Эффективность СПН разных размеров: 3×3, 3,5×3,5 и 4×4 мм на практике

Производители продают СПН от миниатюрных 2×2 мм до крупных 5×5 мм и больше, и на первый взгляд кажется, что чем мельче — тем лучше: больше поверхности, выше разделение. Это правда лишь наполовину. Мелкая насадка действительно разделяет лучше, но она же плотнее укладывается и раньше приводит колонну к захлёбу. В этой статье — не общие слова про баланс, а цифры для трёх самых ходовых размеров: 3×3, 3,5×3,5 и 4×4 мм, посчитанные тем же кодом, что работает в калькуляторе СПН этого сайта.

Сколько тарелок даёт метр насадки

Возьмём одинаковую царгу — внутренний диаметр 48 мм, метр насадки без пыжей — и посчитаем, сколько теоретических тарелок даёт каждый размер. Это не таблица из справочника, а прямой вывод калькулятора сайта: та же формула ВЭТС с поправкой на диаметр, что считает вашу колонну.

Данные калькулятора · царга Ø48 мм, 1 м насадки

Чем длиннее полоса, тем больше тарелок даёт тот же метр высоты — то есть тем чище можно отобрать спирт при равной царге.

• СПН 3 × 3 мм Эффективная
  45.5 тарелок
• СПН 3,5 × 3,5 мм Стандарт
  37.0 тарелок
• СПН 4 × 4 мм Производительная
  29.4 тарелок

Рассчитано калькулятором СПН этого сайта: calcSpn(), высота 1000 мм, диаметр 48 мм, флегмовое число 4, без пыжей.

Разница между 3×3 и 4×4 — почти в полтора раза. Это и есть цена мелкой насадки в тарелках: та же высота царги на 3×3 мм разделяет ощутимо лучше, чем на 4×4. Но тарелки — это только половина картины.

Какая мощность безопасна для каждого размера

Вторая половина — гидравлика. Чем мельче насадка, тем меньше свободного объёма в слое и тем ниже мощность, при которой начинается захлёб. Возьмём ту же царгу Ø48 мм и посмотрим, какую мощность предзахлёба даёт калькулятор для каждого размера.

Данные калькулятора · царга Ø48 мм

Чем длиннее полоса, тем на большей мощности можно работать, не подходя к захлёбу. Рабочую мощность калькулятор дальше снижает ещё на 15% как запас.

• СПН 3 × 3 мм Эффективная
  1.36 кВт предзахлёба
• СПН 3,5 × 3,5 мм Стандарт
  1.59 кВт предзахлёба
• СПН 4 × 4 мм Производительная
  1.99 кВт предзахлёба

Рассчитано калькулятором СПН этого сайта: calcSpn(), диаметр 48 мм. Коэффициент предзахлёбной мощности — из производственных данных насадки.

Вот и весь компромисс в двух графиках: 3×3 мм даёт почти в полтора раза больше тарелок, но выдерживает почти в полтора раза меньшую мощность, прежде чем начнёт захлёбываться. 4×4 мм — наоборот. Ровно посередине — 3,5×3,5 мм, поэтому он и стал стандартом для большинства домашних колонн.

Полная таблица по насадке из нержавейки

Насыпная плотность и ВЭТС по размерам СПН из нержавеющей стали

Размер	Насыпная плотность	ВЭТС при Ø48 мм	Наличие
2 × 2 мм	1350 г/л	18 мм	Справочно
3 × 3 мм	1150 г/л	22 мм	Справочно
3,5 × 3,5 мм	1000 г/л	27 мм	Производим
4 × 4 мм	900 г/л	34 мм	Справочно

Обратите внимание на насыпную плотность: чем мельче насадка, тем она легче на литр объёма — 3×3 мм весит 1150 г/л, а 4×4 мм всего 900 г/л. При расчёте веса на покупку это тоже важно: одна и та же царга по объёму съедает разное число килограммов в зависимости от размера.

Три размера подробно

СПН 3×3 мм — максимум разделения

Самая мелкая из ходовых насадок. Даёт наименьшую ВЭТС и, соответственно, максимум тарелок на метр слоя — по расчёту выше это 45–46 тарелок на метр для царги Ø48 мм. Такого запаса хватает не только на спирт 96,6%, но и на работу с не самым чистым сырьём.

Обратная сторона — требовательность. Предзахлёбная мощность заметно ниже, чем у более крупных размеров, и рабочую мощность приходится подбирать точнее. Малейшая неравномерность засыпки или локальное уплотнение слоя ощущаются сильнее, чем на крупной насадке: пар легче находит путь наименьшего сопротивления и обходит часть слоя стороной. Разумный диаметр для 3×3 мм — 1,5 дюйма, реже 2 дюйма при аккуратной настройке.

СПН 3,5×3,5 мм — стандарт для 1,5–2 дюймов

Компромиссный размер, который производит и сам сайт: разделение хуже, чем у 3×3, но некритично — по расчёту это 37 тарелок на метр вместо 45, то есть примерно на 18% меньше. При этом предзахлёбная мощность выше почти на четверть, а насадка заметно терпимее к небольшим неточностям засыпки.

Это тот размер, для которого имеет смысл держать в голове конкретные цифры: он единственный из линейки, где 96,6% достигается без балансирования на грани захлёба почти в любой домашней царге 1,5–2 дюйма.

СПН 4×4 мм — скорость и запас по мощности

Наименьшая разделяющая способность из трёх размеров, зато и наименьший риск захлёба. Подходит для узла отбора «на потоке» и для царг от 2 дюймов, где важна скорость отбора, а не предельная чистота. В царге 3 дюйма и шире 4×4 мм часто становится основным выбором: там мелкая насадка ложится неравномерно и создаёт избыточное сопротивление, а крупная работает предсказуемо.

В узкой царге 1,5 дюйма у 4×4 мм проявляется пристеночный эффект: элементы насадки крупнее относительно диаметра царги, и часть пара с флегмой проходит преимущественно вдоль стенки, слабо контактируя с насадкой в центре. На таком диаметре размер стоит поменять.

Диаметр решает раньше, чем личные предпочтения

Прежде чем выбирать между «больше тарелок» и «больше мощности», проверьте, подходит ли размер вообще вашему диаметру царги — эмпирическое правило 1/8–1/12 от внутреннего диаметра и подробную таблицу по дюймам мы разбираем в статье «Как выбрать СПН для своей царги». Здесь же речь именно о том, что вы получаете внутри уже подходящего диапазона размеров.

Как сравнить размеры на своём аппарате

Цифры калькулятора — это теория для одинаковых условий. На практике имеет смысл проверить размер на собственной колонне, и делать это нужно честно: меняя только насадку.

Практическое сравнение

Как не обмануть самого себя

1. 1

   Зафиксируйте всё, кроме насадки

   Одно и то же сырьё, объём загрузки, высота слоя, мощность и флегмовое число для обоих прогонов.

2. 2

   Не меняйте узел отбора между прогонами

   Разная скорость отбора смешает эффект размера насадки с эффектом флегмового числа.

3. 3

   Смотрите не только на крепость

   Фиксируйте устойчивость режима, признаки подхода к захлёбу и повторяемость на 2–3 прогонах.

4. 4

   Считайте разницу, а не абсолютное число

   Один удачный прогон — не характеристика насадки. Важна разница между размерами при прочих равных.

Сводная таблица

Характеристика	СПН 3×3 мм	СПН 3,5×3,5 мм	СПН 4×4 мм
Тарелок на метр (Ø48 мм)	~45,5	~37,0	~29,4
Мощность предзахлёба (Ø48 мм)	Ниже	Средняя	Выше
Насыпная плотность	1150 г/л	1000 г/л	900 г/л
Чистота спирта	Максимальная	Высокая, 96,6% достижимо стабильно	Хорошая, чаще для тела с запасом по скорости
Риск захлёба	Выше	Средний	Ниже
Рекомендуемая царга	1,5″	1,5–2″	2″ и шире
Требовательность к настройке	Высокая	Средняя	Низкая

Значения тарелок и мощности — расчётные, для конкретной царги Ø48 мм и метра насадки без пыжей; для своего диаметра и высоты пересчитайте в калькуляторе СПН.

Частые ошибки при сравнении размеров

Сравнивать по одной цифре крепости. На неё влияет всё: сырьё, флегмовое число, мощность, время работы. Одна удачная перегонка на 4×4 мм ничего не говорит о том, что будет на 3×3 мм в тех же условиях — и наоборот.

Менять размер и высоту одновременно. Если вы одновременно увеличили высоту царги и уменьшили размер насадки, разделение выросло по двум причинам сразу, и понять вклад каждой невозможно.

Игнорировать мощность нагревателя. Мелкая насадка на мощном ТЭНе — почти гарантированный захлёб. Прежде чем ругать размер, проверьте, не работаете ли вы выше его предзахлёбной мощности.

Считать больший размер «хуже». 4×4 мм не хуже 3×3 мм — у него другая задача: производительность и запас по мощности там, где предельная чистота не критична.

Итог простой: 3×3, 3,5×3,5 и 4×4 мм — это не шкала «плохо-хорошо», а три точки на прямой между разделением и пропускной способностью. Для типовой домашней колонны 1,5–2 дюйма 3,5×3,5 мм остаётся самым предсказуемым выбором; отклоняться от него стоит осознанно, когда точно понимаете, ради чего — ради лишних тарелок или ради запаса по мощности.