知识点24煤气冷却和冷凝的主要设备1.立管式间接冷却器1构.pptVIP

知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备一、煤气冷却设备1.立管式间接冷却器(1)构造及性能如图2-11所示，立管式间接冷却器的横断面呈长椭圆形，直立的钢管束装在上下两块管栅板之间，被五块纵档板分成六个管组，因而煤气通路也分成六个流道。煤气走管间，冷却水走管内，二者逆向流动。冷却水从冷却器煤气出口端底部进入，依次通过各组管束后排出器外。图2-11立管式间接煤气冷却器知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备由图可见，六个煤气流道的横断面积是不一样的，是因为煤气流过初冷器时温度逐步降低，并冷凝出液体，煤气的体积流量逐渐减小。为使煤气在各个流道中的流速大体保持稳定，所以沿煤气流向，各流道的横断图2-11立管式间接煤气冷却器面积依次递减；而冷却水沿其流向各管束的横断面积则相应地递增。所用钢管规格为φ76×3mm。立管式冷却器一般均为多台并联操作，煤气流速为3~4m/s，煤气通过阻力约为0.5~lkPa。图2-11立管式间接煤气冷却器知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备当接近饱和的煤气进入初冷器后，即有水汽和焦油气在管壁上冷凝下来，冷凝液在管壁上形成很薄的液膜，在重力作用下沿管壁向下流动，并因不断有新的冷凝液加入，液膜逐渐加厚，从而降低了传热系数。在初冷器前几个流道中，因冷凝焦油量多，温度也较高，萘多溶于焦油中；在其后通路中，因冷凝焦油量少，温度低，萘晶体将沉积在管壁上，使传热系数降低，煤气流通阻力亦增大。在煤气上升通路上。冷凝物还会因接触热煤气而又部分蒸发，因而增加了煤气中萘的含量。上述问题都是立管式冷却器的缺点。为克服这些缺点，可在初冷器后几个煤气流道内，用含萘较低的混合焦油进行喷洒，可解决萘的沉积堵塞问题，还能降低出口煤气中的萘含量，使之低于集合温度下萘在煤气中的饱和浓度。知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备(2)冷却水量的计算煤气初冷所需的冷却水量可通过热平衡计算求得。由图2-11可知进出初冷器的物料有煤气、冷却水、冷凝液。煤气在初冷器中放出的总热量应由冷却水、冷凝液和初冷器散热损失带走。由于净煤气冷却及水汽冷凝所放出的热量约占总放出热量的98%以上，所以在实际计算中可近似地用初冷器的入口和出口温度下饱和煤气焓差来计算煤气放出的总热量。再据此求得冷却水量。设：干焦炉煤气量为48220m3/h，进入初冷器的饱和煤气温度为82℃，离开初冷器的饱和煤气温度为30℃。知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备从附表1查得在82℃和30℃时饱和煤气总热焓分别为2327.94kJ/m3及134.98kJ/m3，则得煤气在初冷器中放出的总热量为：48220×(2327.94—134.98)=1.0575×108kJ/h设冷却器表面散热损失为煤气总放出热量的2％，则散热损失的热量为：1.0575×108×2％=2.115×106kJ/h煤气在初冷器中冷却产生的冷凝液以冷凝水计，其他组分量少忽略不计，则冷凝水量为：kg/h式中832.8、35.2—每1m3煤气在82℃、30℃时经水蒸汽饱和后的水汽含量，g。(由附表1查得)知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备冷凝水带走的热量为：Q冷凝水=W×Cp×tkJ/h式中CP—水的比热容，kJ/（kg·K）；取4.1868t—冷凝水（液）的平均温度，℃；采用冷凝水的加权平均（或混合）温度。竖管冷却器内的冷凝液是在不同温度下从煤气中冷凝出来的，而且是从不同位置引出的冷凝水（液）的平均温度应按下式计算。严格计算冷凝水（液）的平均温度按，知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备近似计算，即加权平均（或混合）温度按，式中—将温度自82℃~30℃分成n段，为第i段冷凝水（液）量与第i段冷凝水（液）平均温度的乘积；当n-?时，即为严格值。知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备取的n愈小，计算愈容易，但t的准确性愈差，的思想是：冷凝液总量w一定，第i段的值愈大，在平均t中占的比例愈大，分配给的权力愈大；值愈小，在平均t中占的比例愈小，分配给的权力愈小；故称为加权平均温度。所谓混合温度是把不同温度的冷凝液混合在一起，计量混合后的温度。知识点2-4煤气冷却和冷凝的主要设备例如将82℃~30℃间，每隔4℃为一段共分13段，分别计算每段的，wi，（wt）i=wi，