Решение: Возможность использования двухтрубного теплообменника для испарения октана

Согласно инженерной практике и ГОСТ, для решения вашей задачи (испарение октана с расходом более 38 тонн в час) использование двухтрубного теплообменника (типа «труба в трубе») является **нецелесообразным и технически невозможным**. Ниже приведено обоснование, которое можно записать в тетрадь: \[ \text{Обоснование выбора типа теплообменника} \] 1. **Ограничение по производительности:** Двухтрубные теплообменники (регулируются ГОСТ 9930-78) предназначены для процессов с небольшими тепловыми нагрузками и малыми расходами теплоносителей. В нашем случае расход октана составляет: \[ G_{см} = 38376 \text{ кг/ч} \approx 10,66 \text{ кг/с} \] Для такого огромного расхода потребовалось бы соединить последовательно или параллельно сотни двухтрубных звеньев, что привело бы к колоссальным габаритам установки и огромным гидравлическим потерям. 2. **Ограничение по поверхности теплообмена:** Максимальная поверхность одного элемента двухтрубного теплообменника по ГОСТ обычно не превышает \( 15 \text{--} 30 \text{ м}^2 \). Наша расчетная площадь составляет \( S_{расч} \approx 154 \text{ м}^2 \). Использование двухтрубного аппарата здесь экономически невыгодно. 3. **Специфика процесса (испарение):** Для испарения жидкостей требуются специальные условия для выхода паровой фазы (паровое пространство). Кожухотрубчатые испарители (типа ТК или ИН по ГОСТ 15122-79) специально сконструированы так, чтобы обеспечить эффективное кипение в межтрубном пространстве. Двухтрубные аппараты для процессов кипения практически не применяются из-за риска возникновения «паровых пробок». \[ \text{Заключение:} \] Согласно ГОСТ 15122-79 и требованиям технологического процесса, для испарения октана при заданном расходе **необходимо использовать только кожухотрубчатый теплообменник**. Двухтрубный аппарат не обеспечит требуемую мощность и надежность работы. **Рекомендация для записи в тетрадь:** «Ввиду большого расхода среды (\( 38376 \text{ кг/ч} \)) и необходимости обеспечения процесса кипения, выбор двухтрубного теплообменника по ГОСТ 9930-78 невозможен. Оптимальным является кожухотрубчатый аппарат типа ТК».