【正文】 二段初冷器的煤氣出口處溫度為45℃，則在下邊的計(jì)算中應(yīng)用到以下數(shù)據(jù)：物料名稱 溫度( ℃ ) 比熱（kJ/kgK kJ/kgK）干煤氣 33 水蒸氣 33 粗苯氣 33 氨 33 硫化氫 33 第三段初冷器中煤氣帶走的熱量：① 干煤氣帶走的熱量：q1 = 33 = kJ/h② 水蒸氣帶走的熱量： q2 = ( + 33) = kJ/h③ 粗苯氣帶走的熱量： q3 = 1804 33 = kJ/h④氨帶走的熱量： q4 = 388 33 = kJ/h⑤硫化氫帶走的熱量： q5 = 33 = kJ/h則煤氣在第三段初冷器中帶出的總熱量為：Q12 = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 + q6 = + + + + = kJ/h2. 水和焦油帶走的熱量Q14 在第三段初冷器中，水和焦油的平均溫度為： tcp = = ℃而焦油比熱為：Cc =( + 103 ) = kJ/kgK所以： Q14 = [( + 193) + ] = 8308445 kJ/h3. 冷卻水帶走的熱量：冷卻水升溫后，Q15 = 25W 3 式中：25 — 三段循環(huán)水的出口溫度，℃這樣就可以得到第三段初冷器總的輸出熱量為： Q出3 = Q13 + Q14 + Q15 = 8308445 + + = + ∵ Q入3 = Q出3得第三段所用循環(huán)水量為： W3 = kg/h 即 W3 = m3/h通過上面的計(jì)算，我們了解了初冷器各段的熱平衡情況并通過熱平衡計(jì)算出了各段所需的冷卻水量，由此可得出整個(gè)初冷器的熱平衡如下表：表6初冷器熱平衡荒煤氣總的輸入熱量 kJ/h輸出熱量 kJ/h煤氣帶走的熱量 冷凝液帶走的熱量 8308445一段采暖水帶走的熱量 二段采暖水帶走的熱量 三段采暖水帶走的熱量 小計(jì) 主要設(shè)備計(jì)算 初冷器的工藝計(jì)算（1）從煤氣至金屬壁的給熱系數(shù)α1按下式計(jì)算： lgα1 = + 式中： x — 水蒸氣體積占濕煤氣總體積的平均百分?jǐn)?shù)而， x = （） = ∴ lgα1 = + = α1 = ㎡K = 1932 KJ/㎡℃ (2) 計(jì)算從金屬壁至水的給熱系數(shù)α2 按下式計(jì)算 α2 = 為求得給熱系數(shù)α1 必須先確定水流速，設(shè)采用冷卻面積為4600㎡的橫管初冷器，㎡，則水在第一段初冷器內(nèi)的平均流速為： U = = m/s式中： — 初冷器所需采暖循環(huán)水量（58℃），m3/h 4 — 初冷器臺(tái)數(shù)當(dāng)采暖循環(huán)水的平均溫度為63℃時(shí)，其物理常數(shù)為 比熱 c = KJ/㎏hhhhhhhh℃ 導(dǎo)熱系數(shù) λ= 225 KJ/m℃ 動(dòng)力黏度 μ= 厘泊 密度 ρ= ㎏/m3 Pr = = = 水在管內(nèi)流動(dòng)的雷諾數(shù) Re = 1000 = 1000 = 32471因Re〉10000，故水在管內(nèi)處于湍流狀態(tài)，這時(shí) φ = 1所以有： α2 = = 1 = 121856 KJ/㎡℃(3) 計(jì)算第二段總傳熱系數(shù)第二段傳熱系數(shù)K2由下式得到 K2 = 式中： — 是管壁的熱阻，取為 ㎡℃/KJ — 是管壁的熱阻，取為 ㎡℃/KJ∴ K2 = = 435 KJ/㎡℃通過計(jì)算得到了第二段的總傳熱系數(shù)K2 = 456 KJ/㎡℃3. 計(jì)算第三段總傳熱系數(shù)（1）從煤氣至金屬壁的給熱系數(shù)α1按下式計(jì)算： lgα1 = + 式中： x — 水蒸氣體積占濕煤氣總體積的平均百分?jǐn)?shù)而， x = （） = ∴ lgα1 = + = α1 = ㎡℃ = KJ/㎡℃（2） 計(jì)算從金屬壁至水的給熱系數(shù)α2按下式計(jì)算 α2 = 為求得給熱系數(shù)α2 必須先確定水的流速，設(shè)采用冷卻面積為4600㎡的橫管初冷器，㎡，則水在第三段初冷器內(nèi)的平均流速為： U = = m/s式中： — 初冷器所需地下冷卻水量（18℃），m3/h 4 — 初冷器臺(tái)數(shù)℃時(shí)，其物理常數(shù)為 比熱 c = KJ/㎏hhhhhh因此鼓風(fēng)機(jī)必須滿足抽送煤氣量及克服一系列設(shè)備及管道阻力并保持一定邊界壓力的要求。則N電機(jī) = = 千瓦所以選擇鼓風(fēng)機(jī)為： D75023型，配電機(jī)，JK26302，兩臺(tái)。下面列出了其技術(shù)性能： 直徑4500毫米， 高度12610毫米 沉淀極規(guī)格 φ258 4，L = 3500毫米 沉淀極數(shù) 136 沉淀劑有效截面積 米2 輸入電壓 ≥50000伏煉焦煤氣以52℃， 進(jìn)入電捕焦油器，煤氣實(shí)際體積流量為：V = = m3/h設(shè)電捕焦油器的沉淀極管內(nèi)徑為250毫米，電暈極直徑為2毫米，兩極間的電位差按下式計(jì)算： V = E（R2 – R1）伏式中： R1 – 電暈極半徑，厘米 R2 – 電極管半徑，厘米 E – 電壓梯度因此： V = 4000 （ – ）= 49600伏 或 1012電磁單位焦油粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間按下式確定： t = 式中： A = V – 電位差，電磁單位 E – 電荷， 1020電磁單位 μ 煤氣黏度， 1016 d – 最小焦油滴的直徑，等于4 105厘米 L – 煉焦煤氣0℃時(shí)分子平均間距， 105厘米在52℃時(shí)，L = 105 = 105厘米因此： A = = 35 厘米2/秒∴ t = = 秒則需要電極管容積為：Vθ = = m3，每根管子的容積為： = m3所需的電極管數(shù)為： = 210根采用兩臺(tái)136根的電捕焦油器時(shí)，煤氣在電捕焦油器內(nèi)的實(shí)際停留時(shí)間為：tp = = 秒煤氣在電極管內(nèi)的流速為： WP = = m/s電能消耗量按下式計(jì)算： N = + 1 千瓦式中： I – 電流值，I = nLi η 系數(shù) 取η = n – 管子數(shù)目 L – 每根管子長(zhǎng)，米 I – 電流密度， 則， I = 2 136 103 = ∴ N = +1 = 29 千瓦所以，每1000米3/，選用Fg =?？紤]到目前焦?fàn)t型號(hào)，設(shè)有兩座焦?fàn)t生產(chǎn)，集氣管的操作溫度為90℃，則集氣管中的氣體流量為： V = = m3/h取集氣管中的氣體流速為10米/秒，吸氣管在集氣管中部引出。計(jì)算正確。因此選用兩臺(tái)規(guī)格為V=187米3的機(jī)械化氨水澄清槽。設(shè)冷凝液密度為1000千克/米3，中間槽輸送液體的時(shí)間間隔為1小時(shí)，則中間槽的容積為： = ≈53米3。又知，則焦油量為 = Kg/h，則焦油量為 = Kg/h，則焦油量為 = Kg/h所以在兩設(shè)備中冷凝的焦油為 – = Kg/h，設(shè)焦油密度為1100千克/米3，則體積為=。3. 焦油中間槽由物料衡算得到焦油的理想產(chǎn)量為6396千克/時(shí)，在計(jì)算焦油中間槽時(shí)，按其理想產(chǎn)量計(jì)算，設(shè)焦油的密度為1100千克/米3。第五章 設(shè)備一覽表1. 各種液體的儲(chǔ)存量、所需儲(chǔ)存時(shí)間及所需儲(chǔ)存容積表如下：表 7項(xiàng)目 流體流量（米3/時(shí)） 停留時(shí)間（小時(shí)） 儲(chǔ)量（米3）中間焦油 10 64焦油 48 冷凝液 60 1 60剩余氨水 21 7 147循環(huán)氨水 1036 1 1036 2. 設(shè)備一覽表見表8表8設(shè)備一覽表編號(hào)名 稱規(guī) 格數(shù)量型號(hào)1橫管初冷器 F = 4600米342煤氣鼓風(fēng)機(jī)Q=750米3/分，H=3500mmH2ON=630kW33D = 75023JK263023電捕焦油器Dg=45mm, H=12270mm24機(jī)械化氨水澄清槽V=187m325焦油儲(chǔ)槽DN=6000mm,H=8245mm,VN=20 m336焦油泵附電機(jī)Q=180米3/時(shí),H=64米N=55kW33150Y75AYB250M47焦油中間槽Dn=5100mm,H=4200mm,Vn=85m318焦油中間泵附電機(jī)Q=90米3/時(shí),H=49米N=22kW22100Y60AYB250M49循環(huán)氨水儲(chǔ)槽Dn=5150mm,H=3600mm,Vn=75m3110循環(huán)氨水泵附電機(jī)Q=400米3/時(shí),H=32米N=55kW44IH200150315YB250M411剩余氨水儲(chǔ)槽DN=5150mm,H=3600mm,VN=75m3212剩余氨水泵附電機(jī)Q=100米3/時(shí),H=32米N=15kW33IH10080160YB160M2213冷凝液泵附電機(jī)Q=60米3/時(shí),H=51米N=2280Y60YB180M414冷凝液中間槽DN=5100mm,H=4000mm,VN=80m3115初冷器水封槽DN=1200mm,H=4000mm416鼓風(fēng)機(jī)水封槽DN=1000mm,H=4000mm317電捕焦油器水封槽DN=1000mm,H=4000mm218事故氨水槽DN=5150mm,H=3600mm,VN=75m3119低溫水泵附電機(jī)Q=200米3/時(shí),H=20米N=33IH150125250YB180M420循環(huán)水泵附電機(jī)Q=400米3/時(shí),H=32米N=55kW33IH200150315YB280M421采暖水循環(huán)泵附電機(jī)Q=400米3/時(shí),H=50米N=90kW77IH200150400YB280M422鼓風(fēng)機(jī)冷凝液下泵附電機(jī)Q=25米3/時(shí),H=60米N=11kW2265Y60YB160M423操作走臺(tái)————24高位油箱——225移動(dòng)梯H=2100126潤(rùn)滑油濾油機(jī)附電機(jī)N=11LK50BJ02214T227油站附電機(jī)N=22YZ160BJ02514T228手動(dòng)單軌小車附手拉葫蘆Q=1tH=11SDX3SH1第六章 非工藝設(shè)計(jì)條件（1） 生成工藝流