【正文】 3秒G——管內(nèi)焦油流量，取 G=13889 千克/時N——管程數(shù)選用 φ896，Cr5Mo 石油裂化鋼管。?????米/?高 徑 比（3）爐膛直徑一般爐管中心距爐膛內(nèi)壁約為 3dc。而氣層的平均輻射長度與爐膛高徑比和爐膛直徑的關系如下：高徑比=1 時， L=2/3D 米高徑比≥2 時，L =D 米 由于高徑比等于 2，所以氣層平均輻射長度 ?米CO2 和水汽的分壓 P，當 α= 時 大 氣 ??p式中：、——分別為煙氣中 CO2 和水汽的體積——煙氣量 ????大 氣 壓 米設煙氣溫度 t=600℃，查圖 得氣體輻射率為 設煙氣溫度 t=900℃，查圖 得氣體輻射率為 圖 氣體輻射率交換因數(shù) F交換因數(shù) F 依賴于氣體輻射率和暴露磚墻面積的再輻射量。時焦油脫水溫度較低，其爐管放于對流段的上部，這樣有利于降低煙氣出口溫度，并便于調(diào)節(jié)一段出口溫度。千焦/米 ℃——磚墻輻射給熱系數(shù)值。時選用 φ604 鍋爐鋼管，則蒸汽重量流速： ????千 克 米 秒取管心距為 120 毫米，則每排根數(shù)： ??.??取 7 根煙氣重量速度： ???????千 克 米 秒（1）煙氣進入過熱蒸汽段的溫度 ????千 卡 小 時 =37千 焦 小 時386???千 卡 標 米 濕 煤 氣 90千 焦 標 米 濕 煤 氣煙氣溫度： C???式中：——煙氣的平均比熱，千焦/米 3則汽化段的爐段壓力降為： ???千 克 厘 米圖 汽化段阻力圖解試算圖（2）汽化點前壓力降為：當 pe= 千克/厘米 2，查圖 得 te=357℃，則 Ie=192 千卡/ 千克=803 千焦/千克，汽化段爐管當量長度為： ????米汽化點當前爐管當量長度：51638Ll??米焦油的平均比重： ??????克 厘 米 千 克 米焦油流速： ??米 秒壓力降： 2 24 . 93..?? ?????千 克 厘 米（3）液柱壓頭 ΔP3 ??????千 克 厘 米輻射段入口處的總壓力 Pi： ?????千 克 厘 米 煙囪計算設計煙囪時，煙囪的有效抽力應足以克服各項阻力之和而有余。（1）對流段的管排阻力煙氣通過遮蔽管的阻力、過熱蒸汽管及焦油脫水管排后進入煙囪，各部阻力計算如下：①遮蔽管的阻力水平放置，交錯排列的光管管排的阻力可按下式計算：?? ?? ???? ???????????????? 毫 米 汞 柱式中TG——煙氣在此段的平均溫度，T G =760+273=1033KmG——煙氣在此段的 重量流速，m G== 千克/米 2有時，由于爐內(nèi)出現(xiàn)正壓，煙氣噴出爐外。℃/千卡（3）外膜給熱系數(shù)①對流給熱系數(shù) OC?煙氣平均溫度： 754027310GTK????.6. .???AA千 卡 米 ℃ =8千 焦 米 ℃式中： ——煙氣的重量流速，??千 克 米 秒②輻射給熱系數(shù) OR?煙氣和蒸汽的對數(shù)平均溫差可按下式計算： ???.395lg4tC????平均煙氣溫度： .??平均管壁溫度： C?.524.?查圖 得 =????千 卡 米 時 2??千 焦 米 時則外膜給熱系數(shù)為：????/..33859OCRC??????? ?? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時包括垢層熱阻在內(nèi)的外膜給熱系數(shù)： 20/??????千 卡 米 時（4）總傳熱系數(shù) 220/ CCR???????? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時爐管表面積和爐管排數(shù)爐管表面積： ????米（5）爐管排數(shù)： .?排取 2 排管，則實際爐管表面積為 米 2爐管表面熱強度 2 ?????? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時 爐管壓力降計算（一）對流段焦油管壓降對流段焦油溫度低，視為無相變化，其壓力降可按下式計算 2 24 ?? ????????千 克 厘 米式中f——管內(nèi)摩查系數(shù)，Re=4958，查圖 得 f=w——平均操作條件下焦油的線速度， 米/秒g——重力加速度，g= 米/秒rl——操作條件下，焦油的平均重度，1120 千克/ 2米leg——包括回彎頭在內(nèi)的爐管當量長度：圖 管內(nèi)摩擦系數(shù) f??????????????米式中：n——爐管根數(shù)，165=80 根L——每根管子的長度 ,約 3 米ф——與爐管連接形式有關，其值見表 ，對流段采用 V 型急彎彎管，取ф=30di——管內(nèi)徑， 米表 與連接型式有關的 ψ 值連接型式 ψ油流急劇轉彎及內(nèi)部縮小的回彎頭油流急劇轉彎的回彎頭油流平緩轉彎的回彎頭半徑 R≥4d的急彎彎管 100 50～60 30 15（二）輻射段爐管壓力降計算輻射段爐管中的焦油。39。時iif?????則內(nèi)膜給熱系數(shù) αi′為：/ C?????千 卡 米 時包括結構熱阻在內(nèi)的內(nèi)膜給熱系數(shù)： / 22/ CR??????? ?千 卡 米 時 千 焦 米 時式中：Ri——結構熱阻，取 Ri =(4)管外膜給熱系數(shù)管外膜給熱系數(shù) α0 可按下式計算： ??ocr???1.式中：α0c——管外對流給熱系數(shù)，千焦/焦油一段脫水管排的計算焦油脫水管段的熱負荷為 1773726 千焦/時（1）對流段尺寸的確定選用爐管 φ898，管墻距取 ，管心距 178 毫米，有效長 2200 毫米，每排 5 根管，則對流室寬： ????????米式中：n——對流室每排管根數(shù)c——管心距，米煙氣重量流速： ???????????千 克 米 秒式中：WG——煙氣量，千克 /時煙氣的重量速度，一般為 1～4 千克/米 2故 C??????與原假設 295℃相近，故可不重新試算。圖 輻射段的總吸熱量輻射段的校核（1）校核輻射段熱負荷 Q1由熱平衡方程式代入得： 1 . ?????????????????千 卡 時 千 焦 時 原假定為 65866320 千焦/時，與此處計算值基本相符。當量冷面為理想黑平面，與管排具有相同的吸收能力。則遮蔽管總長：???米 輻射管有效長度（露出長度）與爐膛大小及火嘴結構有關，一般圓筒爐的高徑比，即 ~7139。估算輻射管管壁平均溫度 12104(3~6)295WtT C??????式中：t t2——原料焦油在輻射段入口處和出口處的溫度,℃輻射段加熱面積 ??米式中：Q ——輻射段熱負荷，千卡/時q——輻射段表面積熱強度，千卡/米 2℃= 有效耗熱量⑴焦油在一段內(nèi)吸收的熱量加熱無水焦油所需的熱量:Q1=G（i 130i80） =10101(9374)=191919千卡/時=802221 千焦/ 小時式中：G——無水焦油處理量，千克/時 i1 i80——焦油在130℃及 80℃時的焓，千焦/千克加熱和蒸發(fā)焦油中水分所需的熱量:Q2=W（） =10101（） =230222千卡/時=962328千焦/小時 W——焦油中所含的水分，千克/時 ——水蒸氣在爐管出口處（130℃）的焓，千卡/千克 80——水在爐管入口處（80℃）的焓，千卡/千克蒸發(fā)焦油中部分輕油所需的熱量:%。geWQ??= ?=4160千卡 /標米 3=17389千焦/ 標米 3燃燒所需空氣量%濕煤氣組成（體積%）：CO2 CmHn O2 CO H2 CH4 N2 H2O 在760毫米汞柱下煤氣中的飽和水蒸汽壓力溫度 ℃ 壓力 mmHg 溫度℃ 壓力mmHg 溫度℃ 壓力mmHg 溫度℃ 壓力mmHg0 11 22 33 1 12 23 34 2 13 24 35 3 14 25 36 4 15 26 37 5 16 27 38 6 17 28 39 7 18 29 40 8 19 30 41 9 20 31 42 10 21 32 43 焦爐煤氣各組成的發(fā)熱量（千卡/標米 3）氣體名稱 高熱值 低熱值 氣體名稱 高熱值 低熱值CO 3018 3018 C6H6 34910 33504H2 3052 2581 CmHn 17430 16375CH4 9500 8558 H2S 6063 5593C2H4 15057 14120 C3H6 21955 20550燃燒過程計算，燃燒1標米 3的濕煤氣的理論需氧量為：= 3 以100米 3濕煤氣為基準的計算結果廢棄組成 米 3濕煤氣組 成含量體積%焦爐煤氣可燃成分的燃燒反應式理論需氧量 米 3 CO2 H2O N2CO2 — — — —O2 — — — — —CmHn C2H4+3O2→2CO 2+2H2O —CO CO+ 1/2O2→ CO2 — —CH4 CH4+2O2→CO 2+2H2O —H2 H2+ 1/2O2→H 2O — —N2 — — — — H2O — — — — —合 計 100 當空氣過剩系數(shù)α =：= 3/標米 3濕煤氣；當空氣過剩系數(shù)α =：= 3/標米 3濕煤氣；未參加燃燒的過剩氧量為：當α= 時，= 標米 3/標米 3濕煤氣；當α= 時，= 標米 3/標米 3濕煤氣；燃燒1標米 3為濕煤氣所需的干空氣量為：當α=，?標米 3/標米 3濕煤氣；當α=， 3/標米 3濕煤氣；由干空氣帶入的氮氣量為：當α=，= 3/標米 3濕煤氣； 當α=，= 3/標米 3濕煤氣； 當大氣溫度15℃和相對濕度為 ，則空氣入的水汽量為： 當α= 時，= 3/標米 3濕煤氣； 當α= 時，= 3/標米 3濕煤氣； 燃燒1標米 3為濕煤氣所產(chǎn)生的廢氣量及其組成（標米 3）空氣過剩系數(shù) CO2 H2O N2 O2 廢氣量α=α=+=+=+=+= 耗熱量和煤氣用量的計算一次蒸發(fā)溫度在管式爐連續(xù)蒸餾裝置中，煤焦油蒸餾是以一次蒸發(fā)的方式進行的。填料塔根據(jù)結構特點分為亂堆填料（鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、環(huán)矩鞍等顆粒填料）及規(guī)則填料（網(wǎng)波紋填料、板波紋填料、格柵填料） [6]。（1）泡罩塔盤泡罩塔盤是工業(yè)上應用最早的塔盤之一。無焰爐無焰爐其外形和立式爐相似，主要特點是將無焰噴嘴沿爐膛測墻均勻分布。對流室置于輻射室之上，長度與輻射室相同，煙囪放在對流室頂部。在對流室還可以加幾排蒸汽管，以充分利用蒸汽余熱，產(chǎn)生過熱蒸汽供生產(chǎn)上使用。煙氣沿著輻射室上升到對流室，溫度降到 700~900℃。洗油餾份以 230~340℃的溫度自塔底排出；溫度為 200~210℃的萘油餾份從側線采出；溫度為 150~160℃的酚油餾份從對應的側線層采出；這些餾份都分別經(jīng)各自的埋入式冷卻器，然后經(jīng)窺鏡流入各自的貯槽。經(jīng)脫水后含水量 %以下的無水焦油，經(jīng)過油封流入無水焦油槽中。Ⅰ蒽油餾份：為 280～360℃餾份，產(chǎn)率為 16～22%，比重 ～。一般在焦油連續(xù)蒸餾系統(tǒng)中所切取的餾分有以下幾種：輕油餾份：為 170℃前的餾分，產(chǎn)率 ~%(對無水焦油)，比重為~。 設計任務 本設計主要完成年處理 16 與主要設備進行物料衡算，能量衡算；主要設備的工藝計算及選型：包括管式爐的工藝尺寸的計算；瀝青換熱器工藝尺寸的計算；蒽塔，瀝青高置槽，一次蒸發(fā)器和二次蒸發(fā)器及相關冷卻器的選型。煤礦是我國的只要能源對人民的日常生活起著舉足輕重的影響。在國內(nèi)，其產(chǎn)品已廣泛應用于各個生產(chǎn)建設領域。而國內(nèi)只有個別焦油加工裝置對放散氣進行集中收集處理，大部分裝置都是自由放散。工藝流程國