Прошло 4 года с момента публикации статьи.
«Концепция: самогонный аппарат – полностью автоматический» .
4 года, Карл! Идея не была оставлена.
Более того, она была как заноза в мозгу и не давала покоя.
И за 4 года кое-что было сделано.
Методом проб и ошибок я постепенно начал реализовывать этот проект. По крайней мере, свет в конце тоннеля уже виден.
КДПВ.
Красивый рабочий аламбик.
Дистилляторы Монтана C о ", Крестед-Бьютт, Колорадо, США.
От чего мне пришлось отказаться: 1. Правда, от некоторых идей пришлось отказаться: отказался от газового процесса из-за повышенной опасности, ведь система безопасности была сложнее самого устройства.
2. Я отказался от идеи индукционной плиты, как предлагали ввзвлад из-за повышенной сложности управления индукционной плитой.
Проверил на своей индукционной нагревательной поверхности - управлять ею, не ковыряя мозги плиты, крайне сложно.
Неинвазивно прикрепить к сенсорной панели плиты не удалось.
3. От ряда задвижек, задвижек и т.п.
, вышедших из строя или перегретых.
4. От жидкостного охлаждения холодильника по объективным причинам (подключение, зависание при двухконтурности и тому подобные проблемы).
Я постараюсь рассказать обо всех решениях, к которым я пришел в процессе реализации идеи.
Много тяжелых изображений и спойлеров.
Разделитель
Пожалуй, ключевым элементом автоматизации процесса дистилляции является сепаратор – устройство для разделения дистилляционных фракций: «головы», «тело», «хвосты» (и, в последующем, «крепкое тело»).
Без сепаратора и блока управления процесс перегонки необходимо постоянно контролировать.
Это дополнительное время.
Вы сидите и ждете, пока он нагреется и начнет течь.
И это долго.
Именно поэтому и возникла идея.
Экономия времени и управление процессом – вот в чем суть.
А для этого нужен разделитель – разделитель дробей.
Также было несколько вариантов разделителя.
Первый вариант - клапан от стиральной машины.
Плохой вариант – маленькое сечение воздуховода, постоянное удержание клапана в течение многих часов.
Все это нагревается и гудит. От этого варианта я отказался почти сразу.
Клапан от стиральной машины 3W180 – плохой вариант сепаратора.
Второй вариант: сепаратор из трех медицинских бутылок из граненого стекла, залитых эпоксидной смолой.
Может быть – это был бы хороший вариант, но со знанием свойств эпоксидного состава.
Я по незнанию залил сразу всю «дозу» эпоксидки (около 450 мл).
Оксидный состав нагрелся до 70 градусов.
В результате все бутылки треснули внутри начинки, но не рассыпались.
Осадок остается.
Я отказался от этой идеи.
Хотя это хороший вариант. 
Фото сепаратора на эпоксидном составе.
Трещины внутри.
Еще фото сепаратора на эпоксидной основе
Фото сепаратора на эпоксидном составе.
Как оно должно было быть прикреплено.
Фото сепаратора на эпоксидном составе.
Выходные трубы.
Третий вариант: Сепаратор вертикального типа деревянный с медными воронками.
Не плохой вариант. Но, поскольку была попытка использовать двигатель от регистратора DSM2-L-220, то он мог вращаться только в одну сторону - в принципе - ничего страшного, но тогда нужно было контролировать положение клюва сепаратора над воронка, а это дополнительные оптические датчики, повышенное напряжение 220 вольт через сигнальный провод. Плюс ко мне внезапно пришла идея выбрать «сильное тело», а это четвертая воронка.
Для знающих: все настойки изготавливаются из крепкого «продукта», который затем разбавляется до нужной концентрации.
Процентов 40 — дуб (основа любого коньяка или виски) — ну совсем не хочет настаиваться.
И 60% — просто в пути.
Поэтому от этого варианта пришлось отказаться, хотя он был вполне разумным.
Фото сепаратора вертикального типа.
Фронтальный вид. Еще фото сепаратора вертикального типа
Фото сепаратора вертикального типа.
Вид сверху.
Фото сепаратора вертикального типа.
Клюв.
Оптические датчики.
Фото сепаратора вертикального типа.
Мотор от магнитолы 2 об/мин.
Есть еще одна «гадость» в сепараторе обратки: труба постоянно вращается, то есть каждая перегонка — это один полный оборот клюва сепаратора вертикального типа.
Естественно, силиконовый шланг перекрутится.
Чтобы этого не произошло, трубу необходимо вставить в подшипник.
Подшипник необходимо закрепить в каком-нибудь крепеже, в который нужно запрессовать медную трубку.
То есть дополнительный «сложный» блок – это еще один недостаток сепаратора такого типа.
Здесь на фото клюв состоит из 2-х пластин, между которыми кусок фанеры, в который вставлен подшипник с закрепленной трубой.
Все это скручено саморезами и закреплено на вращающейся оси.
Это геморрагия? Сумасшедший! 
Фото сепаратора вертикального типа.
Медная трубка вращается в подшипнике.
Ну а теперь - последний отделка опция разделителя - текущий.
Изготовлен из фанеры, направляющие, шаговый двигатель, его драйверы и концевые выключатели.
Фото сепаратора на шаговом двигателе.
Фото сепаратора на шаговом двигателе.
Вид сверху.
Он был изготовлен из фанеры толщиной 21 мм.
и 10 мм.
Воронки из нержавеющей стали для заливки спирта в карманную металлическую колбу.
О воронках: Найдите на Али фразу: «Набор воронок для колб из нержавеющей стали, 6 шт., маленькие (6 шт.)».
Из 6 штук выберите 4 нормальных.
Есть бракованные.
Небольшая воронка из нержавеющей стали для колбы.
Встречаются и подобные воронки, но меньшей высоты, а иногда и округлые.
Всего я встретил 3 типа.
Эти высокие мне показались самыми простыми для монтажных работ. Есть еще алюминиевые, как раз для снайперов, диаметром 18 мм.
Их называют: «Воронка для духов».
Но мне показалось, что выходное отверстие очень маленькое.
Здесь уже проявится эффект натяжения поверхности жидкости.
Кроме того, она довольно милая.
Если приклеить его к фанере, то будет нормально, но вот так он гнется от руки.
Алюминиевая воронка для духов.
Лябезная.
Как собирается механическая часть: Воронки вклеиваются в фанеру обычным клеем на эпоксидной основе за 2 прохода (иначе такой столбик клея будет вытекать через малярный скотч).
Отверстия вырезались резаком по дереву диаметром 38 мм.
При приклеивании воронки вставлялись до упора и заклеивались малярным скотчем.
Вообще-то сначала для предыдущего варианта сепаратора я заказал медные воронки у мастера на Ярмарке Мастеров.
И обошлись они мне с доставкой в копеечку (около 2 тысяч рублей) 
Вид снизу сепаратора: склеенные воронки.
Потом я начал возиться с механизмами привода.
Я нашел несколько полосок и захотел разобрать принтер.
И снова мои китайские партнеры меня соблазнили: комплект для 3D-принтера с готовыми направляющими диаметром 8 мм, приводным валом, винтом, со всем крепежом и гайками + шаговый двигатель - всего за 1500 рублей!
Просьба к Али:
«Наборы направляющих для 3D-принтера T8, длина ходового винта 200 мм, линейный вал 8 * 200 мм, KP08 SK8 SC8UU, корпус гайки, шаг соединения с двигателем» 
Набор направляющих для 3D принтера.
Почему, спрашивается, я буду страдать от ерунды? Все готово.
Вам просто нужно закрепить все на фанеру.
Поэтому я решил.
Остается только разметить, сделать из фанеры ходовую планку (на которую крепится медная труба) и две боковины.
Сепаратор на шаговом двигателе.
Вся внутренняя часть с направляющими, кареткой, воронками и выходной трубой впоследствии будет покрыта оргстеклом с продольной прорезью сверху для силиконового шланга.
Будет как в аптеке – ни пыли, ни грязи.
Подвижный выходной патрубок (если его проще назвать «писунок») выполнен из медной трубки диаметром 14 мм.
Конец специально заужен, чтобы не было выброса жидкости за пределы воронки.
Для этого на концах длиной 7 миллиметров было сделано 8 продольных надрезов, через один полученные усики выкусаны, остальные загнуты внутрь.
Таким образом, жидкость будет более или менее направлена тонкой струйкой в центр воронки.
Сама труба крепится к подвижной каретке с помощью тех же винтов, которые крепятся к ходовым подшипникам и ходовому винту.
Кронштейны крепления выпускной трубы, с помощью которых она прикручивается к подвижной каретке, были отлиты из эпоксидной смолы в картонную форму с добавлением внутрь кусочков джинсовой ткани.
В результате получился довольно прочный импровизированный композит, не рассыпавшийся при сверлении.
После отливки кронштейны труб тщательно обрабатываются напильником.
Эта труба в дальнейшем будет соединена силиконовым шлангом с холодильником.
Фотография медной трубы («писунка»).
Конструкция электронной части сепаратора: Далее, как всем этим управлять? Понятно, что для удобства управления нужны концевые выключатели: левый, правый пределы ходового винта (Limit1, Limit2).
Это функционал для удобства управления.
Я использовал механические концевые выключатели.
Вы можете использовать как оптические, так и магнитные герконы – в зависимости от того, что вам больше нравится.
Шаговый двигатель входил в комплект 3D (17HS2408S).
Напряжение 4,8 вольт. 0,8 ампера на фазу.
Нужен водитель.
Подойдет такой драйвер, как Stepper driver L298N. 
Драйвер шагового двигателя L298N.
А вот L298N — это просто «усилитель тока» сигнала микроконтроллера.
В этом режиме нужно подключить 4 порта микроконтроллера к L298N. Дополнительно в программе следите за направлением вращения (порядком импульсов), наблюдайте за последовательностью импульсов.
Там какой-то программный геморрой.
Гораздо проще сделать все это «жестко».
Для этого случая есть EasyDriver v4.4 на базе A3967. 
Драйвер шагового двигателя EasyDriver v.4.4.
В этом случае все становится совсем просто: поставил единицу (подтянул +5 вольт) на входе «направление», дал один импульс на входе «шаг» — сделал шаг вперед. На входе «реж» выставил 0 (подтянул gnd), на входе «шаг» подал один импульс — сделал шаг назад. Если шаговый двигатель простаивает, выставляем 0 в «Включить» — и всё — привод обесточен и не греется.
Красота! Всего 3 порта микроконтроллера и без лишних программных искажений.
Что касается шагового двигателя, то он слабоват. Но для наших нужд этого вполне достаточно.
И ходовая гайка или муфта, если концевик проскальзывает, не развалится.
Когда он отдыхает, он просто начинает гудеть.
Поэтому в дальнейшем программа может предусмотреть даже проверку неисправности концевика: делаем 20 000 шагов влево, и если мы не находим концевик Limit1, значит, концевик сломан, но мы явно слева ноль.
Что-то вроде этого.
Вот так выглядит электронная начинка узла сепаратора: 
Фото сепаратора со стороны привода и водителя.
Все это питается от 5 вольт. Хоть и написано, что Easy Driver работает от 6-30В, от 5В все работает прекрасно.
Сам Easy Driver не поддерживает этот шаговый двигатель.
Его максимальный ток составляет 750 мА.
Этого недостаточно даже для одной фазы.
Поэтому только через L298N. И да, перемычки на драйвере L298N «Включить А», «Включить Б» оставлены на месте (я уже успел один раз все разобрать и собрать, прежде чем понял, в чем дело, почему не работает шаговый двигатель).
Вход Step оптимально обеспечивает частоту повторения импульсов около 500 Гц.
На частоте 230-240 Гц.
Шаговый двигатель очень шумный и вибрирует. Режим микрошага не рекомендую - L298N начинает нагреваться - да и этот режим особо никому не нужен - 3D модели мы тут не делаем - четкое позиционирование не требуется.
Поэтому в EasyDriver v4.4 входы MS1, MS2 необходимо заземлить.
Вход «Включить» EasyDriver v.4.4 можно не подключать к микроконтроллеру, но тогда шаговый двигатель будет постоянно питаться в течение 5-часового процесса перегонки.
Схема подключения L298N, EasyDriver v4.4 следующая: Л298Н: 1. OutputA, OutputB — фазы шагового двигателя A-A*, B-B*.
2. При питании +12В - подать +5 Вольт. 3. Питание GND – общий.
4. Не трогайте перемычку включения 5В – она выдает на выход +5В.
5. Питание - стабилизированное 5 вольт (может пригодится).
6. Перемычки A Enable, B Enable – не трогать.
7. Вход - импульсные входы от Easy Driver v.4.4 (Motor Coil A, Motor Coil B).
На EasyDriver v.4.4 : 1. PDF-ввод, Сброс, Сон-ввод - вообще не трогаем.
2. Входы MS1, MS2 - земля (можно прямо на самой плате по входам GND - все земли подключены).
3. На Power In (6-30В) - подаем +5 вольт и землю.
4. На Step Input - идут импульсы типа сделай шаг.
5. DIR - Direction - Направление вращения шагового двигателя (высокий/низкий уровень 5/0 вольт).
6. Enable – можно использовать, нельзя использовать – отключает/включает «питание» на степпере.
Если вы его вообще не используете, то по умолчанию применяется «сила».
Работу сепаратора проверяли с помощью симулятора микроконтроллера (самодельный пульт управления с индикаторами) на базе таймера NE555. Паял, буквально - на коленях.
Частота таймера была установлена примерно на 500 Гц.
Переключатели имитировали выходные сигналы микроконтроллера Enable, Dir, Step для EasyDriver. Один двухпозиционный переключатель — направление+шаги (вперед+шаги/ни туда-сюда/назад+шаги), второй — разрешение/запрет. Плюс – светодиодный контроль работы концевых выключателей Limit1, Limit2. Приведенная ниже схема дистанционного управления все прояснит. 
Фото самодельного пульта управления шаговым двигателем.
Чертеж принципиальной схемы пульта дистанционного управления ne555.
Вот видео сепаратора в действии.
Переключать пульт одной рукой (с камерой в другой) не очень удобно, поэтому всё как есть.
Но там все ясно.
Разрешение/запрет, вправо/влево, светодиоды на пульте горят белым и красным — концевые выключатели.
Ну а зеленый светодиод - частота 500 Гц генерируется от таймера - светится равномерным свечением.
Видео, демонстрирующее работу сепаратора с пульта: Другой вариант разделителя стоит дорого: Можно было бы сделать сепаратор из 4-х электрических шаровых кранов.
Это вариант. Но каждый из них стоит 1000 рублей.
Кроме того, так или иначе, при объединении в распределительный коллектор останутся застойные зоны, и смешивание остальных фракций в шаровых кранах неизбежно.
Ну и все это напряжение 220 вольт. И это тоже вариант. 
Фото электрического шарового крана.
Алгоритмы работы устройства
Фото самогонного аппарата.
На данный момент самогонный аппарат представляет собой нечто, изображенное на фотографии.
Печка Лектра 1001. Перегонный куб, объёмом 22-25 литров (точные размеры не помню).
Обратный конденсатор на 4-5 литров (по найденным данным он должен составлять 1/5 объема перегонного куба) с аварийным выпускным клапаном.
Фланцевое соединение на 4 болтах.
Куб имеет нижний сливной шаровой кран для слива отходов.
Из парового резервуара истекает около литра.
Холодильник с воздушным охлаждением, состоящий из двух теплообменников от газовой колонки ВПГ-18 (19, 23), каждый по киловатту рассеиваемого тепла (около 1 кв.
метра полезной площади) и 4 вентиляторов 140-й серии от 12-.
вольтовый компьютер.
Вентиляторы включаются, когда температура достигает 30. о С, выключается в 28 о C. Вентиляторы включаются/выключаются китайским электронным термостатом W1209. 
Электронный термостат W1209. Воздушное охлаждение.
Холодильник Впечатлил холодильник в статье, которая когда-то была на Хабре (статья автора под ником 61003 от 19 августа 2015 бесследно исчезла с Хабра вместе с ней), а теперь где-то здесь: Дистилляционный холодильник с воздушным охлаждением.
Воздушное охлаждение устройства из чужой статьи.
Собрал я свой холодильник, тоже воздушный.
Изготовлен на базе прямоточных радиаторов от газовых водонагревателей ВПГ-18 (19,23).
Все получилось хорошо.
Пробовал вообще без вентиляторов - даже 3 радиаторов мало.
С вентиляторами двух более чем достаточно.
Один лишний радиатор был откручен за ненадобностью.
Металлический каркас, как видите, остался на 3 радиатора.
Работает как часы.
Датчик температуры от термостата W1209 установлен на первом радиаторе (на фото не виден из-за вентилятора, расположенного справа внизу - вклеен прямо между пластинами радиатора на герметик).
Температура на выходе всего холодильника при нормальной работе равна комнатной температуре.
Впоследствии, когда я закончу блок питания, источник питания 220 В/12 В будет удален.
Питание 12 Вольт будет подаваться от коробки с «мозгами».
Фото воздухоохладителя.
Фото воздухоохладителя.
Вид сбоку.
О вариантах холодильника Кстати, холодильник тоже был не единственный.
Про водяной я вообще не говорю (он у меня был изначально и работал исправно, но меня он не устраивал из-за необходимости ватерлайнера).
Сначала я хотел сделать воздушное охлаждение с использованием элементов Пельтье и радиаторов компьютерного процессора с вентиляторами.
Я согнул медную катушку 9 мм от кондиционера.
диаметра я залил его алюминием.
Туда ушло 3 килограмма.
Из алюминия выглядывают медные пластины, к которым через прослойку должны были быть подключены радиаторы компьютера: медь, элемент Пельтье, еще одна широкая медная пластина, два радиатора от компьютера.
В общем, это заготовка со спиралью внутри, прикрытая с 4-х сторон восемью радиаторами от компьютера.
А между ними элементы Пельтье.
А в центре заготовки вообще стальная труба.
Через него также планировался дополнительный приток воздуха.
Вот что такое кукуруза.
Тяжелый.
Фото этого кирпича: 
Холодильник из литого под давлением алюминия для дистилляции с воздушным охлаждением.
И еще вид сзади.
Трубки подачи пара видны сверху/снизу.
Все остальные элементы предполагалось крепить с помощью множества винтов.
Уголки для крепления самого холодильника.
Фотография этого «кирпича» со стороны предполагаемого крепления.
Как делалась опалубка для холодильника, чтобы понять, что внутри: 
Сборка опалубки для холодильника.
Опалубка без крышки для заливки алюминия в сборе.
Опалубка собрана для заливки.
Герметик термостойкий.
Что ж, начинка прошла хорошо.
Правда, опалубка сильно дымила, ведь температура расплавленного алюминия была где-то около 660. о С.
Но, сняв всю конструкцию, оказалось, что медная трубка внутри заливки протекает. Не знаю, что с ней случилось, возможно, силы деформации при охлаждении как-то повлияли на трубку внутри, но она сломалась.
И трубка начала подтекать и подтекала где-то внутри заготовки и снаружи возле одного из винтов.
Это грустно, ну да ладно.
Какие еще варианты холодильников были предложены, кроме уже представленных: Медный радиатор (конвектор) централизованного отопления.
Был бы отличный вариант, но жаба раздавила даже б/у.
Новый на 2 кВт стоит от 28 до 32 килорублей.
Тем более, что в европейской части России такие радиаторы находятся на уровне эксклюзивности.
Радиатор отопления медный конец 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 видите, застойных зон нет. Прямоток.
Главное выставить его по уровню.
Идеальный вариант, но все равно дорогой.
Кстати, на Авито его можно найти за 3 килорубля, но отправлять такие тяжелые вещи никто не желает. Такие варианты стоит рассмотреть, если вам нужен радиатор не 1,5-2,0 кВт, а 3-4 кВт. То есть, если в перегонном кубе сразу 4 горелки, объемом «50+» литров.
Тогда и в этом случае имеет смысл еще больше увеличить мощность вентиляторов обдува.
Медно-алюминиевый радиатор отопления.
Практическая часть вопроса
Как предлагалось ранее в предыдущая статья , устройство не может работать.О чем мы говорим? Предполагалось, что резервуар будет нагрет до температуры кипения спирта и дополнительного нагрева не потребуется; мощность, подаваемая в танк, могла быть снижена.
И теперь нужна только (уменьшенная) потребляемая мощность для поддержания кипения жидкости в баке.
На практике реализовать такой режим работы не удалось: брага закипела, аппарат прогрелся, начал выдавать дистиллят, но после снижения мощности аппарат начал «плеваться».
Конденсация спиртов началась уже в трубе, ведущей к холодильнику, и этот конденсат «гонялся» туда-сюда по силиконовому шлангу.
Было решено не снижать подаваемую на танк мощность и гнать, что называется, на полную (две горелки по 2,0 и 1,5 кВт).
В этом случае устройство работает в «непрерывном» режиме (что существенно упрощает алгоритм) без поддержания заданной температуры в баке (как предполагалось ранее).
И да, ничего не горит. А обратный конденсатор с пароотпаривателем отсекает выбросы кипящей браги, которые могли попасть в холодильник.
Что ещё было замечено: Как показала практика, температура в дефлегматоре не может быть основой управления процессом перегонки.
Проблема в том, что оно варьируется в пределах 1 - 1,5. о С в зависимости от внешних условий (комнатной температуры, давления) и типа перегоняемого материала (у вина одна контрольная температура кипения, у сусла — другая, у медовухи — третья, у варенья — четвертая).
Замечена интересная особенность.
Температура медного воздухоохладителя меняется интересным и строго определенным образом.
Как я уже описывал, у меня есть медный воздушный холодильник, состоящий из двух теплообменников от газовой колонки ВПГ-18 (19, 23), соединенных последовательно.
Они оснащены 4 вентиляторами диаметром 140 мм от компьютера на 12 Вольт. Теплообменники легко справляются с задачей, не имеют застойных зон, являются прямоточными.
Ближе к концу первого теплообменника был прикреплен датчик температуры от китайского электронного термостата W1209, контролирующий включение вентиляторов холодильника с настройкой 30. о С.
Так вот, была замечена интересная особенность - температура в конце перегонки (именно в этот момент в холодильнике) ведет себя следующим образом: медленно поднимается где-то до 67- Теги: #Сделай сам или Сделай сам #Робототехника #схемотехника #самогонный аппарат #автоматизация для дома #электроника своими руками
-
Adobe Acrobat Для Некоммерческих Компаний
19 Oct, 24 -
Livescribe Pulse Smartpen
19 Oct, 24 -
Умная Автоматизация Дома И Офиса
19 Oct, 24 -
Настоящие Программисты
19 Oct, 24 -
Настольный Компьютер Против Облака
19 Oct, 24
