Рис. 4 - Схема матеріальних потоків надсмольної води при первинному охолодженні коксового газу
У аміачної воді, що йде на переробку, розчиняється деяку кількість аміаку, сірководню і двоокису вуглецю. Згідно практичним даним в конденсаті цих холодильників міститься аміаку від 8 до 12 г/л, сірководню від 2 до 4 г/л, двоокису вуглецю 3 - 4 г/л.
Відповідно з цим у аміачної воді, що йде на переробку в кількості 11 092,89 кг/год, розчиняється:
аміаку 11 092,89 * 0,01=110,93 кг/год;
сірководню 11 092,89 * 0,003=33,28 кг/год;
двоокису вуглецю 11 092,89 * 0,0035=38,83 кг/ч.
Матеріальний баланс холодильника наведено в таблиці 12.
Таблиця 12 Матеріальний баланс холодильника
Найменування продуктаПріходРасходкг/чм/чкг/чм/чГаз Сухий коксовий газ Водяні пари Пари смоли Бензольні вуглеводні Сірководень Аміак 16 233,55 26 120,34 1566,28 1 118,77 251,15 182,66 38 286,67 32 512,88 206,38 301,93 165,46 247,27 16 194,72 1397,4 - 1 118,77 217,87 71,73 38 257,67 1739 - 301,93 143,53 97,1Ітого45 472,7571 720,5919 000,4940 568,34Жідкость Вода Розчинені гази Смола - - - - - - 24 722,94 183,04 1566,28 - -Ітого45 472,75-45 472,75-
. 4.2 Тепловий розрахунок
Прихід тепла
. Тепло, внесене в холодильник коксовим газом згідно з розрахунком газосборніков:
38239 750,38 кДж/ч.
. Тепло, внесене охолоджуючої водою:
,
де W - кількість технічної води, що надходить в холодильник, кг/год;
- температура води, що поступає, рівна 20 - 28 ° С.
Приймаються=24 ° С, тоді
24W.
Загальний прихід тепла 38239 750,38 + 24W.
Витрата тепла
. Тепло, уносимое коксовим газом:
.1 Тепло, уносимое сухим коксовим газом:
16 194,72 * 0,688 * 4,19 * 30=1400 545,3 кДж/год,
де 0,688 - теплоємність сухого коксового газу, ккал/(кг? град).
.2 Тепло, уносимое водяними парами:
1397,4 * 4,19 * (595 + 0,434 * 30)=3560 021,55 кДж/год,
де 0,434 - теплоємність водяної пари, ккал/(кг? град).
.3 Тепло, уносимое бензоловими вуглеводнями:
1 118,77 * 4,19 * 0,246 * 30=34 594,83 кДж/год,
де 0,246 - теплоємність бензольних вуглеводнів, ккал/(кг? град).
.4 Тепло, уносимое сірководнем:
217,87 * 0,235 * 4,19 * 30=6 435,77 кДж/год,
де 0,235 - теплоємність сірководню, ккал/(кг? град).
.5 Тепло, уносимое аміаком:
71,73 * 0,493 * 4,19 * 30=4 445,12 кДж/год,
де 0,493 - теплоемкостьамміака, ккал/(кг? град).
Загальна кількість тепла, уносимое газом:
5006 042,57 кДж/ч.
. Тепло, уносимое конденсатом води і смоли:
(24 722,94 + 183,04 + 1 566,28 * 0,343) * 4,19 * 51=5436 960,41 кДж/год,
де С=0,327 + 0,31 * 10 * 51=0,343 ккал/(кг? град) - теплоємність рідкої смоли при 48 ° С,
і середня температура конденсації водяної пари
° С.
. Тепло, уносимое охолоджуючої водою:
45W,
де 45 - температура вихідної води, ° С.
Загальна кількість тепла, уносимое з холодильника:
10443 002,98 + 45W.
Прирівнюючи прихід і витрата тепла, знайдемо витрата води на охолодження газу в холодильнику
239 750,38 + 24W=10443 002,98 + 45W,=тисячі триста двадцять три 654,64 кг/год або 1324 м/ч,
що становить на 1000 м сухого газу на годину
м.
На підставі проведених розрахунків складаємо тепловий баланс холодильників (таблиця 13).
Таблиця 13 Тепловий баланс холодильника
Прихід і витрата тепла з продуктаміПріход тепла, кДж/чРасход тепла, кДж/чГазом Водою Конденсатом38 239 750,38 +31767 711,36 - 5006 042,57 59564 458,8 5436960, 41Ітого70 007 461,7470 007 461,74
. 4.3 Визначення потрібної поверхні теплопередачі холодильників
Первинні трубчасті холодильники з'єднують між собою паралельно, так як при цьому гідравлічний опір їх значно менше, ніж при послідовному з'єднанні.
Приймаємо 2 паралельно працюючих холодильника.
Коефіцієнт теплопередачі від охолоджуючого газу до води визначаємо по рівнянню
ккал/(м? ч? град),
де - коефіцієнт тепловіддачі від газу до стінки, ккал/(м? ч? град);
- коефіцієнт тепловіддачі від стінки до охолоджуючої воді, ккал/(м? ч? град);
- термічний опір забруднень на металевій поверхні, прийняте рівним 0,001/(м? ч? град)/ккал.
Коефіцієнт тепловіддачі визначаємо за формулою
,
де x - середній вміст водяної пари в газовій суміші,% об'ємно.,
%,
=1,69 + 0,0246 * 24,81=2,3,
звідси=100 ккал/(м? ч? град).
Коефіцієнт тепловіддачі визначаємо за фор...
