Электрические автоклавы своими руками

Автоклав из газового баллона своими руками

Автоклав-стерилизатор, изготовленный из газового баллона или ресивера, решает одну из главных проблем домашнего хозяйства — длительное хранение мясных, рыбных, овощных и грибных продуктов.

Летом, осенью и в начале зимы бытовой автоклав — главный инструмент для производства консервов, позволяющий провести стерилизацию согласно нормам научно-технического прогресса, при избыточном давлении и температуре до +130°C. После автоклавирования консервы могут годами храниться при комнатной температуре, не портясь и не теряя полезных качеств.

Принцип работы

Принцип работы автоклава прост: за счет избыточного давления прибор позволяет поднять температуру стерилизации выше температуры кипения воды на 20-30°C. Хотя большинство вредных микроорганизмов погибают при температуре +80-100°C, есть несколько микроорганизмов, цисты которых выдерживают это испытание. Например, возбудитель ботулизма гарантированно погибает лишь при длительном воздействии температуры +113-120°C.

Помимо стерилизации прибор позволяет объединить утомительные операции по приготовлению консервов. Благодаря автоклаву можно избежать предварительной варки продукции и последующей стерилизации. Да, в устройство загружают банки с сырым мясом или овощами, а выгружают из него готовые консервы, минуя стадию варки.

Процедура приготовления следующая:

1. Продукты, предназначенные для консервирования, отмеряют и тщательно перемешивают с солью и специями, согласно рецепту.
2. Стеклянные банки тщательно моют и осматривают на предмет сколов и трещин.
3. Продуктовая смесь раскладывают по банкам так, чтобы между крышкой и продуктом было расстояние
4. Банки закатывают закаточной машинкой и устанавливают в бак на поддон в один ряд, либо в несколько рядов одна на другую.
5. Бак наполняется водой так, чтобы крышки верхнего ряда банок скрылись под водой на 2 см. Большее количество воды лишь увеличивает время нагрева до рабочей температуры.
6. Крышку закрывают и герметично завинчивают болты или винты крепления крышки.
7. Внутрь бака нагнетается избыточное давление автомобильным насосом или компрессором. В промышленных условиях в бак нагнетают пар, давлением предварительно слив конденсат.
8. Прибор включают в сеть или ставят на газовую плиту, на самую большую конфорку. По мере нагрева давление в баке возрастает до
9. При рабочем давлении консервы стерилизуются затем нагрев выключают и плавно снижают температуру и давление до нормальной величины (атмосферное давление).

В крышку врезан ниппель, для накачивания воздухом

Некоторые автоклавы сделаны так, что в них не предусмотрено накачивание сжатого воздуха для противодавления. Противодавление позволяет отказаться от скрепления крышек банок скобами или специальными приспособлениями, чтобы крышки не срывало при нагреве.

Конструкция

Газовый баллон или воздушный ресивер от тормозной системы железнодорожного вагона лучшая основа для домашнего автоклава. Почему? А потому, что пропановый баллон и ресивер изготовлены из специальной, котельной, стали, которая проходит тщательный контроль на предмет скрытых полостей, трещин и каверн. Кроме того, баллоны и ресиверы «при жизни» проходят испытания на прочность избыточным давлением.

Конструкция автоклава

Некоторые умельцы делают автоклавы из молочного бидона или нержавеющей трубы большого диаметра. Сделать автоклав из бидона конечно можно, но надо регулярно испытывать его на свежем воздухе под давлением

Для всех сосудов, работающих под давлением, существует требование, чтобы днище и крышка были сделаны с закруглением краев и снятием фасок на всех отверстиях. Эти меры необходимы для того, чтобы снизить напряжение в металлических стенках и предохранить материал от трещин и разрушения под давлением. Плоское дно автоклава может выгнуть или вырвать под давлением.

Обычно бытовые приборы делают из газовых баллонов малого объема. Например, в автоклав из 25 литрового газового баллона помещается 14 банок ёмкостью 500 мл или 5 литровых банок.

Количество банок, которое помещается автоклав из пропанового баллона, в зависимости от объема баллона

Газовый баллон объемом 50 литров хорош тем, что из него можно сделать автоклав оптимальной величины, срезав верхнюю часть и укоротив середину. Часто из 50 литровых газовых баллонов делают электрические автоклавы, врезая несколько ТЭНов так, чтобы общая мощность была

Как сделать

Порядок изготовления бытового автоклава:

1. Газовый баллон очищают от остатков газа, продувают сжатым воздухом либо заливают водой до краев через вентиль. Перед разрезом газового баллона его надо тщательно промыть водой
2. Верхнюю часть, с вентилем, срезают газовым резаком или болгаркой, но далеко не выбрасывают. Верхушка будет служить крышкой.
3. К обеим частям приваривают стальные фланцы, толщиной Предварительно во фланцах сверлят отверстий диаметром под болты М10. Во всех отверстиях снимается фаска под углом 45°.
4. В верхнюю часть врезают гильзу термометра, штуцеры под манометр и шаровой кран, предохранительный клапан. Ниппель врезают в пробку, которая вкручивается в шаровой кран. В продаже имеются настраиваемые предохранительные клапаны
5. Герметичность двух частей обеспечивает прокладка из паронита или резины, диаметром, соответствующим фланцам.
6. В гильзу для термометра налейте машинное масло и вставляют термометр с пределом измерения +150°C.
7. Манометр должен быть рассчитан на давление не менее 4 кгс/см 2 .
8. Готовый автоклав испытайте давлением сжатого воздуха не менее 3,75 кгс/см 2 , попутно проверив работу предохранительного клапана.

Таблица:определение температуры (t) внутри автоклава по давлению пара (P)

P	МПа	0,175	0,206	0,242	0,280	0,326
	1,72	2,02	2,37	2,75	3,2
t	°С	115	120	125	130	135

Некоторые умельцы советуют обойтись без термометра, указывая, что манометр — главный инструмент для управления стерилизацией. Это совет непрофессиональный — термометр бытовом автоклаве должен быть обязательно.

Некоторые советуют делать автоклавы, максимально упростив конструкцию, срезав вентиль с баллона и врезав узкое горлышко из трубы. Сверху к трубе приваривается квадратный фланец. Крышка также квадратная, соответствует форме фланца. С считаю, что узкое горло доставляет значительные неудобства при загрузке банок.

Термометр в простом автоклаве врезан в середине корпуса, чтобы наиболее точно контролировать температуру, что тоже спорно, ведь самое горячее место автоклав именно верхушка, а термометр служит, прежде всего, для аварийного контроля температуры.

Поддон желательно сделать съемный, из нержавеющей стали. Такой поддон удобно вытаскивать, да и днище автоклава проще мыть.

Электрический автоклав

Домашний автоклав из баллона может быть электрическим. ТЭНы, врезанные в нижнюю часть корпуса позволяют автоклавировать независимо от газификации населенного пункта.

Конечно, электрические стерилизаторы потребляют но их проще автоматизировать при помощи простейших китайских терморегуляторов, стоимость которых не превышает 300 руб.

Автоматизация автоклава позволяет оптимизировать процедуру производства домашних консервов — можно составить режимную карту и производить консервы по строгой программе.

Автоклав с электронагревателями можно поставить на газовую плиту, примус и даже костер. А вот обычный автоклав включить в розетку не получится.

Правила эксплуатации автоклава

Все сосуды, работающие под давлением должны обслуживать люди старше 18 лет, прошедшие специальное обучение, годные по состоянию здоровья и т.п. В бытовых условиях это труднодостижимо, поэтому запомните простейшие правила эксплуатации автоклава:

1. Уровень воды в автоклаве должен быть минимальным. Стерилизация банок производится паром, уровень воды при этом значения не имеет.
2. После закипания воды в автоклаве давление внутри будет расти очень быстро, поэтому следует уменьшить огонь на конфорке под автоклавом или выключить один ТЭН.
3. Максимальное противодавление в автоклаве 1,5 кгс/см 2 . Накачивать больше нельзя — это увеличит температуру закипания воды в сосуде.
4. Нельзя ускорять охлаждение автоклава после окончания стерилизации. От резкого снижения давления в автоклаве все банки лопнут. Открывать автоклав можно после остывания и снижения давления до атмосферного.

Резюме

Автоклав — опасный сосуд, работающий под давлением и при повышенной температуре. Последствия разрушения автоклава ужасны, поэтому мало правильно сделать автоклав своими руками, надо еще научиться правильно работать с ним, иначе вместо консервов вы окажетесь в больнице с ожогами и баротравмой. Желательно, чтобы все сварные швы на корпусе автоклава выполнял квалифицированный сварщик, который имеет опыт сварки трубопроводов, работающих под давлением.

Источник

Как сделать автоклав для домашнего консервирования

Магазинная тушенка, рыба и овощи в банках не сравнятся по качеству с домашней консервацией. Ведь собственные продукты не содержат химии, да и обходятся гораздо дешевле. Правда, ежегодная заготовка припасов напоминает «адскую кухню», поскольку процесс варки, стерилизации и закатки иначе не назовешь. Облегчить и ускорить работу поможет автоклав для домашнего консервирования – специальная закрытая емкость, изготовленная своими руками. Из нашей публикации вы узнаете, как лучше сделать этот полезный аппарат.

Принцип работы – готовка под давлением

Применение бытового автоклава для консервирования позволяет задействовать в домашнем хозяйстве промышленную технологию термообработки любых сырых продуктов. Аппарат, показанный ниже на схеме, представляет собой герметично закрытый металлический резервуар с манометром, клапаном и воздушным вентилем. Он действует одновременно как стерилизатор и кастрюля–скороварка, сводя 2 трудоемких операции к одной.

Технология приготовления консервов взята из инструкции по эксплуатации автоклава белорусского производства, но она справедлива и для самодельных агрегатов:

1. В вымытую стеклянную тару наливается вода на уровень 1—2 см от дна.
2. Начальный пищевой продукт смешивается со специями и прочими ингредиентами согласно рецепту, после чего раскладывается по банкам и сразу закатывается крышками.
3. Баночки устанавливаются на поддон внутрь емкости в несколько рядов (прямо одна на другую). Затем бак наполняется водой до уровня 60—80 мм ниже горловины. При этом крышки последнего ряда посуды должны погрузиться на 1—2 см.
4. Люк автоклава закрывается и привинчивается, затем накачивается насосом через вентиль. Величина избыточного давления внутри камеры должна составлять 1—1.5 Бар (0.1—0.15 МПа).
5. Аппарат подогревается на газовой плите либо другим способом до тех пор, пока давление не возрастет до 3.5—4 Бар. Этот показатель поддерживается в течение определенного времени, нужного для готовности консервы (рыбным шпротам достаточно 20 мин, курице – полчаса, а говяжьей тушенке потребуется не менее 40 мин).
6. Нагрев отключается и емкость остывает до комнатной температуры вместе с банками, после чего воздух стравливается через вентиль и агрегат разгружается.

Заводской стерилизатор на фото работает без предварительной накачки воздухом

Справка. Существуют заводские модели, чье устройство не предусматривает вентиля и предварительного накачивания. Но в таких условиях паровое давление внутри тары подрывает крышечки, поэтому ряды банок приходится скреплять стяжками из нержавейки, а это лишние неудобства.

Работа автоклава для домашнего консервирования основана на принципе повышения температуры кипения воды за счет увеличения давления в сосуде. Находясь в обычных условиях, она закипает при 98—100 °С. Если же создать в закрытом резервуаре избыток величиной 1 Бар, то эта граница сдвинется до 120 °С, а при 1.5 Бар – почти до 127 градусов. Таким образом, происходит ускоренная варка овощей (мяса) с попутным уничтожением всех видов бактерий и вирусов, выживающих при обычном кипении.

Делаем аппарат из газового баллона

Самый надежный и недорогой вариант самодельного автоклава – агрегат, сделанный из старого пропанового баллона. Он как нельзя лучше приспособлен работать под большим давлением, поскольку имеет цилиндрическую форму с закругленными торцами и металлические стенки толщиной 3 мм и больше.

Тем не менее вы можете изготовить корпус из других похожих изделий и материалов:

• воздушный ресивер от грузовика либо железнодорожного вагона;
• промышленный огнетушитель;
• молочный бидон;
• труба из черной или нержавеющей стали с толстыми стенками.

Стерилизатор из укрепленного бидона (фото слева) и стальной трубы (справа)

Примечание. В списке есть варианты с явными недостатками. Если ресиверы изначально рассчитаны на закачку воздуха и по форме близки к баллону, то у бидона дно выполнено плоским, его придется усиливать. То же с обычной трубой – днище нужно сделать массивным, иначе его выдавит в процессе нагрева.

Наиболее практичная версия автоклава – из маленького газового баллона емкостью 24 л, куда помещается 14 полулитровых либо 5 литровых банок. Стандартный сосуд на 50 л слишком высокий, что затрудняет его использование, подобный агрегат на плиту не поставишь. В этом случае домашние умельцы практикуют нагрев горелками или встраивают ТЭН и делают конструкцию электрической, о чем мы расскажем далее. Сколько консервов вместится в различные сосуды, показано на схеме.

Старые емкости из-под пропана годятся и для других полезных в быту самоделок, например, из них можно сварить мангал или буржуйку длительного горения на дровах.

Подготовка к работе

Перед тем как сделать бытовой автоклав, необходимо приготовить материалы и инструменты – болгарку, сварочный инвертор и дрель. Теперь по металлическим деталям:

• сталь низкоуглеродистая листовая толщиной 10 мм – на изготовление посадочного фланца и крышки;
• то же, 5 мм – для горловины;
• лист 3 мм толщиной либо стальная полоса – на поддон для банок;
• патрубки для манометра и термометра (при необходимости);
• болты М12 с гайками – 8 шт.

Также понадобятся приборы безопасности и контроля – манометр и предохранительный клапан, чье назначение – сбрасывать пар при достижении критического давления (на заводских моделях он настраивается на 5.5 Бар). Измеритель температуры ставить необязательно, поскольку главный параметр, который нужно контролировать – это давление.

Элементы безопасности стерилизатора — манометр и предохранительный сбросной клапан

Совет. Чтобы не дырявить корпус или крышку в нескольких местах, поставьте группу безопасности, какие используются для газовых и твердотопливных котлов в системах отопления закрытого типа, как это сделано на фото. Отверстие для воздухоотводчика заглушите.

Для создания избыточного давления в корпус необходимо врезать обычный вентиль от автомобильной камеры или тот, который предназначен для бескамерных шин.

Инструкция по изготовлению

Простейший автоклав для консервирования из газового баллона, изготовленный нашим экспертом, показан на чертеже. Здесь применен квадратный фланец, ведь сделать его своими руками значительно проще, чем круглый. Поддоном служат стальные полосы, приваренные изнутри к боковым стенкам.

Важный момент. Место установки термометра (посередине корпуса) выбрано неслучайно. Дело в том, что заготовка продуктов нередко производится в гараже, летней кухне либо сарае. Осенью в этих помещениях становится холодно, поэтому градусник на крышке начинает врать (разница — 5–10 °С). Подробнее проблема описывается в видео:

Первый этап – разборка баллона, выполняемая по всем правилам:

1. Выверните вентиль, поставьте сосуд в вертикальное положение и заполните водой.
2. Если кран не удается вывернуть полностью, демонтируйте его латунную часть, как сделано на фото. Правда, воду придется наливать через шланг с наконечником, потому что отверстие слишком маленькое.
3. Вырежьте квадратный проем для горловины согласно чертежу и просверлите отверстия для воздушного вентиля и штуцера термометра.
4. Чтобы избавиться от въевшегося запаха газа, выжгите емкость горелкой, паяльной лампой или на костре.

Кран далеко не всегда удается вывинтить из баллона целиком, иногда приходится отламывать

Для справки. Остатки пропана удаляются из резервуара путем вытеснения водой, так как этот газ тяжелее воздуха и самостоятельно не покинет сосуд, хоть клади его горизонтально, хоть вверх дном переворачивай.

Дальнейшая сборка выполняется просто:

1. Установите поддон из железных полос и прихватите их сваркой.
2. Из металла толщиной 5 мм сделайте горловину и приварите ее к баллону.
3. Вырежьте фланец и крышку, затем просверлите отверстия под болты и патрубок манометра, скрепив обе детали струбцинами.
4. Фланец приварите к горловине, а резьбовой штуцер – к люку. Смонтируйте на нем группу безопасности.
5. Если вы решили предусмотреть контроль температуры, то проделайте отверстие сбоку корпуса и установите второй патрубок с резьбой, прикрутите термометр.
6. Смонтируйте вентиль для закачки воздуха.
7. Изготовьте прокладку из резины по размерам фланца. На этом сборка завершена.

Штуцер для подкачки ставится выше предполагаемого уровня воды

Примечание. Расположение патрубка группы безопасности на крышке не играет роли, его можно варить как по центру, так и с краю. А вот воздушный вентиль надо ставить выше максимального уровня воды. Как выполняется изготовление автоклава из большого огнетушителя, показано на видео:

Об электрических стерилизаторах

Судя по отзывам на форумах, аппараты с электрическим подогревом не слишком популярны, причина – увеличение стоимости консервации. Ведь мощные ТЭНы, встраиваемые в резервуар, потребляют от 2 до 4 кВт электроэнергии ежечасно. Но есть и другая сторона медали: электрический автоклав можно снабдить терморегулятором и датчиком температуры, и таким способом автоматизировать процесс стерилизации.

Примечание. Самодельный аппарат с электронагревателями столь же успешно применяется и по традиционной технологии с подогревом от газа, паяльной лампы и даже костра.

Порядок изготовления электрического стерилизатора не отличается от описанного выше. Единственная дополнительная операция – монтаж ТЭНов в нижнюю часть емкости, как это изображено выше на фото. Больше информации о процессе сборки можно почерпнуть из следующего видеоматериала:

Правила эксплуатации автоклава

Как и любым сосудом, работающим с высокой температурой и давлением, автоклавом надо пользоваться с умом. Чтобы получить качественный продукт по любому рецепту из книг, соблюдайте простые правила:

1. Воду в банки наливайте перед загрузкой мяса и рыбы, а не после. Повторяем, что ее уровень в емкости не должен доходить 8—10 см до горловины. Если налить больше, то при нагреве вода расширится и разорвет один из сварных швов.
2. Постоянно контролируйте давление и температуру, сверяясь с таблицей (представлена ниже). До 100 °С нагревайте аппарат быстро, а потом уменьшайте пламя, чтобы только поддерживать температуру.
3. Максимальное давление предварительной накачки – 1.5 Бар, больше делать нельзя.
4. Не стравливайте воздух и не открывайте автоклав сразу после выключения нагрева. В этом случае вы получите кашу со стеклом, потому что вся посуда лопнет. Дождитесь остывания и только потом выгружайте готовую консервацию.
5. Воздух выпускайте медленно, чтобы внутри не произошло скачка давления.

Вид продукции	Условия стерилизации
Мясо	Т=110—120° Р = 3—4.5 Бар Продолжительность – от 60 минут
Рыба	Т=110—118° Р = 3—4 Бар Длительность – от 40 минут
Овощи	Т=110—115° Р = 3—4 Бар Выдержка – до 25 минут

Совет. Лучший способ отследить момент остывания – ориентироваться по манометру. Когда давление в сосуде снизится до первоначального (которое было после накачивания), аппарат можно смело открывать. Процесс готовки консервов смотрите в очередном видео:

Выводы и советы

Как видите, пользоваться автоклавом для домашней консервации гораздо проще, нежели закатывать банки вручную. Мы представили 1 вариант конструкции как наиболее дешевый и простой, но ее можно менять по своему усмотрению – поставить круглый фланец, более удобный запор для люка или ТЭН с автоматическим управлением нагрева. Главное, качественно проваривайте все швы с обеих сторон и не применяйте для изготовления тонкостенные изделия (например, расширительные бачки для отопления).

Совет напоследок. В литературе пишется, что автоклавирование говядины и свинины должно длиться не менее 60 мин. Но домашние умельцы, постоянно занимающиеся консервацией, рекомендуют держать мясо в режиме нагрева минимум 2 часа. Именно столько нужно времени, чтобы погибла инфекция ботулизма, смертельно опасная для человека.

Источник