【正文】 天然氣、煤制氣輸配系統(tǒng)安全、可靠運行不可缺少的氣體凈化設備。具有結(jié)構(gòu)先進、除塵效率高、操作維護方便等優(yōu)點。 選型結(jié)果見表 23。 表 23 粉塵過濾器規(guī)格 設備名稱 工藝參數(shù)及幾何尺寸 粉塵過濾器 工作溫度， ℃ 30 工作壓力， kPa 4500 氣體體積 流量， m3/h 過濾精度， μm 5 過濾器計算截面積， m2 過濾器選用外徑， mm 300 過濾器型號 SBFQ 再生氣加熱爐 的選取 本設計主要采用導熱油供熱系統(tǒng)進行加熱。 導熱油供熱系統(tǒng)以導熱油為載熱體。導熱油在爐中加熱后 ,利用熱油泵將其送給各用熱設備 ,再返回爐中重新加熱 ,從而形成閉路循環(huán)。導熱油作為工業(yè)傳熱介質(zhì)具有以下特點： 在幾乎常壓的條件下，可以獲得很高的操作溫度。即可以大大降低高溫加熱系統(tǒng)的操作壓力和安全要求，提高 了系統(tǒng)和設備的可靠性；可以在更寬的溫度范圍內(nèi)滿足不同溫度加熱、冷卻的工藝需求，或在同一個系統(tǒng)中用同一種導熱油同時實現(xiàn)高溫加熱和低溫冷卻的工藝要求。即可以降低系統(tǒng)和操作的復雜性；省略了水處理系統(tǒng)和設備，提高了系統(tǒng)熱效率，減少了設備和管線的維護工作量。即可以減少加熱系統(tǒng)的初投資和操作費用；在事故原因引起系統(tǒng)泄漏的情況下，導熱油與明火相遇時有可能發(fā)生燃燒，這是導熱油系統(tǒng)與水蒸氣系統(tǒng)相比所存在的問題。但在不發(fā)生泄漏的條件下，由于導熱油系統(tǒng)在低壓條件下工作，故其操作安全性要高于水和蒸汽系統(tǒng)。 工藝流程 主要設備有：導熱油爐、熱油主循環(huán)泵、熱油輔循環(huán)泵、膨脹罐。 整個供熱系統(tǒng)主要由導熱油爐、燃燒器、膨脹罐、儲油罐、熱油循環(huán)泵、供熱管網(wǎng)和熱用戶組成。其加熱原理是燃料經(jīng)燃燒器充分燃燒后產(chǎn)生的高溫火焰和煙氣，通過輻射和對流方式加熱爐管中的導熱油，熱油達到設定的溫度后在主循環(huán)泵的驅(qū)動下將熱能帶出，一部分以液相方式直接輸至再生氣加熱器加熱再生氣，另一部分則通過溫度控制流量調(diào)節(jié)閥與回流低溫熱油減溫混合達到低溫位熱用戶其中低溫位系統(tǒng)設獨立的熱油輔循環(huán)泵提供系統(tǒng)循環(huán)動力。 該系統(tǒng)中各工藝用熱設備內(nèi)的導熱油以自身的顯熱方 式與用戶進行熱交換，梯級利用后，經(jīng)熱油主循環(huán)泵回輸至導熱油爐繼續(xù)加熱，形成一個完整的閉合回路，往復循環(huán)使用。導熱油受熱膨脹時的體積增加量由膨脹罐來吸收，儲油罐主要是用來存儲系統(tǒng)導熱油和接收膨脹罐溢流出的導熱油。 導熱油的選型 導熱油爐的流速，國外文獻推薦為 2~4m/s。由于油品儲運加熱系統(tǒng)負荷波動較大，因此要求在導熱油供回油管道上設一旁通閥或壓控閥組，當外界負荷降低時，導熱油的循環(huán)量下降，為了保證導熱油爐內(nèi)的流速，可打開旁通閥或壓控閥組，將一部分導熱油通過旁路回到導熱油爐，以增加進入爐內(nèi)的導熱油流 量。 國內(nèi)目前設計導熱油流速一般取 ~3m/s，此設計中取導熱油流速為 3m/s，經(jīng)比較 YDX 系列， X6D 系列， JD 系列導熱油的比熱，密度及熱功率后，導熱油型號選擇 YD— 325 導熱油，因為它的比熱更大，密度較輕且發(fā)熱功率更大。 表 24 導熱油系統(tǒng)選型結(jié)果表 導熱油爐型號 （ 125） Y/Q1200KW 導熱油型號 YD— 325 導熱油流速（ m/s） 3 總循環(huán)油量（ m3/h） 另附導熱油爐 （ 125） Y/Q1200KW 和導熱油 YD— 325 的技術(shù)參數(shù)： 表 25 導熱油爐技術(shù)參數(shù) 參數(shù) 設備名稱 額定熱功率 (MW) 熱 效 率(%) 設計壓力（ MPa） 最高介質(zhì)溫度（℃） 循環(huán)油量（ m3/h） (100)Y/Q 80 1 350 65 表 26 YD— 325 導熱油工藝參數(shù)表 溫度（℃） 物理特性 50 100 150 200 250 300 350 密度（ kg/m3） 1007 972 936 910 874 845 821 比熱 C(kJ/kg℃ ) 熱功率（ MW） 再生氣分離器的選型 根據(jù) 100 萬方分子篩脫水工藝流程圖，本裝置中含有一個再生氣 分離器 ，其 中液量較少 ，從經(jīng)濟效益出發(fā)，選用 立式 重力分離器 。計算結(jié)果及選型結(jié)果見表 27。 表 27 再生分離器計算結(jié)果及選型結(jié)果 設備名稱 工藝參數(shù)及幾何尺寸 再生氣分離器 原 始 數(shù) 據(jù) 操作溫度，℃ 30 操作壓力， MPa 工況下氣體流量， m/s 工況下氣相密度， kg/m3 工況下液相密度， kg/m3 1005 工況下氣體粘度， mPas 工況下氣體的壓縮因子 型式 立式重力式 計 算 值 f（ Re2） 阻力系數(shù) 54 液滴沉降速度， m/s 分離器直徑計算值， m 捕霧器氣流允許速度， m/s 捕霧器面積計算值， m2 續(xù)表 27 設備名稱 再生氣分離器 選 用 值 選用公稱直徑， mm 600 筒體長度， mm 1800 捕霧器厚度， mm 150 材質(zhì) 16MnR 型號 有效容積， m3 安全閥的選型 根據(jù) HG/T 《安全閥的設置和選用》和油《氣田常用閥門手冊》選用A42Y64 型彈簧封閉全啟式安全閥。其主要參數(shù)如表 28： 表 27 再生分離器計算結(jié)果及選型結(jié)果 設備名稱 工藝參數(shù)及幾何尺寸 再生氣分離器 原 始 數(shù) 據(jù) 操作溫 度，℃ 30 操作壓力， MPa 工況下氣體流量， m/s 工況下氣相密度， kg/m3 工況下液相密度， kg/m3 1005 工況下氣體粘度， mPas 工況下氣體的壓縮因子 型式 立式重力式 安全閥類型 A42Y64型彈簧封閉全啟式安全閥 泄放量（ kg/h） 開啟壓力（ MPa） 通道截面積（ mm2） 826 表 212 安全閥的選型結(jié)果 管線的選型 按照《輸送流體用無縫鋼管》（ GB/T 81632020），選擇系統(tǒng)內(nèi)用無縫鋼管管材為無縫鋼管 20 號。 σs 為 245MP。則可根據(jù)《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》（ GB/T 173952020）選擇較為 合適的無縫鋼管外徑及標準壁厚。 管線選型結(jié)果如表 29 所示。 公稱通徑（ mm） DN35 公稱壓力（ MPa） 安全閥類型 A42Y64 型彈簧封閉全啟式安全閥 泄放量， kg/h 開啟壓力， MPa 通道截面積， mm2 826 公稱通徑， mm DN35 公稱壓力， MPa 表 29 管線選型結(jié)果 管線 原料氣進塔 管線 原料氣出塔 管線 再生氣進塔 管線 再生氣出爐 管線 再生氣出塔 管線 再生氣進分 離器管線 再生氣出分離器氣相 管線 再生氣出分 離器液相管線 基 礎 數(shù) 據(jù) 流體介質(zhì) 天然氣 天然氣 天然氣 天然氣 天然氣 天然氣 天然氣 水 設計溫度， ℃ 50 50 50 250 250 50 50 50 設計壓力， Mpa 5 5 5 5 5 5 5 5 工況下的輸量， m3/s 經(jīng)濟流速， m/s 10 10 10 10 10 10 10 1 計 算 數(shù) 據(jù) 計算管線內(nèi)徑 ,mm 177 178 57 80 75 57 57 計算管線壁厚， mm 計算管線外徑， mm 選 型 結(jié) 果 選取管線外徑， mm 190 190 60 89 89 60 60 8 選取管線壁厚， mm 7 7 4 4 管線規(guī)格 Φ1907 Φ1907 Φ60 Φ894 Φ894 Φ60 Φ60 Φ10 管線材質(zhì) 無縫鋼管 20 無縫鋼管 20 無縫鋼管 20 無縫鋼管 20 無縫鋼管 20 無縫鋼管 20 無縫鋼管 20 無縫鋼管 20 實際流速， m/s 材料設備表 表 210 材料設備附表 序號 名稱及規(guī)格 單位 數(shù)量 一 工藝設備 1 埋地臥式儲油罐 15 m3 個 3 30 m3 個 1 2 立 式重力分離器 個 1 3 天然氣壓縮機 個 1 4 籃式 過濾器 SBL14 臺 2 5 污水罐 座 1 6 調(diào)壓計量撬裝 套 1 7 高壓儲氣井 口 6 8 臥裝籃式過濾器 SBLW 臺 1 9 調(diào)壓器 1// NPT 627 臺 1 1// NPT HSR 臺 1 10 配套閥門管線 套 1 二 閥門 1 不銹鋼閘 閥 Z41W DN80 只 10 Z41W DN20 只 10 2 高壓 閘閥 Z41H40C PN25 DN25 只 22 3 高壓焊接球閥 PN25 DN25 只 20 4 焊接球閥 DN14 只 13 DN16 只 8 DN18 只 8 續(xù)表 210 序號 名稱及規(guī)格 單位 數(shù)量 DN20 只 4 5 安全閥 A42Y16C DN80 只 1 A42Y320 PN25 DN25 只 2 6 不銹鋼螺紋截止閥 DN 80 只 5 三 儀表 1 不銹鋼雙金屬溫度計（徑向） 測量范圍： 0~400℃ 只 1 2 全不銹鋼壓力表 Y50BZ 測量范圍 ~ 只 8 Y100B 測量范圍 ~40MPa 只 8 3 計 算書 吸附計算 吸附器直徑計算 通過 HYSYS 軟件，已知處理量為 原料氣在 4500kPa、 30℃ 的飽和含水量為 %（摩爾分數(shù)） 。 按全部脫去考慮，需脫水量： hkg / 0 0 7 3 60 0 1 1 1 ???? 。 吸附周期 T=8h，總共脫水： ?? 。 操作條件 （ 30℃ ， ） 下氣體體積流量： Q=操作條件 （ 30℃ ， ） 下 氣體質(zhì)量流量： hkgG g /? 。 已知分子篩密度 3b m/kg660?? ，分子篩 p ? 。 即可根據(jù)雷督克斯的半經(jīng)驗公式求得吸附塔直徑，半經(jīng)驗公式如下： ? ? DCG ??? () 式中 G——允許的氣體質(zhì)量流速， )sm/(kg 2 ? ； C——系數(shù)，氣體自上向下流動，取 ~；自下向上流動，取 ； b? ——分子篩的堆密度， kg/ 3m ； g? ——氣體在操作條件下的密度， kg/ 3m ； Dp——分子篩的平均直徑（球形）或當量直徑（條形）， m。 已知分子篩密度 3b m/kg660?? ，分子篩 p ? 。 因此， ? ? )/( 6 4 0 hmkgG ??????? 吸附塔的截面積： mF ??? 。 直徑： mD )( ?? ， 取 1600mm， 則 F=。 吸附器高徑比計算 分子篩有效吸附容量取 8kg（水） /100kg（分子篩） 吸附塔需裝分 子篩： kg3 5 8 ? 則分子篩的體積為 ： V 6 0/3 5 8 9 m?? 取 20%的裕量， == 床層高 ： T ??? ，取 ，高徑比約 ? 。 吸附傳質(zhì)區(qū)長度 hz 的計算 由《天然氣脫水設計規(guī)范》 ： ?????????? 2 6 4 5 0 7 8 9 z v? () 式中 Hz——吸附傳質(zhì)區(qū)長度， m； A——系數(shù)，分子篩 A=，硅膠 A=1，活性氧化鋁 A=； q——床層截面積的水負荷， )hm/(kg 2 ? ； vg——空塔線速， m/min； ?——進吸附塔氣體相對濕度， %。 q = )hm/(kg 2 ? 氣體流速 : m i ???? m79 z ??????? ???? 可見，無論