【正文】 h =㎡：,，℃，出來(lái)溫度為30℃，水進(jìn)口溫度為18℃，出口溫度為35℃?！?則所需換熱面積為：F= =()247。根據(jù)《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè)中螺旋板油油換熱器的設(shè)計(jì)定額，取換熱系數(shù)K=400Kcal/㎡；則輸出熱量Q= Q＋Q＋Q =+(+)t +由熱量平衡，得：Q= Q =++解之得：t= ℃ Q=熱量平衡如下：名 稱輸入（kJ/h）輸出（kJ/h）富 油熱 貧 油 損 失共 計(jì) 換熱器面積的確定：換熱器內(nèi)貧富油呈逆流流動(dòng)，其溫度差為：貧油 175℃℃富油 135℃ 70℃ 40℃ ℃則平均溫差為：=℃取=℃，可用此式計(jì)算：=+帶入公式，得：Q=(+)t kcal/h=(+)t KJ/h③、%，則Q=%( )= KJ/h——熱富油175℃帶走熱量Q，kJ/h?！妫捎么耸接?jì)算：=（+）?！?故熱量輸入：Q= Q＋Q=（2）、熱量輸出Q ①、135℃富油帶走的熱量Q=（＋＋）135 = KJ/h式中：，———分別為洗油，粗苯，水在下的比熱， kcal/kg 熱量衡算： (1)、熱量輸入Q: ①、冷富油在70℃時(shí)帶入熱量： Q=(＋＋1)70 =，1——分別為洗油，粗苯，水在70下的比熱，kcal/kg 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：進(jìn)入貧富油換熱器貧油溫度175℃，貧油量為 ：=（含萘） kg/h貧油進(jìn)口溫度為175℃，出口溫度為t(假設(shè))。/h179。再生器油氣出口處油氣壓力為980 mmHg，則組分的平衡常數(shù)K為：萘 =496/980=洗油 =200/980=%， Kg/h。h，則對(duì)流段加熱面積為： F=(5%+)/20900=㎡ 設(shè)管式爐加熱效率為75%，煤氣熱值為4250 Kcal/ m=17765KJ/Nm. 則煤氣消耗量為 ：V== Nm/h 煤氣在管式爐中燃燒產(chǎn)生熱量為： Q=4250=根據(jù)《焦化設(shè)計(jì)參考資料》選熱負(fù)荷為550萬(wàn)千卡/時(shí)的管式爐一臺(tái)，其各項(xiàng)參數(shù)如下：型號(hào):55025Φ114/Φ152直徑:4612 mm 總高:29928mm 總熱負(fù)荷:550萬(wàn)千卡/時(shí) 加熱面積：對(duì)流段油管：61㎡ ㎡ 輻射段油管：230㎡ 輻射段氣管 ㎡ 設(shè)備總重：金屬重： 耐火材料重： （二）、再生器計(jì)算 進(jìn)入再生器的富油中的各組分的蒸發(fā)率按下式計(jì)算： 式中——組分蒸發(fā)率n ——提留段塔板層數(shù)K——組分平衡常數(shù)；K=——組分的飽和蒸汽壓力，mmHgP ——再生器內(nèi)總壓力，mmHgl ——油分子數(shù)與水分子數(shù)之比，；，——油量和水蒸氣量，Kg/h；，——油和水蒸氣的分子量，分別為160和18；再生器內(nèi)設(shè)7層多孔折流板，設(shè)其相當(dāng)于兩層泡罩塔板，n=2。h,則輻射段加熱面積為： F=95%/104500=㎡取對(duì)流段加熱強(qiáng)度為5000 Kcal/㎡ ℃則=180=故：=＋=＋ =（2）、粗苯蒸汽和油氣帶出熱量洗油蒸汽帶走熱量（含萘蒸汽）=含萘洗油蒸汽量熱焓 =135 = KJ/h式中135—180℃含萘洗油蒸汽熱焓，KcaL/ Kg粗苯蒸汽帶出熱量：=粗苯蒸汽量熱焓 =159 = KJ/h式中159—180℃粗苯蒸汽熱焓，KcaL/ h水蒸汽帶出熱量：=水蒸汽量熱焓=677= KJ/h 式中677—㎝180℃水蒸汽熱焓，KcaL/ Kg故：粗苯蒸汽和油氣帶出熱量 =＋＋ =＋＋= KJ/h （3）、400℃過(guò)熱蒸汽帶出熱量 == KJ/h—4Kgf/㎝400℃過(guò)熱蒸汽熱焓，KcaL/ Kg （4）、散熱損失 ==(+) =+ 則：=＋＋＋ =（+）KJ/h 令=得： +=+則：= KJ/h故：散熱損失=+= KJ/h管式爐加熱面積： 供給富油的熱量：=＋－ =+ = KJ/h 供給蒸汽的熱量：=－= KJ/h設(shè)的95%由輻射段供給，5%由對(duì)流供給，輻射段強(qiáng)度為25000Kcal/㎡℃ 粗苯帶入熱量：=粗苯量比熱溫度，KJ/h。 ℃則=135= KJ/h水帶入熱量：=水量比熱溫度 =135= KJ/h式中：℃下的比熱，KcaL/Kg ℃粗苯帶入熱量：=粗苯量比熱溫度，KJ/h。從管式爐出來(lái)的富油進(jìn)入脫苯塔時(shí)，閃蒸后與閃蒸前液相中各組分比率計(jì)算如下：（用試差法）苯的比率：假設(shè)=甲 苯：==二甲苯：==溶劑油：==洗 油：==萘 ：==水 ：=0閃蒸后留在液相中各組分的數(shù)量如下（包括進(jìn)入再生器的洗油量）成分Kmol/hKg/h苯甲苯二甲苯溶劑油洗油萘共計(jì)驗(yàn)算： A= == =A/（A+）==與假設(shè)值=，故以上計(jì)算正確。富油量=貧油量＋粗苯產(chǎn)量＋貧油中含粗苯量 =＋＋301 = Kg/h富油中水量=富油量（～1%） =% = Kg/h富油中萘量=富油量5% =5% = Kg/h洗 油 量=貧油量富油中萘量 = = Kg/h 則進(jìn)入脫苯工序的富油量如下： 成分Kg/hKmol/h分子量洗油160萘128苯78甲苯二甲苯106溶劑油水18共計(jì)：管式爐出口富油溫度為180℃，壓力為920mmHg。三種花環(huán)填料規(guī)格見下表；型號(hào)填充分?jǐn)?shù) 個(gè)/m比表面積 ㎡/Nm空隙率 %容重Kg/mX32500 185 88111 Z8000 127 89 120 D3000 94 90 88由上表可查出：Z型花環(huán)的比表面積為127㎡/Nm。hD== 圓整后，取D=4 m 式中 V—煤氣平均體積流量，Nm/S 花環(huán)填料面積，用量及塔高的計(jì)算： ㎡/Nm如取取n=,則允許的貧油含苯量為：C= =%（4）出塔富油含苯量： C= C＋回收的苯量/（洗油量＋苯的回收量） =+100/(+)= %塔徑的確定； 根據(jù)《燃料化工》1998（3）：36提供的參數(shù)，～；～㎡/Nm 洗油的平均分子量M為160；30℃時(shí)粗苯的飽和蒸汽壓P=10 Pa。(4)塔高計(jì)算。 （2）計(jì)算有效管長(zhǎng)： 塔兩側(cè)的管箱錯(cuò)開半個(gè)管箱的高度，形狀如圖。 由于沒(méi)側(cè)的管箱間距為200mm，則每 根水管的 縱向傾斜距離為100mm,如圖：則有效管長(zhǎng)為：35根水管，每組管束含4排，則一組共有354＝140根水管。組間距取60mm,則一個(gè)管箱高度為506+60+322＝424mm,箱間距取200mm。 （2）計(jì)算有效管長(zhǎng)： 塔兩側(cè)的管箱錯(cuò)開半個(gè)管箱的高度，形狀如圖。K）得： F=20262744/()=㎡5．高度計(jì)算： （1）管箱高度橫管冷卻器采用323mm鋼管，V=所以，n=4/(3600)=64根查《焦化設(shè)計(jì)參考資料》采用22m的矩形水箱，需要水箱數(shù)n的計(jì)算如下:F=nπdo1264所以n=(2264)= 查《焦化設(shè)計(jì)參考資料》采用22m的矩形水箱，每組管束含4排，則一組共有354＝140根水管。SSSSSk動(dòng)力黏度：=10pa 密度：=則： R= =p==故 = ==()=㎡Sk導(dǎo)熱系數(shù)：=SSK㏑=＋式中：x—每m飽和煤氣（塔前塔后的露點(diǎn)下為飽和煤氣）中水蒸氣的平均含量（體積百分比）查得：塔前露點(diǎn)50℃時(shí)煤氣水蒸氣含量x=83g/Nm 塔前露點(diǎn)23℃煤氣水蒸氣含量x=則x=【】100247。95 t/m3） ；t—周轉(zhuǎn)時(shí)間干煤氣體積產(chǎn)量(V煤氣，Nm3/h)：G煤V煤氣=345=64722/h干煤氣質(zhì)量產(chǎn)量(G煤氣，kg/h)：V煤氣γ煤氣=64722=㎏/h 煤氣中含量 G= G產(chǎn)率=%1000=V=G/= 煤氣中粗苯含量G=G粗苯的回收率+ V塔后煤氣含苯量 =1000 %＋64722 =V =G/=上述三種氣體流量之和V=64722＋＋= /h = kg/h 塔前煤氣中水蒸氣量（Gkg/h和V/h）塔前煤氣溫度T=58℃，煤氣露點(diǎn)T=53℃，露點(diǎn)下的水蒸汽壓力p= =14385pa 煤氣絕對(duì)總壓力=大氣壓＋煤氣壓力=(10333＋1000)=113663 pa ==14385/(11366314385)=G =V18/= 塔后煤氣中水蒸汽量（Gkg/h和V/h）塔后煤氣溫度T=23℃ 露點(diǎn)T=23℃ 露點(diǎn)下水蒸汽壓力p==2809pa 塔后煤氣絕對(duì)總壓力p=大氣壓＋塔后煤氣壓力=（10333＋900） =112630pa==2809/(1126302809)= G= V18/=18/= 熱量衡算帶入熱量：（1）、干煤氣帶入熱量：q= V干煤氣在58℃下的焓 =64722 =5648832KJ/h （2）帶入熱量 ：q= G在塔前溫度下的比熱塔前溫度