横管初冷器计算书

横管初冷器计算书1.原始资料1.1煤气处理量：35000m3/h1.2两段冷却，带断液盘，上段：循环水段，煤气82℃→40℃，循环水32℃→45℃下段：低温水段，煤气40℃→21℃，低温水16℃→23℃1.3进口煤气总焓556kcal/Nm31.4当地大气压力89.7kPa（9142mmH2O），煤气露点80℃（按当地大气压力计算）2.横管初冷器的计算2.1煤气在各温度下的总焓及水汽量温度t℃水蒸汽分压mmH2O水蒸汽含量g/m3干煤气热焓kcal/m3水蒸汽热焓kcal/Kg水蒸汽密度Kg/m3煤气总焓kcal/m3835445905.629.88632.50.3284602.68825233832.829.52632.10.3164556.02804828712.528.8631.30.2933478.578.54542637.528.26630.70.2771430.36774269571.327.72630.10.2615387.623867356.4313.68613.90.0462348.282634227.659.36608.60.0243724.772.2热量平衡2.2.1上段（按露点80℃核算），设煤气出口温度82℃输入热量a)煤气带入热量Q1=35000X556.02=19460700kcal/hb)热水带入热量Q2=925X1000X32=55500000kcal/hQ入=Q1+Q2=91641300kcal/h输出热量c)煤气带出热量Q3=65000X387.62=25195300kcal/hd)热水带出热量Q4=925X1000X70=64750000kcal/he)冷凝液带出热量Q6上段的冷凝液量为65000X（832.8-571.3）/1000=16997.5Kg/h（22693.5Kg/h），温度75℃Q5=16997.5X75=1274812.5kcal/h（1702012.5kcal/h）Q出=Q4+Q5+Q3=91220112.5kcal/h（91647312.5kcal/h）误差：（91641300-91220112.5）/91220112.5=0.46%（0.007%）2.2.2上段（按露点80℃核算），设煤气出口温度78.5℃，煤气进口总热焓按602kcal/Nm3输入热量a)煤气带入热量Q1=65000X602=39130000kcal/hb)热水带入热量Q2=925X1000X60=55500000kcal/hc)煤气中水蒸汽含量为65000X(18/22.4)X4828/(9143-100-4828)=59828Kg/hQ入=Q1+Q2=94630000kcal/h输出热量d)煤气带出热量Q3=65000X430.36=27973400kcal/he)热水带出热量Q4=925X1000X70=64750000kcal/hf)冷凝液带出热量Q6上段的冷凝液量为59828-65000X637.5/1000=18390.5Kg/h，温度76.5℃Q5=18390.5X76.5=1406873kcal/hQ出=Q4+Q5+Q3=94130273kcal/h误差：（94630000-94130273）/94130273=0.53%温差△t=（17-10）/ln（17/10）=13.19℃（14.355℃）[13.817]80（82）→77[78.5]传热系数K=350kcal/m2.h70←6010（12）17[18.5]面积=925X1000X10/（350X13.19）=2004m2（1841m2）[1913m2]2.2.3中段输入热量a)煤气带入热量Q1=27973400kcal/hb)循环水带入热量Q2=28G1kcal/hc)喷洒液带入热量，因喷洒液进出口温度接近，其热量忽略不计（按石家庄消化报告）d)冷凝液带入热量Q3=1406873kcal/hQ入=Q1+Q2+Q3=29380273+28G1kcal/h输出热量e)煤气带出热量Q3=65000X48.28=3138200kcal/hf)循环水带出热量Q4=45G1kcal/hg)冷凝液带出热量Q5上段的冷凝液量为18390.5Kg/h中段的冷凝液量为65000X（637.5-56.43）/1000=37769.55Kg/h温度36℃Q5=（18390.5+37769.55）X36=2021762kcal/hQ出=Q3+Q4+Q5=5159962+45G1kcal/h{12373821+45G1kcal/h}Q入=Q出29380273+28G1=5159962+45G1循环水量G1=1424724Kg/h≈1425m3/h温差△t=（33.5-10）/ln（33.5/10）=19.438℃78.5→38传热系数K=200kcal/m2.h[210kcal/m2.h]45.0←2833.510面积=1424724X17/（200X19.438）=6230m2[5934m2]2.2.4下段输入热量a)煤气带入热量Q1=3138200kcal/hb)低温水带入热量Q2=16G2kcal/hc)喷洒液带入热量（31.78℃）Q3=65X1000X31.78=2065700kcal/hQ入=Q1+Q2+Q3=5203900+16G2kcal/h输出热量d)煤气带出热量Q4=65000X26.14=1699100kcal/he)低温水带出热量Q5=23G2kcal/hf)冷凝液及喷洒液带出热量Q6下段的冷凝液量为65000X（56.43-27.65）/1000=1870.7Kg/h，温度24℃Q6=（1870.7+65000）X24=1604897kcal/hQ出=Q4+Q5+Q6=3303997+23G2kcal/hQ入=Q出5203900+16G2=3303997+23G2低温水量G2=271415Kg/h≈271m3/h温差△t=（15-10）/ln（15/10）=12.33℃38→26传热系数K=70kcal/m2.h23←161510面积=271415X7/（70X12.33）=2201m2所需总面积：1913+6230+2201=10344m2，共三台，每台5200m22.3冷凝液槽：初冷器来的冷凝液：1870.7Kg/h；56.6293Kg/h去初冷器的喷洒液：上下段65000X1/1000=65m3（65t/h），其中焦油65X0.5=32.5t/h对入焦油量（石家庄为补充含水焦油占喷洒量5%）65X10%=6.5m2（6.5t/h）66.8707X24+56.6293X36+6.5X75=130tt=31.78℃初冷器自流去机械化氨水澄清槽的冷凝液：64.5407t/h2.4上段（按露点80℃核算）采用循环水冷却所用循环水量G循上=925X10/17≈544m3/h温差△t=（50.5-35）/ln（50.5/35）=42.277℃80→78.5传热系数K=350kcal/m2.h[250kcal/m2.h]45←283550.5面积=544X1000X17/（350X42.77）=618m2[865m2]2.5按两段计算2.5.1循环水段输入热量a)煤气带入热量Q1=65000X602=39130000kcal/hb)循环水带入热量Q2=28G1kcal/hc)喷洒液带入热量，因喷洒液进出口温度接近，其热量忽略不计（按石家庄消化报告）Q入=Q1+Q2=39130000+28G1kcal/h输出热量d)煤气带出热量Q3=65000X48.28=3138200kcal/he)循环水带出热量Q4=45G1kcal/hf)冷凝液带出热量Q5温度36℃Q5=（18390.5+37769.55）X36=2021762kcal/hQ出=Q3+Q4+Q5=5159962+45G1kcal/hQ入=Q出39130000+28G1=5159962+45G1循环水量G1=1998238Kg/h≈1998m3/h温差△t=（35-10）/ln（35/10）=19.956℃80→38传热系数K=200kcal/m2.h[250kcal/m2.h]{220kcal/m2.h}45←283510面积=1998238X17/（200X19.956）=8511m2[6809m2]{7737m2}2.5.2低温水段：同上2.5.3所需总面积：8511+2201=10712m2，共三台，每台5000m2