всё «железно». Для этого случая есть EasyDriver v4.4 на базе А3967.
Драйвер шагового двигателя EasyDriver v.4.4.
В этом случае становится совсем всё просто: выставил единицу (подтянул +5 вольт) на входе «direction», дал один импульс на входе «step» — сделал шаг вперед. Выставил 0 (подтянул gnd) на входе «dir», дал один импульс на входе «step» — сделал шаг назад. Если шаговый двигатель простаивает — выставляем 0 на «Enable» — и всё — привод обесточился и не греется. Красотища! Всего 3-мя портами микроконтроллера и без лишнего программного извращения.
Что касается шагового двигателя, то он — слабый. Но для наших нужд — вполне себе хватает. И ходовую гайку или соединительную муфту, в случае проскакивания концевика — не свернёт. Упершись — начинает просто гудеть. Поэтому, в программе в дальнейшем, можно даже предусмотреть верификацию отказа концевика: делаем 20000 шагов влево, и, если не находим концевика Limit1 — значит концевик сломан, но мы заведомо находимся на левом нуле. Как-то так.
Вот как выглядит электронная начинка сепаратора в сборе:
Фотография сепаратора со стороны привода и драйверов.
Всё это запитывается от 5 вольт. Хоть и написано, что Easy Driver работает от 6-30V — всё славненько пашет от 5V. Сам Easy Driver этот шаговик не тянет. Его максимальный ток 750 мА. Этого даже на одну фазу не хватит. Поэтому только через L298N. И да, перемычки на драйвере L298N «Enable A», «Enable B» — оставляются (а-то я уже в свое время успел разобрать и собрать разок всё, прежде, чем понял в чем дело, почему шаговый двигатель не едет). На вход Step — оптимально подавать частоту следования импульсов около 500 Гц. На частоте 230-240 Гц. шаговый двигатель сильно шумит и вибрирует. Микрошаговый режим не рекомендую — начинает греться L298N — да и этот режим нафиг никому не нужен — мы тут не 3Д-модели вытачиваем — четкое позиционирование не требуется. Поэтому на EasyDriver v4.4 входы MS1, MS2 — нужно заземлить. Вход «Enable» EasyDriver v.4.4 — можно и не подсоединять к микроконтроллеру, но тогда шаговый двигатель будет постоянно запитан на протяжении 5 часового процесса перегонки.
1. OutputA, OutputB — это фазы шагового двигателя A-A*, B-B*.
2. На +12V Power — подаем +5 вольт.
3. Power GND — общий.
4. Перемычку 5V Enable — не трогаем — она выдает на вывод +5V.
5. Power — стабилизированные 5 вольт (могут пригодиться).
6. Перемычки A Enable, B Enable — не трогаем.
7. Input — импульсные входы от Easy Driver v.4.4 (Motor Coil A, Motor Coil B).
На EasyDriver v.4.4:
1. PDF Input, Reset, Sleep Input — не трогаем вообще.
2. Входы MS1, MS2 — заземляем (можно прямо на самой плате на входах GND — все земли соединены).
3. На Power In (6-30V) — подаем +5 вольт и землю.
4. На Step Input — идут импульсы, типа, сделать шаг.
5. DIR — Direction — Направление вращения шагового двигателя (высокий/низкий уровень 5/0 вольт).
6. Enable — можно использовать, можно не использовать — отключает/включает «силу» на шаговике. Если не использовать вообще, то по умолчанию — «сила» подана.
Проверка работы сепаратора проводилась с имитатора микроконтроллера (самодельного пультика управления с индикаторами) на базе таймера NE555. Спаян, буквально — на коленках. Частота таймера была настроена приблизительно на 500 Гц. Выключатели имитировали выходы от микроконтроллера Enable, Dir, Step для EasyDriver. Один переключатель двухпозиционный — направление+шаги (вперед+шаги/ни туда ни сюда/назад+шаги), второй — разрешение/запрет. Плюс — светодиодный контроль срабатывания концевиков Limit1, Limit2. На схеме пультика, расположенной ниже, будет всё понятно.
Фотография самодельного пультика управления шаговым двигателем.
Рисунок принципиальной схемы пультика на ne555.
Вот видео работы сепаратора. Переключать пультик одной рукой (в другой — камера) — не очень удобно, поэтому — как есть. Но там и так всё понятно. Разрешение/запрет, вправо/влево, светодиодики загораются на пультике белый и красный — концевики. Ну и зеленый светодиодик — идет генерация частоты 500 Гц от таймера — светится равномерным таким свечением.
Видео демонстрации работы сепаратора с пульта:
Фотография электрического шарового крана.
Алгоритмы работы аппарата
Фотография самогонного аппарата.
На данный момент самогонный аппарат представляет собой нечто, изображенное на фотографии. Плита Электра 1001. Куб перегонный, объемом литров на 22-25 (размеры не помню точно). Дефлегматор литра на 4-5 (должен быть по каким-то найденным сведениям 1/5 от объема перегонного куба) со стравливающим аварийным клапаном. Соединение фланцевое на 4-х болтах.
В кубе есть нижний спускной шаровый вентиль для слива отработки. Сухопарник стравливаемый где-то на литр. Холодильник воздушного охлаждения из двух теплообменников от газовой колонки ВПГ-18 (19, 23) по киловатту рассеиваемого тепла каждый (около 1 кв. метра эффективной площади) и 4-х 140-х вентиляторов от компьютера на 12 вольт. Вентиляторы включаются при достижении температуры 30oC, отключаются при 28oC. Включение/выключение вентиляторов осуществляется китайским электронным термостатом W1209.
W1209 электронный термостат.
Холодильник для дистилляции с воздушным охлаждением.
Воздушное охлаждение аппарата из чужой статьи.
Я собрал свой холодильник, тоже воздушный. Сделал на основе прямоточных радиаторов от газовых колонок ВПГ-18(19,23). Получилось удачно. Пробовал совсем без вентиляторов — не хватает даже 3-х радиаторов. С вентиляторами с лихвой хватает и двух. Один лишний радиатор отвинтил за ненадобностью. Металлическая рама, как видно — осталась на 3 радиатора. Работает как часы. Термодатчик от термостата W1209 установлен на первом радиаторе (на фотографии не видно из-за вентилятора, расположен — внизу справа — прямо вклеен между пластинами радиатора на герметик).
Температура на выходе всего холодильника при обычной работе — комнатная. Впоследствие, когда доделаю силовой ящик, блок питания 220В/12В будет снят. Питание на 12 вольт будет заведено от ящика с «мозгами».
Фотография воздушного холодильника.
Фотография воздушного холодильника. Вид со стороны.
Сначала я хотел сделать воздушное охлаждение на элементах Пельтье и компьютерных процессорных радиаторах с вентиляторами. Согнул медную спираль от кондиционера 9 мм. диаметром. Залил ее алюминием. Килограмма 3 туда ушло. Из алюминия выглядывают медные пластины, к которым должны были быть подсоединены компьютерные радиаторы через прослойку: медь, элемент Пельтье, еще одна широкая медная пластина, два радиатора от компьютера. В общем, такая болванка со спиралью внутри, облепленная с 4х сторон восемью радиаторами от компа. А между ними элементы Пельтье. А в центре болванки вообще стальная труба. Через нее тоже предполагался дополнительный продув. Вот такая вот кукурузина. Тяжеленная.
Фотография этого кирпича:
Отлитый из алюминия холодильник для дистилляции воздушного охлаждения.
И еще один вид с обратной стороны. Сверху/снизу видны трубочки подачи пара. Посредством множества винтов предполагалось закрепить все остальные элементы. Уголки для крепления самого холодильника.
Фотография этого «кирпича» со стороны предполагаемого крепежа.
Как делалась опалубка под холодильник для понимания, что внутри:
Сборка опалубки для холодильника.
Собранная опалубка без крышки под заливку алюминием.
Собранная под заливку опалубка. Герметик термостойкий.
Ну, заливка прошла удачно. Правда, дымилась опалубка сильно, как-никак, температура расплавленного алюминия где-то около 660oC. Но, после извлечения всей конструкции, оказалось, что медная трубка внутри заливки прохудилась. Не знаю, что с ней произошло, может силы деформации при остывании как-нибудь повоздействовали на трубку внутри, но ее порвало. И трубка дала течь и протекала куда-то вовнутрь болванки и наружу возле одного из винтов. Печально, ну да ладно.
Какие еще предполагались варианты холодильника, кроме уже представленных:
Медный радиатор (конвектор) централизованного отоления концевой. Был бы шикарный вариант, но жаба задавила даже на б/у. Новый на 2кВт стоит от 28 до 32 килорублей. К тому же — в европейской части России такие радиаторы на уровне эксклюзива.
Радиатор отопления медный концевой 2 кВт.
Есть более приемлемый вариант — медно-алюминиевый радиатор отопления. Цена вопроса уже около 12,5 килорублей. Принципиальной разницы нет. Контакт пара только с медью. Как видно — застойных зон нет. Прямоток. Главное — выставить по уровню. Идеальный вариант, но всё-равно — дорогой. Кстати, на авито можно найти за 3 килорубля, но на пересылку таких тяжелых вещей никто не идет. Такие варианты стоит рассматривать, если нужен радиатор не на 1,5-2,0 кВт, а на 3-4 кВт. То есть, если перегонный куб сразу на 4 конфорки, объемом на «50+» литров. Тогда, в этом случае, еще имеет смысл дополнительно увеличить мощность продувающих вентиляторов.
Медно-алюминиевый радиатор отопления.
Практическая часть вопроса
Как предполагалось ранее в предыдущей статье, аппарат работать не может. О чем речь? Предполагалось, что бак будет нагрет до температуры кипения спирта и дополнительный подвод тепла не потребуется, подводимую к баку мощность можно будет снизить. И необходима теперь только (пониженная) подводимая мощность на поддержание кипения жидкости в баке. На практике осуществить такой режим работы не удалось: брага закипала, аппарат прогревался, начинал выдавать дистиллят, но после снижения мощности, аппарат начинал «плеваться». Конденсация спиртов начиналась уже в подводимом к холодильнику патрубке и этот конденсат «гонялся» по силиконовому шлангу туда-сюда. Было принято решение не снижать подводимую к баку мощность и гнать, как говорится, на полную катушку (две конфорки на 2,0 и 1,5 кВт). Работа аппарата в этом случае идет в «непрерывном» режиме (что упрощает алгоритм в разы) без поддержания заданной температуры в баке (как предполагалось ранее). И, да — ничего не пригорает. А дефлегматор с сухопарником отсекают кипящие выбросы браги, которые могли бы попасть в холодильник.
Что еще было замечено:
Как показала практика, температура в дефлегматоре не может являться основанием для управления перегонным процессом. Проблема в том, что она разнится на 1 — 1,5oC, в зависимости от внешних условий (температуры в помещении, давления) и типа перегоняемого материала (у вина одни контрольные точки кипения, у браги — другие, у медовухи — третьи, у браги из варенья — четвертые).
Была замечена интересная особенность. Температура медного воздушного холодильника изменяется интересным и строго определенным образом. Как я уже описывал — у меня холодильник медный, воздушный, состоит из двух теплообменников от газовой колонки ВПГ-18 (19, 23), соединенных последовательно. На них закреплено 4 вентилятора диаметром 140 мм от компьютера на 12 вольт. Теплообменники справляются с поставленной задачей легко, в них нет застойных зон, они прямоточные. Ближе к концу первого теплообменника был закреплен температурный датчик от китайского электронного термостата W1209, который управляет включением вентиляторов холодильника с уставкой в 30oC. Так вот, была замечена интересная особенность — температура в конце перегонки (именно в этой точке холодильника) ведет себя следующим образом: медленно поднимается где-то до 67-69oC, а потом резко падает до 46-47oC (в течение 10-11 минут). И после этого падения температуры продукт, как говорится — «не горит» (все спирты уже частично ушли). Объясняется этот провал температуры, по-видимому, тем, что теплоемкость кипящего пара изменяется так, что способен охладиться гораздо раньше в теплообменнике, чем спиртосодержащий пар. То есть — воды в нем становится больше и она конденсируется уже на первых витках теплообменника.
2. Переводим патрубок сепаратора в 3 положение «слабое тело». Отгоняем 1 час (отгонка «слабого тела» занимает около 1 часа пока «горит» — это еще где-то 1,5-2 литра). И в течение этого часа ничего не делаем, а лишь фиксируем максимальную температуру термодатчика. Вообще, температура на холодильнике в этой точке может плавать в пределах 53-69oC, но никак не на 20. На 20oC только в конце перегонки и резко. Допустим, зафиксировали максимум температуры на холодильнике, пусть он равен 69oC. Постоянно после отгона «крепкого тела» начинаем контроль отклонения от этого максимума. Если попался еще один максимум, фиксируем его снова. И снова ждем отклонения от максимума на 20-22oC от максимума. Как только температура упала ниже уровня (например, 69-21=48oC), переводим клювик (патрубок) сепаратора в режим отгона «хвостов» в 4 положение.
3. В режиме «хвостов» просто выставляем таймер, скажем, на 1-1,5 часа и отгоняем столько, сколько получится. За это время все остатки по-любому отгонятся. По истечение 1,5 часов можно включить какую-нибудь сигнализацию об окончании процесса, а после — всё оборудование можно расхолаживать и выключать.
Эксперимент первый:
Перегонялось 18 литров. Сахарная брага.
0:00 — Старт нагрева перегонного куба.
1:00 — Бурно закипело. Пошел прогрев дефлегматора, холодильника.
1:02 — Срабатывание термостата. Закрутились вентиляторы. Уставка 30 градусов на включение, 28 на выключение. Потекли головы.
1:06 — 250 мл. «голов» отогналось. 57-60oC — установившаяся температура в контрольной точке холодильника.
1:30 — Отогнался 1 литр 60% спиртового раствора.
1:58 — 2,5 литра отогналось (1 литр «крепкого тела» и 1,5 литра остатков «слабого тела»). Температура медленно поползла вверх.
2:03 — Температура в контрольной точке холодильника 69,7oC.
2:10 — Температура медленно поползла назад.
2:16 — 66,3oC.
2:24 — 58,3oC.
2:28 — 55,0oC.
2:29 — 54,0oC.
2:30 — 52,2oC.
2:31 — 51,0oC.
2:32 — 48,0oC.
2:33 — 46,0oC.
2:35 — 46,2oC — конец отгонки «слабого тела».
2:39 — 46,6oC.
3:27 — 45,0oC — конец отгонки «хвостов».
Эксперимент второй:
В следующий раз перегонка шла так же, только температура была сдвинута немного в большую сторону — в помещении потеплело. Но разница в 20oC сохранилась. В процессе перегонки наблюдается два скачка температуры — в начале до 63-х и в конце до 69-и с падением между пиками до 53oC (один пик на метаноле, второй на этаноле). Но в конце — все-равно провал, как я и говорил, но резкий и на 20oC от максимума.
В общем, в ходе экспериментов, я сделал заключение, что ключом к контролю перегонного процесса является не температура в перегонном кубе или дефлегматоре, а температура в нужной точке холодильника (правда — только в холодильнике на воздушном охлаждении). И, на самом деле, алгоритм получился бы идеальным, если бы не отрицательные температуры в помещении. Если перегонка идет при наружном воздухе (если перегонка идет где-нибудь в гараже) около 0 или даже при минусах — алгоритм «ломается». Температура на термодатчике термостата W1209 снижается ниже порогов включения-выключения и смысла измерять здесь что-либо уже нет.
Вентиляторы то включаются, то выключаются. Тогда в этом случае — алгоритм отгонки по обычному таймеру работает как часы. Было замечено, что даже при различных брагах, при различной наружной температуре воздуха время на перегонку действительно разнится, но эта разница по продолжительности процесса заключается только во времени нагрева бака с содержимым и может идти от 1 до 1,5 часов. Всё остальное время перегонного процесса практически не меняется (при одинаковом заполнении бака). Поэтому, пока что соберу установку, которая будет работать по таймеру, запуск которого осуществляется по срабатыванию термостата.
А потом «обрасту» алгоритмами. Ибо — самое сложное — это реализовать железо. Программы можно и обновить, контроллер перешить. Это дело наживное.
Фотография конденсаторов проточных экспериментальных.
И статистика по емкостям проточных конденсаторов:
Измерение емкости на частоте 10кГц.
Сухой конденсатор: 66пФ.
Мокрый от воды: 200пФ.
Спирт этиловый (85%): 206пФ.
Спирт изопропиловый: около 10 нФ.
То есть, в качестве датчика конденсатор проточный — не годится. А была большая надежда на него. Емкость меняется незначительно на этиловом спирте. Правда, добротность этого конденсатора меняется в очень широких пределах от воды к спирту. Но, измерение добротности конденсатора — это уже совсем другой измерительный прибор. В разы сложнее измерять. Нужно клепать отдельный контроллер. Банально — лень, лишь для того, чтобы провести эксперимент. Не факт, что заработает.
Теперь, на данный момент времени не хватает силового блока управления с пускателем и «мозгами» (будет выглядеть как обычный электрический шкаф под эл. счетчик). Все остальные компоненты автоматического самогонного аппарата имеются.
Пока что в таком виде силовой шкаф, но без «мозгов».
Пускатель Schneider Electric LC1D1210.
Мне пришлось его спараллелить. Ибо у него 12 ампер на фазу. Спараллелил на случай, если откажет одна из конфорок (запитанной от второй фазы), и, тогда придется греть бак двумя конфорками, но от одной фазы.
Можно использовать для наших нужд еще советский пускатель ПМА3102 на 40 ампер. Дешевый вариант, но великоват. Я его сперва хотел использовать, но он реально половину ящика занимает. Ну, и, высокий он — штуковина такая крупноватая. И компьютерный блок питания в этом случае не умещался в электрический ящик. Зато, когда он срабатывает — аж стены трясутся! Поставил бы его, но с выбором электрического шкафчика поторопился.
Фотография советского пускателя ПМА 3102 на 40 ампер.
Запитка «мозгов» будет осуществляться от компьютерного блока питания ватт на 300 типа ATX.
Крепление блока питания к силовому ящику для охлаждения.
Наполнение шкафа. Блок питания. Пускатели. Блок реле.
Таким будет джойстик управления контроллером. 5 положений + 2 кнопки.
Колодка и кнопки с подсветкой, как на следующей ниже схеме.
Колодка будет раздавать +12, +5, GND на цифровые элементы, расположенные на дверке шкафа: контроллеру, дисплею, кнопкам, джойстику.
Схема силового ящика с «мозгами» предполагается следующей (пока не проверена):
Силовая электрическая схема ящика с «мозгами».
Алгоритм работы схемы шкафа следующий: предполагаем, что на блоке питания ATX дежурка есть (то есть — фазы к ящику подведены). Нажимаем на зеленую кнопку «Пуск». Тем самым замыкаем зеленый провод блока питания ATX PS-ON на землю. Тем самым его запускаем. Появляется питание +5, +12 вольт. Реле Р1 замыкается и осуществляет самоподхват блока питания. При этом, питание начинает поступать на микроконтроллер и дисплей. Подсветка дисплея, кнопок «Пуск», «Стоп» тоже загорается. Далее, мы уже можем выбрать программу работы микроконтроллера при помощи джойстика на двери шкафа.
Программы могут быть разные, например «Обычная перегонка», «Вторая перегонка», «Половина бака», «С контролем от датчика холодильника», «По таймеру» и т.п. Ну, и, банально — согласие, типа: «А, Вы уверены, что хотите начать процесс перегонки?» — защита от случайного включения шкафа.
Кнопка «Стоп» — жестко вырубает весь шкаф и фазы, поступающие на электрическую плиту. Она размыкает реле Р1 и замыкает реле Р4. В результате пропадает самоподхват пускателя и самоподхват компьютерного блока питания. Кнопка «Стоп» нужна для экстренного отключения шкафа (на всякий случай, если забыл, к примеру, перегонный куб заполнить или что-то пошло не так).
В общем — осталась кое-какая «железная» работа, а дальше — обкатка алгоритмов на изготовленном «железе». Установочка, получается, по всем меркам, — уже не кислая. Так что — продолжение следует… Надеюсь, было интересно.
Комментарии (84)
half-life
01.03.2019 01:40Без каких-нибудь особенных затрат
Создан этот самогонный аппарат,
А приносит он, друзья, доход,
Между прочим, круглый год!
(с) Самогонщики
Zmiy666
01.03.2019 01:47+4Хм… помнится еще в детстве видел у бати знакомого подобную установку (он считался крутым и гнал элитный продукт, у него даже менты и местные партийные закупались) Так вот у него для тайминга процессов использовался простые советские настенные часы, с которых была скручена минутная стрелка и приделан шкив, на который наматывалась нитка, приделанная к патрубку… Когда брага начинала закипать он просто включал эти часы, и они неспешно наматывали нитку, протягивая патрубок, подсоединенный к трубке, которая проворачивалсь вслед за патрубком на резьбе над пятью желобами с воронками под ними. Время работы задавалось шириной желобка. Говорит в свое время несколько раз посидел, сделал на деревяшки отметки, где какой желоб должен начинаться и заканчиваться в соответствии с выходом продукта и теперь просто выкладывает нужные желоба под свой тип браги… у него там под конструкцией в шкафчике кучи разных наборов таких были. Сами желобки из жести вроде или из пластика…
HerrDirektor
01.03.2019 04:46ЗачОтно! Надо будет товарищу показать вашу статью, он химик и бооооольшооой любитель самогоноварения (я периодически набегаю на его склад с домашним «виски» — весьма и весьма годный продукт, получше всех попсовых брендов), пусть тоже автоматизирует процесс :)
anprs
01.03.2019 07:02Где тег «здоровье гика», я вас спрашиваю?
RusakovMxL Автор
01.03.2019 07:38Хорошая идея! Хотя, доля истины в теге «здоровье гика» есть. Многие считают «свое» лучше «чего-то там» в магазине.
Nikopol_86
01.03.2019 07:52ИМХО, самый корректный вариант сепаратора — это 3 отдельных клапана. Да, не бюджетно, зато надежно и есть возможность управлять производительностью отбора.
Вот так это выглядит на одном из разработанном нами устройств. Черная коробочка со светодиодами для индикации работающего клапана. Клапаны на постоянное напряжение 24 В.RusakovMxL Автор
01.03.2019 10:12Это «горячий» раздаточный коллектор? Тогда, получается — 3 холодильника?
Или холодный? Тогда, получается — 3 застойных зоны перед клапанами. Хотя, вполне себе рабочий вариант, жизнеспособный. Я думал о таком способе. Но, решил не проверять, как такой сепаратор будет работать. Что есть — то есть.Nikopol_86
01.03.2019 10:16Это ректификационная колона. Общий коллектор после дефлегматора и доохладителя. На счет «застойных» зон Вы правы, но даже с таким объемом все работало хорошо. В итоговой конструкции диаметр общего коллектора конечно был уменьшен до 8 мм, просто фото сохранилось первого варианта на котором отлаживали колону.
RusakovMxL Автор
01.03.2019 12:57Да, ну, видите, ректификация — принцип немного другой. Это всё-равно, что разговаривать о паровозе и пароходе. Принцип, вроде бы, — один, но установки в корне — разные.
А так — да — достойно сделано! Круто. Спасибо за хорошее фото.Nikopol_86
01.03.2019 13:29Есть у меня несколько проектов автоматических контроллеров для дистилляционных и ректификационных аппаратов. Все сомневался освещать их на Хабре или нет, но смотрю, что тема интересная, так что наверно напишу статейку в ближайшее время.
sim2q
01.03.2019 16:09+1Интересно хотя бы даже с точки зрения автоматизации в принципе и использования бюджетных решений применимых и для других тем. Из статьи узнал про радиаторы, клапаны и моторы — интересно!
ne_zabudka
01.03.2019 18:31А еще можно обратится за помощью к хроматографии если нужен чистый спирт
RusakovMxL Автор
01.03.2019 20:48Простой бюджетный датчик существует? Сам прибор, если не ошибаюсь, стоит жутких денег + медленный. Проточно как-то реализовать реально?
Mladolaborant
02.03.2019 06:37Хроматография — это не только высокотехнологичная хренотень ценой с крыло от самолёта, но и решения формата «Стеклянная трубка, набитая мелом», о чём нынче модно забывать.
Но таки да, медленно и гемморойно.ne_zabudka
02.03.2019 21:42Не видела ваш комент, коллега. Правильный абсорбент все же древесный уголь обработанный перегретым паром. Тогда его капилярчики прочищаются и уголь для шашлыка превращается в активированный, но вполне сойдет и обычный из магазина.
ne_zabudka
02.03.2019 21:35Для тех кто не в теме, это обычная склянка с абсорбентом, допустим с кусочками древесного угля для шашлыков. Все построено на том что пустые капилярчики в этом абсорбенте втягивают в себя более вязкую часть смеси — сивушные масла, а легкую фракцию — этиловый спирт замещая маслом, выталкивают дальше. Но зачем? Весь аромат в правильно собранной сивухе. Главное отбить запах дрожжей, а для этого надо отстоять брагу и профильтровать перед перегонкой что бы дрожжи не варились в баке ))) Спирт купить можно, а вискарик это для праздника, требует креатива.
ximik13
01.03.2019 08:45Не увидел самого главного в этом аппарате. Где контроль температуры паров, поступающих в холодильник?
Ведь весь смысл разделения жидкостей в данном случае с точки зрения физхимии построен на разности температур кипения этих жидкостей в смеси. В частности температура кипения спирта при атмосферном давлении, если мне память не изменяет, составляет 80 градусов Цельсия. Жидкости в смеси закипают строго по очереди (если использовать медленный нагрев, а не разводить костер под емкостью), как только закипает жидкость с наименьшей температурой кипения, рост температуры пара над общей смесью останавливается. И пока вся эта лекгокипящая жидкость из смеси не испарится, температура не будет расти. Соответственно спирт имеет смысл отбирать когда градусник останавливается на температуре близкой к 80 градусам. В разных регионах плюс минус 1-2 градуса может быть (от положения к уровню моря зависит). На Урале например спирт спокойно кипит при 79 градусах. Но температура абсолютно точно застопорится на одном значении. А дальше как только температура резко пошла вверх, нужно прекращать отбор спирта.
А за саму автоматизацию зачет :).
ximik13
01.03.2019 09:01Прошу прощения, но датчики температуры оказывается все таки есть, я прочитал первую статью :). Но вот режим работы их с точки зрения перегонки не оптимален. В лабораторных условиях температура кипения жидкости измеряется по температуре паров кипящей жидкости, а не по температуре жидкости :).
RusakovMxL Автор
02.03.2019 18:42У меня датчики, на самом деле, были установлены: 1. в кубе в жидкости, 2. в дефлегматоре, 3. в холодильнике на входе, 4. в холодильнике в середине, где описывал. Опыты ставил со всеми. Результат только на 4 датчике удачен. На 1, 2 — как в генераторе случайных чисел с разбросом 3 градуса от одного вида браги к другой. Поэтому, я от них отказался.
SergeyMax
01.03.2019 09:33Жидкости в смеси закипают строго по очереди
Разумеется нет. Жидкости кипят одновременно, но спирта испаряется чуток больше. Поэтому для нормального разделения используется многократное разделение жидкостей на устройстве для фракционной дистилляции.Nikopol_86
01.03.2019 09:44Жидкости в смеси закипают строго по очереди
Если бы так и происходило, то не было бы смысла в изобретениях ректификационных колон, можно тогда отбирать фракции на дистилляторе по температуре в кубе. Но так не делают, потому как не происходит четкого разделения, а температуры кипения некоторых составляющих исходного сырья настолько близки, что в результате дистилляции выходят практически одновременно. В итоге — хотите качественное разделение — делайте ректификацию.ximik13
01.03.2019 15:14Вы сейчас про что? Про чистоту очистки? Назовите мне, пожалуйста, вредные вещества в браге с температурой кипения 78-80 градусов Цельсия, вызывающие летальный исход, и которые нужно обязательно удалить. Разница между ректификацией и дистилляцией вполне понятна. Но в данной статье речь не про ректификационную колонну. И кстати да, ректификация может применяться для разделения жидкостей имеющих близкие температуры кипения. При которых компоненты смеси закипают почти одновременно. Так что я все еще не вижу противоречий в моем утверждении про раздельное закипание компонентов жидкости при достаточной разности их температуры кипения. Заметьте, что обычное испарение других компонентов в каких-то количествах тоже есть, и оно увеличивается при повышении температуры смеси жидкостей.
serjmd
01.03.2019 20:21Назовите мне, пожалуйста, вредные вещества в браге с температурой кипения 78-80 градусов Цельсия, вызывающие летальный исход, и которые нужно обязательно удалить.
То, что попадает в «головы». Использовал для розжига или чистки. Даже на улице не по себе становится.
Другой вопрос, что в браге они «размазаны» по причине большого количества примесей. Но они есть.
ximik13
01.03.2019 10:12Про кипят одновременно позвольте все же не согласиться. Иначе бы они и испарялись ровно в тех же пропорциях, что содержатся в смеси. И хоть как-то их разделить не получилось бы способом дистилляции в принципе. Пришлось бы использовать другие методы, например различную растворимость компонентов смеси в чем то еще :), отличающемся по плотности. И разумеется истина где-то по середине :).
По фракционной дистилляции от части соглашусь. При том что сам принцип разделения жидкостей из смеси ровно тот же что и у простой перегонки — разность температур кипения компонентов смеси. Ни разу не видел реализации фракционной дистилляции именно в самогонных аппаратах :). Разве что опытные люди разбавляют водой полученный продукт и перегоняют повторно.
Ну и при медленном доведении до температур кипения, пока не выкипит почти весь более легкокипящий компонент температура на градуснике измеряющем температуру паров останавливается :). Это просто факт из личного опыта из химической лаборатории, а не теория из интернета.
SergeyMax
01.03.2019 10:22Про кипят одновременно позвольте все же не согласиться
А с чем именно вы тут планируете не согласиться?) Водно-спиртовая смесь — это единое целое, результат её кипения — тоже водно-спиртовая смесь.
Ни разу не видел реализации фракционной дистилляции именно в самогонных аппаратах
В смысле «не видели»? А смотрели?)
Ну и при медленном доведении до температур кипения, пока не выкипит почти весь более легкокипящий компонент температура на градуснике измеряющем температуру паров останавливается :). Это просто факт из личного опыта из химической лаборатории, а не теория из интернета.
Просто у вас этого опыта не очень много. Иначе вы бы знали, чем simple distillation отличается от fractional, и какая из них в каких случаях используется.ximik13
01.03.2019 10:45[sarcasm] Если бы смесь была именно просто водно спиртовой, то смысла делать ее перегонку :)? Можно и так употреблять, "опытный" вы наш. Давайте расскажите нам о годах проведенных на производстве спирта и составе содержащихся в нем примесей. А simple distillation я так понимаю на русский не переводится как и fractional. Или вы это свой интеллект так подчеркнуть решили? [/sarcasm]
А если серьёзно. Вы же вроде не глупый человек, а начинаете чушь нести и переходить на личности. Тут вроде статья про бытовой самогонный аппарат (хоть и автомат), а не про получение химически чистых веществ. Делайте скидку на людей не подкованных в физической химии :). В получении чистого спирта пока никто вроде не был замечен. Слишком уж он гигроскопичен.
Mladolaborant
02.03.2019 06:54Да, температура останавливается.
Но если я не всё забыл из своего детского опыта, то состав перегоняемой хрени таки ползёт в зависимости от состава того, что у нас в кубе осталось.
Mladolaborant
02.03.2019 07:00Ни разу не видел реализации фракционной дистилляции именно в самогонных аппаратах
Отводящая труба подлиннее и холодильник, поставленный повыше — уже почти дробная перегонка.
А если ещё специально алюминевую трубу в куб вертикально поставить и набить железными мочалками… Впрочем, это уже на грани ректификации.
engine9
01.03.2019 08:56-1Гоните меня ссаными тряпками, но алкоголь попотенциальным опасностям и степени воздействия, а еще тяжести последствий (как для потребителя, так и для социума) приравниваю к наркотикам. И совсем не за запрет, а за настороженное отношение и крайне умеренное, щадящее, потребление. Ибо вещество довольно токсичное (особенно метаболиты) и является одним из самых сильных пищевых канцерогенов. Имея большие запасы — имеешь большой риск зависимости. Береги мозг, гик!
ximik13
01.03.2019 09:29При чем тут ссаные тряпки? У вас свое отношение к этому, имеете право :). А кто-то живет по принципу "кто не курит и не пьет, тот здоровеньким помрет" :). И это его право. Главное что бы в крайности ни то ни другое не заходило и все у всех будет хорошо :).
engine9
01.03.2019 09:40+1Потому что есть (весьма обоснованное) раздражение на ЗОЖ-фанатиков которые готовы растерзать любого за одно упоминание про конфету с коньяком или бокал пива. Но я видел достаточно примеров как здоровые и умные люди заметно деградировали в увлечениях и мышлении, начав употреблять с формата безобидных пятничных посиделок к друзьями.
Алкоголь очень недооценен в массовом сознании, потому что привычен и повсеместен. Хотя является опасным и коварным психоактивным веществом.
Wijey
01.03.2019 10:26И плюс к тому самогон невозможно полностью очистить от сивушных масел, что делает его ещё вреднее магазинной продукции.
serjmd
01.03.2019 20:29+1Не все так просто. Этиловый спирт сам по себе сильный яд. А примеси при производстве дистиллята очень разнообразны. И те, что идут в «теле» не так вредны, как те, которые в «головах» и «хвостах». При этом они мешают печени сразу переработать весь алкоголь, попавший в организм. Процесс растягивается, что позволяет в это время организму уже вывести часть яда.
Ну, и по собственному опыту, я не могу пить водку от слова совсем. Похмелье наступает после стопки. Дистилляты же вполне могу себе позволить. Вернее, мог.
RusakovMxL Автор
01.03.2019 20:52Есть виды магазинной продукции — которая не является ректификатом! Виски, коньяк и т.п. — это дистилляты. Исторически.
Mladolaborant
02.03.2019 06:52Пресловутые сивушные масла — это огромная пачка разнообразных веществ, как по химическому составу, так и по спектру действия, и, что немаловажно — по генерируемым вкусовым ощущениям. А если дать время всяким там нездорово-нестабильно полиненасыщеным соединениям отстояться и нареагироваться между собой до стабильного состояния — то ядовитость, внезапно, очень сильно уходит, а вот вкусность и ароматность — возрастают.
Более того, я гарантирую вам, что ЧДА этиловый спирт, смешанный в правильных, с учётом всех факторов, пропорциях с деионизированым бидистиллятом — дико мерзкая на вкус вещь, допить стопарь которой у меня, например, моральной стойкости не хватило. И аварийно добавленная в него соль положения не спасла.
Pro-invader
01.03.2019 11:46На любом сайте и на Хабре тоже, всегда в теме про алкоголь обязательно вылезет кто-нибудь, кто считает нужным сообщить всем, что алкоголь вреден. Спасибо, а то мы не знали.
engine9
01.03.2019 14:25А чем ваше негодование супротив «вылезателей» отличается от моего?
Это без всякого сарказма или наезда, просто интересно чем вы обосновываете свою правоту высказываться и запрещаете её другим.
me21
01.03.2019 09:37А какой управляющий микроконтроллер?
RusakovMxL Автор
01.03.2019 10:05Планируется ATmega32 со следующим распределением портов: 6 портов на дисплей, 7 портов на джойстик, 5 на сепаратор, 2 от датчиков температуры от холодильника и 4 на управление силовыми элементами — пускатель, блок питания. Остальные — если понадобится дополнительное усовершенствование (звуковые оповещения и тому подобные вещи).
kosmonaFFFt
01.03.2019 10:31+1Это ж какие объемы перегонки должны быть, чтобы так заморочиться с автоматизацией. И я кажется догадываюсь, почему с момента первой статьи прошло аж 4 года. :)
RusakovMxL Автор
01.03.2019 13:02Семья. Жизнь раскрутилась колесом. Изменились приоритеты. Как в одной песне «Чиж и Ко»: — "… но что-то его удержало; может быть трое детей, а может быть — директор школы."
hogans
01.03.2019 10:32+1выгоднее использовать перегонный куб с электротенами — проще контролировать степень нагрева
Alexeyslav
01.03.2019 12:14+1Странно что индукционный нагрев не зашёл… видимо, не захотелось морочится с управлением полевика? Штатная схема плиты там вообще не нужна, нужна только силовая часть и свой ШИМ, в качестве которого может выступать та же ардуина/ATMEGA32 и простой драйвер. Заодно, можно там же реализовать термостат с ПИД-регулятором. Почему у вас не получилось с регулированием температуры — так это потому что инерционность аппарата надо учитывать, а это с релейным регулятором весьма спорно, для этого и делают ПИД-регуляторы. К тому же, можно делать плавный ступенчатый подогрев — контролируемую скорость повышения температуры.
Во-вторых, напихать датчиков температуры в разные части аппарата, логировать их и по результатам делать выводы и изменять алгоритм работы для улучшения показателей. Возможно получится лишь по датчикам отслеживать все фазы с высокой точностью и уйти от применения жесткого таймера который работает лишь в контролируемых условиях внешней среды. Вполне возможно, измеряя электропроводность и диэлектрическую проницаемость(емкостной датчик) «продукта» можно отличить их фазы.
Сепаратор конечно жесть… но блин! Почему не использовать обычную серву, которая перемещает достаточно гибкий шланг в соответствующую воронку? или Г-образная трубка под управлением сервомеханизма?
RusakovMxL Автор
01.03.2019 13:13Еще с индукцией не зашло по причине того, что нержавейка с индукцией не очень дружит. Я пробовал. Надо в этом случае городить цельнометаллический дополнительный поддон под бак из черного металла. К тому же — инерционность не только от конфорок зависит. Объем бака имеет тоже большое значение. Это как паровоз — разогнал, а остановить уже проблематично.
А по поводу сепаратора — Вы говорите о моей «второй» или «третьей» версии сепаратора. Некоего гибрида из двух. А так — вариантов реализации — великое множество. Мне этот вариант показался самым «управляемым» и простым, после нескольких неудачных вариантов. Кому как больше нравится, на самом деле. Я лишь рассказал о возможном варианте.
Самое главное у производителей электроники — сделать прототип — оптимизацией будет заниматься другой отдел. В жизни, наверное, тоже так.Alexeyslav
01.03.2019 14:45Принципиальная разница. У вас нет контроля положения, можно только догадываться что каретка переместилась в нужную позицию после срабатывания концевика. Застрянет где-то посередине, а схема об этом даже не узнает. Или проскальзывать начнёт, а схема выдаст фиксированное количество шагов…
Для индукционки достаточно положить внутрь чугунный «кирпич» он и будет греться. Просто нагревом индукционным легче управлять — для этого не нужны силовые элементы. И на пороге кипения инерционность комфорки очень хорошо даёт о себе знать.sim2q
01.03.2019 16:19+1Мне индукционка просто нравится (хотя и «побаиваюсь» реактивной мощности и соотв напряжений и токов гуляющей в контуре).
Но «чугунный «кирпич» в вашем предложении — опять же даст инерционность
Nikopol_86
01.03.2019 13:23Думаю, Вы очень заблуждаетесь в собственных выводах о простоте работы индукционных печей. Почитайте на досуге о методах управления и что такое ФАПЧ, при этом еще и на мощностях больше 1 кВт. Ко всему же контроллер в Arduino не предназначен для решения таких задач, банально потому что у него нет аппаратных элементов для реализации такого функционала, а при реализации на уровне ПО можем попросту не успеть за процессом и привет силовой транзистор. Контроллер в данном случае можно использовать в качестве элемента для формирования задания и контроля параметров, а вот уже регулирование и управление должно быть выполнено на специализированной схемотехнике.
Что касается регулирования с управлением через реле, то это вполне работающий вариант. Все что нужно сделать, так это реализовать ПИД с ШИМ на выходе. Вопрос в другом, каково будет количество включений этого силового элемента в ед. времени и выдержит ли он их. Поэтому рациональней использовать полупроводниковые коммутационные элементы.Alexeyslav
01.03.2019 14:50Достаточно открыть схему бытовых индукционных плит, из обратных связей там только защиты. Встроенный контроллер ничем не лучше ардуины, разве что драйвер сразу на чипе.
Nikopol_86
01.03.2019 20:00Если внимательней рассмотреть схему, то Вы правы в том, что контроллер там действительно не мощнее того, что установлен в Arduino. Но, как Вы сами заметили там есть «обратные связи», но на них построена не только защита, но и как раз система автоматической подстройки контура при внесении в его поле различных кастрюль с разным содержимым.
Так вот вмешательство в такое устройство должно осуществляться с полным представлением процесса и последствий и требует глубоких познаний в предметной области. Потому как силовая электроника игр не терпит, а сгоревших транзисторов в таких печках от «не правильных» кастрюль я наменялся прилично.
sim2q
01.03.2019 16:27У типовой печки с контроллера идёт выход PWM который сглаживается в «условно» постоянку идущую на компаратор. Можно наверное туда попробовать сунуться подруливать. Защиты по току и напряжению там аппаратные помимо этого. Но на форумах когда интересовался вопросом — народ оставлял пачки битых IGBT после ремонта/опытов :)
Nikopol_86
01.03.2019 19:54Не буду спорить с выше сказанным, но мне не совсем ясно, что такое
выход PWM который сглаживается в «условно» постоянку идущую на компаратор
а колебательный контур по Вашему тоже «постоянкой» запитан?
Предлагаю ознакомиться с работой одного из научных заведений, та правда о индукционном нагреве металлов, но глобально сути не меняет. Кастрюли тоже ведь не одинаковые…
www.icct.ru
Можно все не читать, но даже беглый просмотр даст представление о сложности процесса по получению качественного устройства с приемлемыми характеристиками.sim2q
01.03.2019 21:17
Извините за проффдеформированный сокращениями коммент:)
Имелось в виду, что внутри (на сколько я понял) — плита не очень то и умная и всё рулится через аналоговую обратную связь и «обмазано» снаружи несколькими типами защит. Контроллер же там — в основном как сервис.
На куске схемы аналоговая часть — сам генератор. Слева — на катушку LC контура, справа — на драйвер IGBT. Мощность задаётся с вывода PWM от контроллера.
полная схема из которой кусок. Т.е. посыл, что плита и «разные кастрюли и это вот всё» — разбирается сама. Мощность же можно попробовать подруливать через эту цепь от контроллера. Т.к. до практической реализации дело у меня не дошло, но немного пробовал на самодельной катушке и низком напряжении — пишу предположениями:)Nikopol_86
02.03.2019 11:19Собственно своими высказываниями, я не пытался сказать, что это все не реально, а лишь хотел донести, тот факт, что решение подобной задачи не так просто и прозрачно как кажется на первый взгляд. А цена экспериментов без понимания сути процесса крайне высока, как минимум из-за количества сожженных транзисторов. Сам немного занимался силовой электроникой, но только ремонты, до уровня собственных разработок еще не дошел, есть пробелы в знаниях.
Mykola_Von_Raybokobylko
01.03.2019 13:14Я немного чужд к автоматике.
Мне сам ритуал нравится. Неспешно так. Знай подливай воды или снега подкидывать, да дегустируй через раз.
vladvul
01.03.2019 16:00ректификация? — нет, не слышал…
ТЭНы в бак, вместо того чтобы насиловать электроплиту с теплопотерями и инерцией?
Автоматизация сбраживания с автоматической подачей в ректификатор?RusakovMxL Автор
01.03.2019 16:04Валяются у меня тэны. Я просто не захотел их врезать. Пошел по пути наименьшего сопротивления. Нержавейка «очень классно» поддается обработке. Я почувствовал всю «прелесть», когда попытался врезать обычный стравливающий вентиль. Убил 2 фрезы. «Очень понравилось».
А так, как Вы говорите, есть еще к чему стремиться. Ректификация. Автоматизация сбраживания. У меня там еще бак на 200 литров валяется с масляным подогревом. Вот это вещь! Но — это уже — совсем другая история.red_b
02.03.2019 08:58ТЭН действительно вещь. Сейчас тоже довожу до ума автоматику. Использую ТЭНы. Нагрев 17-18 литров до кипения за 20 минут, при этом ничего не пригорает. У Вас на двух конфорках 20 литров нагревает до кипения за 1 час. Раньше тоже гнали на плите, правда мощность у нее была 1-1,5 кВт, точно не помню, вот там нагрев занимал час и 20 минут. В итоге сейчас, используя ТЭНу на 2кВт (сначала думал многовато для бака в 22 литра, но по размерам только такая подходила) процесс 1-го перегона занимает примерно 2 часа (браги при этом примерно 18 литров)
corin
01.03.2019 19:44Я давно отказался от идеи автоматического сепаратора, поскольку головную фракцию при наличии известного опыта, можно отбирать только по запаху. Каждый затор отличается от другого, много различных факторов — сырьё, дрожжи, температура брожения, солод или ферменты. Никак не возможно предсказать, при какой температуре, или после какого объема голов пойдёт вкусняшка. Аппарат у меня полуавтоматический, после закипания браги снижает мощность, пускает воду в дефлегматор. После достижения определённой (заведомо недостаточной для выхода тела) температуры в холодильнике — отключается и ждёт хозяина. обычно хватает 20-40 минут посиделок у аппарата с периодическим вынюхиванием погона. Когда понимаю, что вот эту рюмочку я вылить уже никак не могу, просто меняю ёмкость и собираю тело. То же и с хвостами, но там не так чётко. Иногда полезно бывает и хвостов подпустить, если планируется длительная выдержка.
serjmd
01.03.2019 20:37+1Когда гнал, делал все вручную, опираясь только на показания спиртометра в струе. Головы очень неторопливо отделял при втором перегоне, опять же опираясь на показания спиртометра в спирте-сырце. Не жалел, отбрасывал процентов десять. Хвосты рубил уже на пятидестяти процентах в струе. Спиртометры использовал АСП-3.
Вообще, занятие очень интересное. Но когда заметил, что чаще стали появляться поводы для опрокинуть стаканчик, ушел в завязку. Третий год без алкоголя, иногда скучаю по процессу, но нет желания употреблять результат.
truebest
01.03.2019 22:09Здравствуйте. Всегда посматриваю такие проекты на предмет интересных электронных решений, но все же главное что работает.
А вот здесь парень сделал целую систему для добычи самогонки в домашних условиях. Возможно вам будет интересно.Nikopol_86
02.03.2019 19:28Посмотрел я ссылку, очень интересное решение и очень качественное исполнение. Хотелось бы узнать подробностей, но исходники не выложены к сожалению…
culegayot
02.03.2019 01:00Хорошая вещь, но на электричестве выходит дорого.
RusakovMxL Автор
02.03.2019 01:03По-любому отбиваются государственные акцизы. Всё-равно дешевле в итоге выходит. Со всем сырьем и электроэнергией дешевле 100 рублей за 0,5 литра.
culegayot
02.03.2019 01:30Это надо хорошенько прикладывать или продавать, легче раз в месяц купить литруху за 500 (или сколько она там стоит, я пивной алкоголик)
Pro-invader
02.03.2019 16:22Вот я пиво и варю, нерж. котел на 71 л, профессиональная индукционная плита, которая выдерживает его вес, очень удобно.
Thoth777
02.03.2019 01:19Автоматизация — это всегда круто.
Но есть нюанс, она должна или самоподстраиваться под разные условия (например, разные браги), или условия должны быть одинаковыми. Иначе вы или слишком мало отберете голов/хвостов, или наоборот, слишком много.
Mladolaborant
02.03.2019 06:44Полнопоточный монохроматический рефрактометр — отличный помощник в автоматизации самогонного аппарата.
Стеклянный лоток v-образной формы, через который протекает готовый продукт, лазерная указка и фотодиод поболее в качестве приемного указателя.
Меняется показатель преломления — меняется положение прошедшего через призму луча. Калибруем пропуская продукт с желаемыми свойствами и выставляя положение фотодиода, а дальше, в зависимости от отклонения луча меняем интенсивность нагрева куба.Nikopol_86
02.03.2019 11:24А есть более математическое описание Вашему высказыванию или линк с более детальным описанием? Не хочу обидеть, мне просто интересно разобраться в сути процесса, может реализую. А то уже идея родилась с датчиком от привода компакт диска, там как раз отслеживается площадь лазерного отраженного пятна…
Mladolaborant
02.03.2019 20:06Обижаться на такие вопросы сложно, скорее наоборот, когда твоим трепом интересуются — это довольно приятно)
Математического там немного, потому что всё это делалось на чисто интуитивном понимании, а восстанавливать сейчас точную оптику всего этого очень влом.
Если интересны записки сумашедшего с шакалистыми картинками, добро пожаловать подспойлер
1 — наш источник лазерного излучения, 2 — v-образная кувета из двух стеклянных пластинок с замазкой на стыке, 3 — плоскость, на которой мы распологаем фотоприёмник приёмник.
4 — фотоприёмник в виде пластины из любого матово рассеивающего полупрозрачного материала и приклееного к нему на прозрачный термоклей фотодиода.
При изменении показателя преломления жидкости — соответственно меняется угол отклонения лазерного луча. Угол отклонения увеличивается при увеличении показателя преломления, который мы и измеряем, причём это увеличение пропорционально углу развала граней призмы (поэтому развал лучше делать побольше).
Точное численное значение показателя преломления нам не нужно. Нам нужно лишь подтверждение того, что показатель преломления с определёнными допусками соответствует тому продукту или фракции, качество которого нас устраивает. Устанавливаем режим при котором идёт нужный продукт и определяем l1 и l2 для него, под которые и делаем потом фотоприёмник. (В опытном варианте — на стене на которую падал луч просто ставились засечки мелом).
Ну а дальше — успешно регулируем показатель преломления изменением количества тепла, подводимого к кубу.
Для того чтобы эта схема успешно работала — стоит добавить к кубу дефлегматор (который не стоит путать с любимым нашими самогонщиками сухопарником), он сильно повышает зависимость состава на выходе от температуры в кубе.
eugenk
02.03.2019 15:55Во-первых нужна зависимость показателя преломления от состава жидкости. Во-вторых в жидкости могут быть примеси, существенно на него влияющие. В третьих тут вряд ли обойдешься фотодиодом, ибо измерять надо отклонение луча. Тут скорее что-то типа ПЗС-матрицы или фотодиода, но с механической разверткой луча. Хотя в общем и целом идея вполне здравая и интересная. Сам думал было дело о подобных измерениях. Так что респект.
Mladolaborant
02.03.2019 18:28нужна зависимость показателя преломления от состава жидкости
Снимается один раз и чисто эмпирически — делаем пробную гонку, отбираем пробы продукта при разных значениях отклонения и определяем отклонение луча при котором качество продукта нас устраивает. Или используем эталонный продукт для калибровки.
фотодиода, но с механической разверткой луча
Зачем так сложно? Полоска полупрозрачного пластика, например, того из которого делаются бутылочки для медпрепаратов, успешно решает задачу передачи светового потока с своей поверхности на приклееный к ней с обратной стороны фотодиод с точностью, достаточной для определения, попал на неё луч или нет.
А размеры зоны детектирования не менее успешно регулируются при помощи ножниц)
eugenk
02.03.2019 14:35Привет коллега-самогонщик! :)))))
Увы, первую Вашу статью пропустил, сейчас начал читать. Сходу возражение по оптической развязке на MOC3041. В момент включения этой хрени в сеть, мы вовсе не обязательно попадаем к началу (концу) полуволны. Можем попасть и где-то посередине. Напряжение на симисторе оптопары быстро нарастает от 0 до 310 вольт. Симистор при этом с довольно большой вероятностью открывается. Ну не любят они быстрого нарастания! И через него пойдёт ток, ограниченный только резистором R1 — 800 миллиампер. Да, этот импульс тока будет очень короткий. Тем не менее для необратимой деградации оптопары его (может быть нескольких таких импульсов) вполне хватает. Через некоторое время оптопара будет открываться сама по себе, без открывающего сигнала в случайные моменты времени. Визуально, если к силовому ключу подключить лампочку (желательно маломощную, ватт на 40 не более) это выглядит так. В момент включения в сеть нить лампочки слегка вспыхивает. А когда оптопара уже деградировала, лампочка неровно, мигая и вполнакала горит без подачи открывающего сигнала. Когда сигнал подается, она горит ровно и в полный накал. Беда что сильно увеличивать сопротивление R1, ограничивая тем самым ток, нельзя. Ибо тогда силовой ключ будет открываться уже при бОльших фазах полуволны, со всеми отсюда вытекающими.
Я наткнулся на этот сюрприз совсем недавно, когда делал регулятор для электрической печки. Что я сделал. Включил между анодом мощного ключа и управляющим электродом диодный мост. В его выпрямляющее плечо включил транзистор на 450 вольт и 4 ампера. Ток МОС3041 ограничил сопротивлением 6.8 кОм. И управлял через оптопару базой этого транзистора. Т.е. сделал для мощного ключа дополнительный усилитель тока. С ним всё работает абсолютно надёжно. Если у Вас тоже возникла эта проблема, буду рад, если моё решение Вам поможет.
peacemakerv
02.03.2019 15:58Интересная статья. Но вот мне уже давно интересно — почему до сих пор нет «умных» кухонных плит, или варочных панелей с обратной связью?
Т.е. с контролем закипания, выкипания… отключением питания при аварийных событиях…
Или я что-то пропустил?Pro-invader
02.03.2019 16:27Моя индукционная варочная панель выключается, если вода прольется на нее. Или просто сама выключается, если в течение часа не нажимать на кнопки (типа забыл выключить).
peacemakerv
02.03.2019 16:32Pro-invader, это стандартный функционал, общеизвестный. А вот обратную бы связь давно пора замкнуть — датчик кипения какой-нибудь, и интерфейс для управления конфорками с этих датчиков…
zzzzzzzzzzzz
02.03.2019 23:29Эпоксидку в околопищевых конструкциях не надо использовать!
Во влажной среде она выделяет что-то, для здоровья неполезное. Хотя есть и специальная пищевая эпоксидка, но вживую я её никогда не видел. Хотя, по картинке судя, прямого контакта нет. Но я бы всё равно поостерёгся.
Moskus
4208px ? 3120px (scaled to 780px ? 578px) — с выкладыванием оригинального разрешения вы все же погорячились, ни одно фото не содержит деталей, которые бы потребовали такой детализации для рассматривания.
RusakovMxL Автор
Извините, погорячился.