1.原始资料

1.1煤气处理量：35000m3/h

1.2两段制冷，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/Nm3

1.4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

2.2热量平衡

2.2.1上段（按露点80℃核算），设煤气出口温度82℃

l输入热量

a)煤气带入热量Q1=35000X556.02=19460700kcal/h

b)热水带入热量Q2=925X1000X32=55500000kcal/h

Q入= Q1+Q2 =91641300kcal/h

l输出热量

c)煤气带出热量Q3=65000X387.62=25195300kcal/h

d)热水带出热量Q4=925X1000X70=64750000kcal/h

e)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=百分之0.46（百分之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

l输入热量

a)煤气带入热量Q1=65000X602=39130000kcal/h

b)热水带入热量Q2=925X1000X60=55500000kcal/h

c)煤气中水蒸汽含量为65000X(18/22.4)X4828/(9143-100-4828)=59828Kg/h

Q入= Q1+Q2 =94630000kcal/h

l输出热量

d)煤气带出热量Q3=65000X430.36=27973400kcal/h

e)热水带出热量Q4=925X1000X70=64750000kcal/h

f)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/h

Q出= Q4+Q5+Q3=94130273kcal/h

误差：（94630000-94130273）/94130273=百分之0.53

l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.h 70 ←60 10

（12）17[18.5]

l面积=925X1000X10/（350X13.19）=2004m2（1841 m2）[1913m2]

2.2.3中段

l输入热量

a)煤气带入热量Q1=27973400kcal/h

b)循环水带入热量Q2=28G1kcal/h

c)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/h

Q入=Q1+Q2+Q3=29380273+28G1kcal/h

l输出热量

e)煤气带出热量Q3=65000X48.28=3138200kcal/h

f)循环水带出热量Q4=45G1kcal/h

g)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/h

Q出= Q3+Q4+Q5=5159962+45G1kcal/h{12373821+45G1 kcal/h}

Q入=Q出

29380273+28G1 =5159962+45G1

l循环水量G1=1424724Kg/h≈1425m3/h

l温差△t=（33.5-10）/ln（33.5/10）=19.438℃ 78.5→38

传热系数K=200kcal/m2.h[210 kcal/m2.h 45.0←28 33.5 10

l面积=1424724X17/（200X19.438）=6230m2[5934m2]

2.2.4下段

l输入热量

a)煤气带入热量Q1=3138200kcal/h

b)低温水带入热量Q2=16G2kcal/h

c)喷洒液带入热量（31.78℃）Q3=65X1000X31.78=2065700kcal/h

Q入=Q1+Q2+Q3=5203900+16G2kcal/h

l输出热量

d)煤气带出热量Q4=65000X26.14=1699100kcal/h

e)低温水带出热量Q5=23G2kcal/h

f)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/h

Q出= Q4+Q5+Q6=3303997+23G2kcal/h

Q入=Q出

5203900+16G2=3303997+23G2

l低温水量G2=271415Kg/h≈271m3/h

l温差△t=（15-10）/ln（15/10）=12.33℃ 38→26

传热系数K=70 kcal/m2.h 23←16 15 10

l面积=271415X7/（70X12.33）=2201m2

l所需总面积：1913+6230+2201=10344m2，共三台，每台5200 m2

2.3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（65 t/h），其中焦油65X0.5=32.5 t/h

对入焦油量（石家庄为补充含水焦油占喷洒量百分之5）65X百分之10=6.5m2（6.5 t/h）

66.8707X24+56.6293X36+6.5X75=130t t=31.78℃

初冷器自流去机械化氨水澄清槽的冷凝液：64.5407t/h

2.4上段（按露点80℃核算）采用循环水冷却

l所用循环水量G循上=925X10/17≈544m3/h

l温差△t=（50.5-35）/ln（50.5/35）=42.277℃ 80→78.5

传热系数K=350kcal/m2.h[250 kcal/m2.h] 45←28 35 50.5

l面积=544X1000X17/（350X42.77）=618m2[865m2]

2.5按两段计算

2.5.1 循环水段

l 输入热量

a)煤气带入热量Q1=65000X602=39130000kcal/h

b)循环水带入热量Q2=28G1kcal/h

c)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

l输出热量

d)煤气带出热量Q3=65000X48.28=3138200kcal/h

e)循环水带出热量Q4=45G1kcal/h

f)冷凝液带出热量Q5 温度36℃

Q5=（18390.5+37769.55）X36=2021762kcal/h

Q出= Q3+Q4+Q5=5159962+45G1kcal/h

Q入=Q出 39130000+28G1 =5159962+45G1

l循环水量G1=1998238Kg/h≈1998m3/h

l温差△t=（35-10）/ln（35/10）=19.956℃ 80→38

传热系数K=200kcal/m2.h[250 kcal/m2.h]{ 220 kcal/m2.h 45←28 35 10

l面积=1998238X17/（200X19.956）=8511m2[6809m2]{ 7737 m2}

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5000 m2