Устройство для перегонки продуктов брожения

Настоящая полезная модель относится к винодельческой отрасли пищевой промышленности преимущественно к устройствам для получения спирта из продуктов брожения и может быть использована в социальной сфере. Устройство для перегонки продуктов брожения содержит испарительную емкость с нагревателем, к которой подсоединена вертикальная колонна, соединенная с устройством отбора дистиллята, включающим охладитель и трубопроводы. Причем, вертикальная колонна соединена с устройством отбора дистиллята посредством устройства крепления, выполненного с возможностью изменения углового положения устройства отбора дистиллята относительно вертикальной колонны. При этом устройство крепления может быть выполнено сборно-разборным или в виде устройства вращения, например, шарнира. Достигаемый технический результат заявляемой полезной модели заключается в уменьшении габаритных размеров устройства для перегонки продуктов брожения и снижении затрат материала на его изготовление.

Настоящая полезная модель относится к винодельческой отрасли пищевой промышленности преимущественно к устройствам для получения спирта из продуктов брожения и может быть использована в социальной сфере.

Известна универсальная система "профи" [Каталог продукции ООО "АйСи Групп". Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: http://www.doctorguber.ru/alcohol/catalog/stuff/profi/ - свободный], представляющая собой устройство для перегонки продуктов брожения, позволяющее получать как дистиллированные напитки (например, самогон), так и спирт-ректификат. Данное устройство содержит испарительную емкость с нагревателем, к которой подсоединена вертикальная колонна с наполнителем, соединенная с ректификационной колонной (устройством отбора ректификата) для работы в режиме ректификации спирта и с устройством отбора дистиллята (для работы в режиме получения самогона). Каждое из устройств отбора ректификата и дистиллята включает охладитель и трубопроводы. Также имеется электронная система управления, включающая термометр и позволяющая автоматически контролировать все необходимые "температурные паузы" (температура - время выдержки). Причем известное устройство в один момент времени может работать только в одном из упомянутых режимов. Переключение между режимами происходит с помощью двух кранов (см. Приложение к описанию).

Это известное техническое решение выбирается в качестве прототипа, так как оно имеет наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Однако этот прототип имеет существенный недостаток, а именно, большие габаритные размеры и высокие материалозатраты на его изготовление из-за соединения вертикальной колонны одновременно как с устройством отбора ректификата (для работы в режиме ректификации спирта), так и с устройством отбора дистиллята (для работы в режиме получения самогона).

Задачей настоящей полезной модели является создание нового устройства для перегонки продуктов брожения с достижением следующего технического результата: уменьшение габаритных размеров и снижение затрат материала на его изготовление.

Поставленная задача решена за счет того, что вертикальная колонна соединена с устройством отбора дистиллята посредством устройства крепления, выполненного с возможностью изменения углового положения устройства отбора дистиллята относительно вертикальной колонны.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в известном устройстве для перегонки продуктов брожения, содержащее испарительную емкость с нагревателем, к которой подсоединена вертикальная колонна, соединенная с устройством отбора дистиллята, включающим охладитель и трубопроводы, согласно настоящей полезной модели, вертикальная колонна соединена с устройством отбора дистиллята посредством устройства крепления, выполненного с возможностью изменения углового положения устройства отбора дистиллята относительно вертикальной колонны.

Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что устройство крепления выполнено сборно-разборным.

Возможен другой вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что устройство крепления выполнено в виде устройства вращения. Возможен вариант развития этого технического решения, заключающийся в том, что устройство вращения представляет собой шарнир.

Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что вертикальная колонна выполнена сборно-разборной.

Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что устройство отбора дистиллята содержит дополнительный охладитель.

Возможен еще другой вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что дополнительно имеется устройство управления, включающее датчик температуры.

Возможен еще вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что испарительная емкость снабжена датчиком уровня.

Это заявляемое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет уменьшить габаритные размеры устройства и материалозатраты на его изготовление за счет наличия устройства крепления, выполненного с возможностью изменения углового положения устройства отбора дистиллята относительно вертикальной колонны, т.е. возможно два положения устройства отбора дистиллята относительно вертикальной колонны: нижнее и верхнее. Это позволяет, не теряя функциональности, производить перегонку продуктов брожения в двух режимах: ректификации и дистилляции (получение самогона). В верхнем положении устройства отбора дистиллята посредством заявляемого устройства осуществляется процесс ректификации спирта, а в нижнем положении устройства отбора дистиллята посредством заявляемого устройства осуществляется процесс получения самогона.

Таким образом, уменьшены габаритные размеры и значительно снижены материалозатраты на изготовление всего устройства, т.к. в отличие от прототипа для работы заявляемого устройства в двух этих режимах используется один и тот же конструкторский элемент, а именно, устройство отбора дистиллята. Кроме того, благодаря соединению устройства отбора дистиллята с вертикальной колонной с помощью устройства крепления, в процессе работы можно, не прерывая процесс, менять режим отбора спирта (дистилляции и ректификации). Благодаря возможному наличию дополнительного охладителя в устройстве отбора дистиллята и возможному выполнению вертикальной колонны сборно-разборной, например, из двух или трех частей повышается и качество отбора спирта. Т.е. в зависимости от количества составных частей можно увеличивать длину вертикальной колонны для получения более высокой степени очистки спирта-ректификата.

Предлагаемая совокупность существенных признаков в сравнении с известным уровнем техники позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».

Сущность заявляемой полезной модели и возможность ее практической реализации поясняется приведенным ниже описанием и чертежами.

Фиг.1 - Устройство для перегонки продуктов брожения (в режиме ректификации спирта), где:

1 - испарительная емкость;

2 - вертикальная колонна;

3 - устройство отбора дистиллята;

4 - устройство крепления;

5 - охладитель;

6 - дополнительный охладитель;

7 - соединительная трубка;

8 - входное отверстие для подачи воды в охладитель;

9 - входное отверстие для подачи воды в дополнительный охладитель;

10 - выходное отверстие для отвода воды из охладителя;

11 - выходное отверстие для отвода воды из дополнительного охладителя;

12 - кран отбора;

13 - атмосферная трубка;

14 - выходной патрубок;

15 - трубопровод отвода дистиллята;

16 - электромагнитный клапан;

17 - сливной кран;

18 - термометр;

19 - датчик уровня;

20 - устройство управления;

21 - термометр (датчик температуры).

Фиг.2 - Устройство для перегонки продуктов брожения (в режиме получения самогона).

Фиг.3 - Пример исполнения устройства крепления.

Устройство для перегонки продуктов брожения (Фиг.1, 2, 3) содержит испарительную емкость 1 с нагревателем (на чертеже не показано), к которой с возможностью снятия подсоединена вертикальная колонна 2 с наполнителем (на чертеже не показано).

Вертикальная колонна 2 соединена с устройством 3 отбора дистиллята посредством устройства 4 крепления, выполненного с возможностью изменения углового положения устройства 3 отбора дистиллята относительно вертикальной колонны 2.

Устройство 3 отбора дистиллята снабжено узлом отбора (на чертеже не показано), расположенным внутри таким образом, что позволяет осуществлять отбор фракции в режиме ректификации спирта, а также охладителем 5 и может быть дополнено дополнительным охладителем 6, который может быть соединен с охладителем 5 с помощью соединительной трубки 7. При этом дополнительный охладитель 6 может быть установлен и на вертикальной колонне 2.

Каждый охладитель 5 и 6 имеют входные отверстия (или патрубки) 8 и 9, соответственно, к которым подсоединены трубопроводы подачи воды (на чертеже не показано), и выходные отверстия (или патрубки) 10 и 11, соответственно, к которым подсоединены трубопроводы отвода воды (на чертеже не показано). Однако в случае использования соединительной трубки 7, она соединяет выходное отверстие 11 дополнительного охладителя 6 и входное отверстие 8 охладителя 5.

Дополнительный охладитель 6 снабжен краном 12 отбора, в качестве которого может быть использован игольчатый кран, повышающий точность отбора и с помощью которого осуществляется регулирование отбора фракции.

Устройство 3 отбора дистиллята в верхней части снабжено атмосферной трубкой 13, а в нижней части выходным патрубком 14.

В режиме получения самогона к атмосферной трубке 13 подсоединен трубопровод 15 отвода дистиллята, например, в емкость (на чертеже не показано) сбора продукта. В режиме ректификации спирта трубопровод 15 отвода дистиллята подсоединен к выходному патрубку 14.

На выходном патрубке 14 в режиме ректификации спирта может быть установлен электромагнитный клапан 16, позволяющий путем открытия и перекрытия выходного патрубка 14 регулировать качество отбора. Например, при резком возрастании температуры он позволяет стабилизировать процесс отбора и не дает «осушиться» вертикальной колонне 2.

Устройство 4 крепления и вертикальная колонна 2 могут быть выполнены сборно-разборными, что позволяет легко разбирать заявляемое устройство, например, для транспортировки. При этом вертикальная колонна 2 может быть составлена из, по меньшей мере, двух частей, соединяемых друг с другом посредством любого из известных соединений (на чертеже показано условно), например, механического, винтового или клампового.

Устройство 4 крепления может быть выполнено, например, в виде любого быстросъемного соединения типа зажимной цанги (на чертеже не показано), клампового или молочного зажима (на чертеже не показано) устройства вращения (Фиг.3) типа шарнира с внутренним отверстием для прохода пара и жидкости. При этом на вертикальной колонне 2 может быть установлен упор (на чертеже не показано), позволяющий при переводе устройства 3 отбора дистиллята из режима ректификации спирта в режим получения самогона фиксировать его положение.

Испарительная емкость 1 представляет собой, например, перегонный куб или паро-водяной котел (на чертеже показано условно), имеющий сливной кран 17, и может быть снабжена термометром 18, датчиком давления (на чертеже не показано) и датчиком уровня 19, который может быть выполнен, например, визуальным или электронным.

Нагреватель (на чертеже не показано) может быть размещен внутри испарительной емкости 1 или снаружи и выполнен в виде двухэлементного теплоэлектронагревателя или нагревающей плиты.

В качестве наполнителя (на чертеже не показано) вертикальной колонны 2 могут быть использованы, например, сетка или обогатительные клапана.

Также дополнительно имеется устройство 20 управления, выполненное электронным и включающее датчик 21 температуры, снабженное дисплеем, панелью управления и соединенное с электромагнитным клапаном 16, нагревателем (на чертеже не показано), датчиком (на чертеже не показано) давления в испарительной емкости 1.

Датчик 21 температуры может быть установлен на устройстве 3 отбора дистиллята. В варианте исполнения, когда заявляемое устройство не оснащено устройством 20 управлении, вместо датчика 21 температуры может быть установлен обычный термометр 21.

В режиме получения самогона устройство 20 управления поддерживает температуру автоматически и плавно. В режиме ректификации мощность нагревателя (на чертеже не показано) постоянная, а флегмовое число поддерживается путем ручного управления краном 12 отбора (игольчатым краном) или электромагнитным клапаном 16.

Работу устройства для перегонки продуктов брожения, согласно предлагаемой полезной модели, осуществляют следующим образом.

Собирают устройство, для чего подключают нагреватель (на чертеже не показано) испарительной емкости 1 к сети.

Устройство 20 управления соединяют электрическими соединениями (проводами) с датчиком (на чертеже не показано) давления испарительной емкости 1, нагревателем (на чертеже не показано), датчиком 21 температуры и электромагнитным клапаном 16. При наличии электронного датчика 19 уровня к нему также подключают устройство 20 управления.

Для работы заявляемого устройства в режиме ректификации спирта соединяют охладитель 5 и дополнительный охладитель 6 с водой, посредством подключения трубопроводов (на чертеже не показаны) к соответствующим входам и выходам.

С устройства 20 управления или в ручном режиме включают нагреватель (на чертеже не показано), который начинает разогрев жидкости (продукты брожения) в испарительной емкости 1. После достижения заданной в устройстве 20 управления температуры, нагреватель (на чертеже не показано) переходит в поддерживающий температуру режим.

Пар, поднимаясь по вертикальной колонне 2 и устройству 3 отбора дистиллята, охлаждается в охладителе 5 и образовавшаяся флегма стекает обратно в вертикальную колонну 2. Встречаясь с паром, происходит термостабилизация, при наступлении которой в верхней части устройства (в устройстве 3 отбора дистиллята) располагаются легко кипящие фракции «голова» такие, как метиловый спирт, альдегидная группа и т.п., а в нижней части устройства (в вертикальной колонне 2) фракции с большей температурой кипения такие, как этиловый спирт.

Контроль над температурой в устройстве 3 отбора дистиллята осуществляет датчик 21 температуры или термометр 21.

С течением времени отбора спирта его становится все меньше в испаряемой жидкости и требуется все больше времени для стабилизации температуры. При этом устройство 20 управления может остановить разогрев испарительной емкости 1, если датчик 19 уровня зафиксирует отсутствие испаряемой жидкости над нагревателем (на чертеже не показано), предохраняя последний от сгорания. В случае ручного управление оператор сам отключает нагреватель (на чертеже не показано) по показаниям датчика 19 уровня.

При достижении температуры, заданной в устройстве 20 управления, прекращается отбор.

Для работы заявляемого устройства в режиме получения самогона соединяют охладитель 5 с водой, посредством подключения трубопроводов (на чертеже не показаны) к соответствующим входам и выходам.

С устройства 20 управления или в ручном режиме включают нагреватель (на чертеже не показано), который начинает разогрев жидкости (продукты брожения) в испарительной емкости 1. После достижения заданной в устройстве 20 управления температуры, нагреватель (на чертеже не показано) переходит в поддерживающий температуру режим.

Пар, поднимаясь по вертикальной колонне 2, охлаждается в охладителе 5 и образовавшаяся флегма стекает в емкость (на чертеже не показано) для сбора продукта.

Контроль над температурой в устройстве 3 отбора дистиллята осуществляет датчик 21 температуры или термометр 21.

Устройство 20 управления может остановить разогрев испарительной емкости 1, если датчик 19 уровня зафиксирует отсутствие испаряемой жидкости над нагревателем (на чертеже не показано), предохраняя последний от сгорания. В случае ручного управление оператор сам отключает нагреватель (на чертеже не показано) по показаниям датчика 19 уровня.

При достижении температуры, заданной в устройстве 20 управления, прекращается отбор.

Таким образом, достигается технический результат заявляемой полезной модели, а именно, уменьшение габаритных размеров устройства для перегонки продуктов брожения и снижение затрат материала на его изготовление.

Предлагаемая полезная модель может найти широкое применение на предприятиях пищевой, парфюмерной, медицинской промышленности, а также в быту.

Подготовлена конструкторская и технологическая документация. Изготовлен и испытан опытный образец. Комплект поставок определен. Испытания дали положительные результаты.

1. Устройство для перегонки продуктов брожения, содержащее испарительную емкость с нагревателем, к которой подсоединена вертикальная колонна, соединенная с устройством отбора дистиллята, включающим охладитель и трубопроводы, отличающееся тем, что вертикальная колонна соединена с устройством отбора дистиллята посредством устройства крепления, выполненного с возможностью изменения углового положения устройства отбора дистиллята относительно вертикальной колонны.

2. Устройство для перегонки продуктов брожения по п.1, отличающееся тем, что устройство крепления выполнено сборно-разборным.

3. Устройство для перегонки продуктов брожения по п.1, отличающееся тем, что устройство крепления выполнено в виде устройства вращения.

4. Устройство для перегонки продуктов брожения по п.3, отличающееся тем, что устройство вращения представляет собой шарнир.

5. Устройство для перегонки продуктов брожения по п.1, отличающееся тем, что вертикальная колонна выполнена сборно-разборной.

6. Устройство для перегонки продуктов брожения по п.1, отличающееся тем, что устройство отбора дистиллята содержит дополнительный охладитель.

7. Устройство для перегонки продуктов брожения по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит устройство управления, включающее датчик температуры.

8. Устройство для перегонки продуктов брожения по п.1, отличающееся тем, что испарительная емкость снабжена датчиком уровня.

РИСУНКИ