Укрощение строптивой

Astoria Tanya sae 2 gr была приобретена для работы на кофеточке. Однако прежде, чем начать варить на ней кофеек собственной обжарки мы решили немного усовершенствовать её.

Любой рецепт приготовления кофе содержит один из важнейших параметров, влияющих на экстракцию - температуру. Перед нами была машина, которая умеет проливать заданное количество воды через таблетку кофе (волюметрик). То есть мы можем управлять количеством воды, количеством кофе, временем экстракции, но не можем управлять температурой. И это - проблема. Самый простой и главный вопрос - какой температуры льётся вода на таблетку остается без ответа.

Поскольку Астория Таня - это классический наклонный теплообменник, мы понимали, что вода в группу подаётся в каком-то определённом соотношении холодная/горячая. Но в каком? Какой температуры? Какая температура групп, какая температура воды на выходе из сетки душа? Какая температура воды попадает на таблетку с кофе в корзине? Много вопросов, на которые у нас пока не было ответов.

В теории, каждый бариста, который варит на теплообменнике знает, что перед приготовлением эспрессо необходимо сделать так называемый "охлаждающий" пролив. Суть его состоит в том, чтобы охладить воду, поступающую из теплообменника, - то есть не варить кипятком. Вода в теплообменнике находится под давлением и следовательно температура там - выше 100 градусов. Попадая в атмосферное давление перегретая вода быстро испаряется охлаждаясь с ~ 120 до 100 градусов. Но варить кофе сотней градусов идея плохая. Её нужно охладить до температуры, например 94 градуса. А как понять когда эта температура наступит, сколько надо слить воды на охлаждающем проливе до этой самой температуры? Опять вопросы.

Пора было находить на них ответы. И первым и самым логичным делом было измерить температуру воды на проливе. Для этого мы взяли один из штатных рожков с носиками и штатной корзиной, засверлили их и вставили термопару.

С помощью этого нехитрого устройства мы выяснили, что в момент включения пролива и ещё около 30 секунд после этого в корзину поступает вода с температурой 100 градусов. Она идёт туда с такой температурой даже, если мы сделали перед этим стандартный охлаждающий пролив. Кстати, а сколько по времени его делают? Спросите у какого-нибудь авторитетного бариста в непременно спешелти кофейне. И он вам с не менее авторитетным видом ответит что надо сливать воду пока она не перестанет шипеть. Но шипение — это пар, а пар имеет температуру выше 100 градусов. Пар перестал шипеть и пошла просто горячая вода. С температурой 100 градусов. А мы спокойно вставляем в группу рожок и варим кофе кипятком, выходит так?

Свои рассуждения мы проверили с помощью термопары в корзине: включили охлаждающий пролив, сбросили пар из теплообменника, вставили портафильтр в группу и нажали кнопку пролива. Сотка! И ещё порядка 20 секунд она шла такой температуры после чего начала медленно падать. То есть получается, что надо делать каждый раз охлаждающий пролив не менее 30 секунд! Но много ли вы видели бариста, которые по пол-минуты сливают воду с машины? Я не видел ни одного.

Само собой разумеется, что варить кофе на такой температуре было нельзя, особенно, если мы хотим дать людям нормальный продукт, а не горький кофе. Но на любую проблему, особенно технического характера найдётся свой Михалыч. И он нашёлся.
Для начала он порекомендовал измерить флоу — сколько воды проливается через группу за 30 сек. Выяснилось, что это порядка 320 мл воды. Это довольно много. Лучшим показателем считается, если поток составляет не более 250 мл за 30 сек.

Меньший флоу способствует более бережному воздействию на таблетку, её не размывает, не "пробивает" большим потоком, что способствует более качественному, постепенному смачиванию кофе и лучшей экстракции. Регулируется поток жиклером, который находится в голове группы, вот под этим болтом.

Откручиваем болт и видим вот такой жиклер

Меняем жиклер на такой же, только с меньшим отверстием. Сюда отлично подходит жиклер от газовой плиты. Сказано - сделано и в результате пролив уменьшили до 155 мл. Ок.

Как встроить термопару в болт нам показала сама Астория. Например, так реализован датчик воды в бойлере. Щуп во фторопластовой трубке вставляется в болт и под конус фиксируется ещё одним болтом. При затягивании верхнего болта фторопласт герметично обжимает щуп. Примерно то же самое предстояло сделать и нам.

С родного, штатного болта были сняты размеры, сделан чертёж нашего нового болта и отдан токарю на выполнение. В качестве верхнего, зажимающего термопару болта был выбран обычный болт м8 из нержавейки, в котором было просверлено отверстие 2мм для термопары.
Термопару взяли обычную, к-типа, толщиной 1.5мм.

Промежуточных фотографий не сохранилось, но общий вид, как теперь выглядит замена вместо штатного болта, такой:

Установив термопару в голову группы и измерив температуру пролива мы лишний раз удостоверились, что температура воды при проливе оставляет делать лучшего. В группе вообще при включении пролива термопара фиксировала температуру 108 градусов. Именно поэтому так долго приходилось сливать перегретую воду.
Теперь нам предстояло решить следующую задачу - ограничение поступления кипятка в группу.

Как мы уже упоминали выше, Астория Таня - наклонный теплообменник. Как и любой теплообменник, он имеет трубку холодной и горячей воды.

Трубка холодной воды имеет сечение в 2 раза меньшее. Необходимо было подобрать такое соотношение холодной и горячей воды, чтобы над жиклером у нас был не кипяток, а вода приемлемой температуры.
Решением этой задачи была установка в магистраль с горячей водой ограничительного игольчатого клапана. Необходимо было ещё больше "зажать" поток перегретой воды и уменьшить её количество в голове группы. Для этой цели в Китайской народной республике были закуплены вот такие игольчатые краны:

Клапан клапаном, но установить его не представлялось возможным: ни диаметр, ни резьба не совпадали с таковыми на заморской технике. А это означало, что придётся искать переходники. Объездив все магазины из доступных, погуглив ресурсы мы выяснили, что таких переходников нет, а это значит, что их придётся точить. Ну что же, опыт такой у нас уже был и мы снова, сняв размеры, обратились к токарю.

Однако токарь, который точил нам болты под термопары в группы сказал, что он очень занят и вообще у него материала нет. Мы внимательно посмотрели вокруг и поняли, что у нас тоже нет материала, да и токарей знакомых тоже больше нет. Будем искать (с) говорил когда-то Семён Семеныч. И мы решили искать.

Лирическое отступление от полутехнического повествования из которого читатель узнает почему хороший токарь не даёт объявлений в газеты и почему падают ракеты.

Итак, нам предстояло найти латунь, из которой нам нарежут переходников, а так же, собственно того, кто это сделает.

Поездив по пунктам приёма маталлолома мы нашли в части цветмета латунные прутки и шестигранники.

Осталось найти токаря. Но токарь никак не находился. Друзья и знакомые помоложе знали что такое биток и дота, но не знали что такое токарь, а постарше - грустно качали головами и говорили что-то вроде "был один отличный токарь, Алексеич, но спился и умер уж давно..." Проблему это не решало. И мы решили погуглить. И о чудо, - нашлось на одном ресурсе, весьма популярном среди продающих и покупающих людей объявление, очень лаконичного вида, что вот, мол, токарь Толя выполняет различные токарные работы недорого, звоните. Номер токаря Толи был незамедлительно набран и уже вечером назначена встреча для разъяснения задачи, передачи материала, чертежей и задатка за работу.

Токарь Толя на встрече демонстрировал компетентность, кивал головой, схватывал неочевидные вещи с первого раза, советовал, как сделать лучше и вообще выказывал неиллюзорную заинтересованность в таком простом, но важном для нас деле.

В конце встречи Анатолий достал телефон и для вящей убедительности продемонстрировал чудо, где на видеоролике робот-станок по хитрой программе вытачивал очень сложную деталь из целого куска металла. Завораживало. Точные движения машины, брызги искр, стружки и охлаждающей резаки жидкости, пламенная речь Анатолия, сопровождавшая действо произвели неизгладимое впечатление на меня и поддавшись сиюминутным фантазиям я уже видел блистающую металлическую лестницу, выточенную этим самым умным роботом и уходящую в голубые небеса потрясающего очень технологического будущего, в котором конечно же варился вкусный кофе водой, непременно правильной температуры.

От такого тёплого чувства, когда казалось все проблемы теперь решены, а высокотехнологичное будущее уже наступило и не где-то там в передовых япониях, а даже вот здесь в нашем городе с ямами в дорожном покрытии, - от такого хотелось улыбаться вдаль и тихо плакать от счастья.

С Анатолием расстались в тёплых чувствах и решительно друзьями.

Прошла неделя. Анатолий не звонил. Я не беспокоил Мастера, представляя сколько у него сложной работы по заданию программ точным и трудолюбивым роботам.

Прошла вторая неделя. Я решил спросить, как там переходники? Успел ли Мастер снизойти хотя бы до одного? Анатолий охотно ответил на звонок, задал несколько уточняющих вопросов и пропал ещё на неделю. "Творит, чертяка!" - думал с удовольствием я. Но время шло, надо было двигаться дальше и я вновь побеспокоил Зодчего. Анатолий радостно сообщил в трубку, что все готово и он тоже готов встретиться и передать мне готовые детали. Мы встретились в пивной (ну а где же еще?), где Анатолий рассказал о своей работе, достал выполненные детали, пожонглировал ими перед моим изумленным взором, передал их мне, забрал деньги и распрощался, сославшись на усталость. Несколько скомканная встреча не омрачила меня, - устал Мастер, подумал я и крепко сжав в руке блестящие переходники отправился домой ставить их на Таню.

Из 6 переходников 5 оказались браком. Один подошёл с трудом и то, если его крутить ключом... Я пытался их накрутить и так и эдак - они не подходили. Мозг отказывался верить в то, что Мастер ошибся. Наверное что-то с машиной, думал я. Наверное что-то с резьбой на гайках Тани! Но что могло быть с ней, когда она стояла вот здесь недвижимо и к ней никто не подходил?

Я позвонил Анатолию. Смущаясь объяснил, что детали не подходят. Он сначала удивился, а потом хлопнул себя по лбу и сказал, что ну конечно, - все понятно, это он перепутал и взял не те детали, а те - правильные, стоят у него на работе, прямо на станке. На сердце сразу стало легче, из-за туч выглянуло солнце. Мастер обещал забрать нужные детали и завтра отдать их при встрече. И снова пропал на неделю.

Я звонил ему, он не брал трубку. Потом наконец взял и сказал что с радостью отдаст детали сегодня вечером. Встреча состоялась, но облегчения не принесла. Переданные детали не подошли. Чтобы понимать масштаб бедствия посмотрите на эту фотографию.

Я стал вновь названивать мастеру Анатолию чтобы выразить ему свое разочарование и задать несколько глупых вопросов. Но тщетно. Мастер растворился в высоких сферах технологий будущего.

Когда после этого я мрачно сидел с кружкой кофе на кухне, мой товарищ сказал 2 фразы одну за одной, словно две пущенные стрелы, одна в догонку другой они попали в самую цель:
- Хороший мастер объявлений не даёт, - он всегда загружен работой...
- А ты думаешь почему у нас ракеты падают!?

В итоге нормальный токарь был найден, переходники были выточены за день. Помимо этого были выточены из нержавейки иглы для клапанов, так как родные начали ржаветь.

Игольчатые клапаны были установлены в горячие магистрали, и поток горячей воды был уменьшен таки образом, что при простое в группах температура держалась в пределах 88-90 градусов против 100 градусов в обычном состоянии (т.е. без клапанов).
В этом случае при включении пролива, вода из теплообменника поступая в голову группы, смешивалась и охлаждалась (!) металлом самой группы (а группа соответственно нагревалась). Время охлаждающего пролива сократилось до 10 секунд.
Для удобства, к термопарам были докуплены цифровые табло, запитаны от тумблера питания машины и врезаны в переднюю панель Тани.

Таким образом мы не только видели реальную температуру воды перед подачей её на таблетку кофе, но и имели возможность её контроля.

Задача была решена.