Konstrukcja kolumny - części składowe

Na wstępie przedstawiam rys. poglądowy, pokazujący schemat kolumny i jej części składowe.

 

 

Zbiornik – element do którego wlewamy przygotowany nastaw (np. cukrówka) i poprzez jego
podgrzanie za pomocą grzałek doprowadzamy go do wrzenia i odparowania. Para ze zbiornika kierowana jest do góry (katalizator, kolumna, OLM, głowica). W zbiorniku powinien być umieszczony termometr określający temperaturę wsadu. W zbiorniku umieszczona jest grzałka (ze stali kwasoodpornej) która podgrzewa jego zawartość. Jako zbiorniki najczęściej wykorzystywane są beczki po piwie (kegi ze stali kwasoodpornej nie rdzewieją i nie wchodzą w reakcje z podgrzewanym nastawem).

Regulator mocy – urządzenie sterujące  mocą grzałki. Kolumna o średnicy 60,3mm potrzebuję około 2100 W do poprawnej pracy. Niestety zasilanie w sieci elektrycznej nie zawsze spełnia ustalone standardy (230V)  a regulator pozwala na zniwelowanie różnic napięcia i pełne wykorzystanie możliwości kolumny. Przy nastawach owocowych potrzebna jest mniejszą moc i bez regulatora trudniej ją wysterować (brak pełnego zakresu regulacji).
Zestaw bez regulatora mocy może poprawnie pracować, ale raczej bez wykorzystania pełni jej możliwości i w sposób utrudniony.

Katalizator – pierwszy (od dołu patrząc) pionowy element zestawu. Element o długości ok. 20cm w którym umieszczone jest wypełnienie miedziane najlepiej w postaci sprężynek pryzmatycznych. Wypełnienie miedziane ma za zadanie wyłapywać związki siarki  znajdujące się w oparach wychodzących ze zbiornika. Eliminacja związków siarki poprawia zapach otrzymywanego produktu końcowego.

Kolumna – drugi (od dołu patrząc) pionowy element zestawu. Element o długości 120cm (rozsądne minimum) w którym umieszczone jest wypełnienie stalowe. Często słyszy się o konieczności podziału kolumny na dwie części np. 60+60cm. Podział taki jest konieczny dla kolumn o większej długości niż 120cm i spowodowany jest ubijaniem się wypełnienia w w dolnej części kolumny pod wpływem ciężaru wypełnienia w postaci sprężynek pryzmatycznych (na dole kolumny wypełnienie jest gęstsze niż na górze kolumny). Podział kolumny musi być stosowany w kolumnach o dużej średnicy (duży ciężar wypełnienia).

Wypełnienie stalowe - umieszczone w kolumnie ma za zadanie wygenerować najwyższą możliwą moc otrzymanego produktu końcowego oraz zapewnić jego najlepszą możliwą jakość. Im lepszej jakości wypełnienie tym kolumna może być krótsza (słabsze wypełnienie – dłuższa kolumna). W omawianej kolumnie zastosowano wypełnienie w postaci sprężynek pryzmatycznych wykonanych z drutu kwasoodpornego. Jest to obecnie najlepszy rodzaj wypełnienia. Dobrej jakości sprężynki pryzmatyczne maja parametry 2-3 razy lepsze od np. zmywaków (zależy to oczywiście od rodzaju i sposobu ułożenia zmywaków). Bardzo ważna jest jakość zastosowanych sprężynek. Obecnie tylko dwóch producentów dostarcza sprężynki stalowe odpowiedniej jakości. Na wypełnieniu nie warto oszczędzać.

OLM (obniżony odbiór boczny OLM) – trzeci (od dołu patrząc) pionowy element zestawu. Element o długości ok 25-30 cm (rozsądne minimum) w którym umieszczone jest wypełnienie stalowe oraz system odbioru skroplin z kolumny. Znajdujące się w nim wypełnienie stalowe w postaci sprężynek pryzmatycznych ma za zadanie odseparowanie przedgonów które gromadzą się w okolicy głowicy i odbiór produktu końcowego poprzez zawór precyzyjny znajdujący się w dolnej części modułu. Element znakomicie poprawiający jakość produktu końcowego, zmniejszający ilość przegonów i pozwalający na wcześniejszy odbiór serca w porównaniu z odbiorem w głowicy.

Głowica – najwyższa część kolumny. Charakterystyczny ‘złamany” element wewnątrz którego znajduje się chłodnica. Miejsce gdzie skraplane są opary wędrujące ze zbiornika poprzez elementy pionowe do głowicę. Większość skroplonego płynu wraca do wnętrza kolumny poprzez rurkę przelewu (tzw. refluks) Pozostała część skroplonej cieczy jest odbierana w postaci przedgonów (lub serce w kolumnie nie posiadającej OLM). W głowicy umieszczony jest zawór precyzyjny za pomocą którego regulujemy prędkość odbioru przedgonów (lub serce w kolumnie nie posiadającej OLM).

Termometr – element pomiarowy przedstawiający temperaturę w poszczególnych podzespołach kolumny. Absolutne minimum to jeden termometr umieszczony w dolnej części kolumny (tzw. dziesiąta półka – około 40cm na zbiornikiem dla sprężynek pryzmatycznych dobrej jakości). Rozsądne minimum to dwa termometry. Drugi termometr umieszczamy w zbiorniku i określa on, na jakim etapie procesu jesteśmy, z jaką prędkością możemy prowadzić odbiór, kiedy rozpoczniemy i zakończymy proces.

Kolejne termometry są opcjonalne i nie wpływają bezpośrednio na prowadzenie procesu. Najczęściej umieszcza się je:

• W głowicy - bardzo przydatne przy prowadzeniu procesu z nastawem owocowym lub zacierem zbożowym,
• Na końcu głowicy – określa poprawny przepływ wody w chłodnicy,
• Dolna część OLM – określa temperaturę w OLM (pomiar raczej poglądowy),
• W buforze – częściowo przejmuje rolę termometru w zbiorniku (określa na jakim etapie procesu jesteśmy, z jaką prędkością możemy prowadzić odbiór).

Historycznie podstawowy termometrem był umieszczony w głowicy. Z biegiem lat i obserwacji został on przeniesiony na dół kolumny czyli na tzw. dziesiątą półkę (ok 40 cm nad zbiornikiem). Związane jest to z rozkładem temperatur w kolumnie. Stabilna temperatura w dolnej części kolumny gwarantuje nam, iż kolumna na całej wysokości powyżej tego termometru ma poprawną temperaturę. Taki rozkład temperatur zapewnia prawidłowe parametry pracy kolumny i najlepszą możliwą do uzyskania jakość na danym zestawie.