Это не тот случай.
Для конденсации 1 кг спирта нужно отвести 840 единиц тепла, для его охлаждения на 50 градусов - всего 120, в 7 раз меньше!
На воде эта разница - в 10 раз. У нас не вода и не спирт, но мы стремимся охладить не на 50, а на 70 градусов...
Можно утверждать, что конденсация - 90% теплообмена, охлаждение - 10%.
25-30 сантиметров с спиральной справляется с 10% мощности? отлично.
Сколько сантиметров понадобится для 100%?
Кстати, какая мощность нагрева и какие диаметры трубок?
Мой вариант. На доохлаждении спирта в колонне я использую холодильник с охлаждающей трубкой д.8, вокруг которой спирт течет в рубашке д.10 мм без спирали. Длина холодильника - 20 см, максимальный поток конденсата, при котором спирт на выходе ледяной - 3 литра в час. Приняты меры, чтобы конденсат заполнял весь предоставленный ему объем холодильника полностью.
Я хотел бы подчеркнуть один момент.
Если скорость пара на входе в трубку 10-20 м/с (ниже расскажу как считать эту скорость), пар ведет себя как сигаретный дым, выпускаемый кольцами. Его внешний слой тормозится стенками, и как-бы накатывается на холодную трубку... Как баранка, вращающаяся изнутри наружу... Как бесконечный рукав, выворачиваемый наизнанку. Это наилучшая модель поведения пара в трубе, наиболее эффективная. Никакие искусственные завихрители не направят пар так удачно. Такое вращение обеспечивает наиболее короткую зону конденсации, надо только обеспечить максимально быстрое удаление конденсата из этой зоны. Чтобы "разворачивающийся рукав" прикасался к холодной стенке, а не к горячему слою прилипшего, застрявшего конденсата.
Изменение скорости пара в пределах 10-20 м/с не изменяет поведения пара, а только меняет размер зоны конденсации. До скорости 10 м/с завихрние слабое, но возможности холодильника оказываются избыточными, и пар успешно конденсируется "как попало". При дальнейшем увеличении скорости пара размер зоны конденсации начинает непропорцилнально расти. Конденсата оказывается много, он не успевает удаляться, и "рукав" пара раскатывается все дальше и дальше, и пар начинает проскакивать на выход.
Я пришел к выводу, что есть смысл строить дистилляторы исходя из полной мощности нагрева и скорости пара 15-20 м/с. Тогда каждой полезной мощности нагрева соответствуем минимально допустимый внутренний диаметр паровой трубки.
1000 ватт 7-8 мм
1500 ватт 8-10 мм
2000 ватт 10-12 мм
2500 ватт 11-13 мм
3000 ватт 13-15 мм
4000 ватт 15-17 мм
5000 ватт 16-19 мм
Это так, приблизительно.
Это мои выводы на сегодняшний день (последний - как минимум - год). Не догма. Нужно рассмотреть еще некоторые аспекты. Но как бы там ни было, как минимум пара десятков дистилляторов Двн 14 и 17 уже успешно трудятся при мощности ТЭНа 4.5 кВт.
Для тех, кто читает не с начала, напомню. Высота паровой трубки 50-60 см, толцина водяной рубашки - 1-1.5мм. В рубешке проволочная спираль с шагом 1-2 диаметра трубы.
Как посчитать скорость пара.Приближенная формула такова.
Если мощность в ваттах два раза разделить на диаметр в миллиметрах, получим
приближеное значение скорости пара на входе в холодильник в метрах в секунду. Чтобы оно из приближенного стало точным, достаточно умножить результат на 0,955.
подробности тут.
Каждый киловатт нагрева дает 750 см3 пара в секунду независимо от спиртуозности кубового содержимого.
Если ежесекундный объем пара (см3/с) разделить на площадь сечения трубы (см2) получим скорость пара в сантиметрах в секунду.