热交换钢管“出汗”

冷水黄金

( j8 a( j. G, K, y: m
; h& K5 [* h! f! q6 G" f# L7 ~中间热交换管壁厚约6mm左右，低碳钢，牌号不明。
) `! i6 `2 A# `- g  C5 m中间热风是天然气燃烧热风通道。
当温度达到300度时，热交换管内壁四周像人出汗一样有水珠，并且从有水段开始就这样（是工人讲的，我去迟了，只看到水印），然后汇集到下面和下中雨差不多。
2 \: a6 H: d; X) @
/ \* t4 C, j5 Y5 M/ z而在此热交换器前段几米远，也有一段简单的水箱式热交换器(仅一根大管子从水箱中间穿过)，并无“出汗”现象。

$ A, |: Z; P* o, {( q6 r

子子61961

貌似是典型的化工计算问题。
% S2 q% j+ p8 x% O# T有一些条件还想确认一下。
1. 300度指的是入口温度也就是图中上面的入口温度是吧 。
3 g; _) d: _3 k2. 想知道下面的燃气出口温度降到了多少度。
" A6 N7 q9 B& y- {6 N3. 燃气里是否含有水蒸气，水蒸气含量和气体压力，可以反算出露点。
4. 管内流速多少，流速过快的话，上下有压力差也会有一些影响。
0 T0 \2 Q4 S1 O3 ^; O8 W/ I! I
6 L  t5 W  |4 v0 v# X/ u) i
" P4 b7 x0 Q/ ^3 X& ]4 `ps：没计算不知道露点会不会那么高，大侠确定不是管子漏水了？估计没漏，漏的话你去看的时候也能看到。

冷水黄金

请老鹰帮忙把这个帖子移到热交换器或机械设计版吧

子子61961

谢大侠搜索点评提供数据。
6 k( L$ c) a. c俺把2003年买的《化工原理》教材给翻出来了。
在 干燥 那一章仔细研读了一下。
+ p) _: j6 \' `( y( q+ K! ^
水汽体积比18%，近似认为水蒸气分压为18%。（这一行还需要推敲）
大气压101325Pa，微负压，认为是100000，则水蒸气分压为18000Pa
百度查 饱和水蒸气表，露点近似为58度。

; N) `1 a2 ~. s+ S( x( R大侠说冷却水温度为10度左右。应该是下端进口温度，
此处靠近管壁的地方气体温度较低（当然与流速有关），
! _) X) z8 I9 k; l如果此处气体温度低于58度，就会出现凝结现象。
, [# {0 V8 s1 z: _
可否问一下大侠管径多少。气体部分貌似是环形区域，内径多少外径几何。
, k# Y" u6 a9 p: y) k# W
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在之前的换热器没有结露，估计是因为气体温度较高，大于600度，
提供了足够的热量，超过了结露的蒸发潜热，把结露的部分又给蒸发了，
或是气体温度过高，换热器的气体一侧壁面温度较高，也就不会结露了。
& L9 z' K' ~7 h2 N$ h( A
' r/ ]) L- `+ p; z# n; E简单分析如上。其实心里没底，十五年前学过的东西，一直没使用过。
/ {( D+ W% h, f1 D' }9 N楼主大侠也可以在其他化工网站上确认一下，注意是化工而不是化学。

huhaofei

正常现象了，看大侠解析，学习学习，感谢楼主抛出问题

luyupei

建议将冷却水温调到15度以上，最后在25度

yantouchang

子子61961 发表于 2014-1-12 12:50
5 [' c) x7 A4 d5 W3 ~% o谢大侠搜索点评提供数据。
* l! u+ _# u' U) {; v俺把2003年买的《化工原理》教材给翻出来了。
2 \4 K9 y% _9 s" @% T  n在 干燥 那一章仔细研读了一下。 ...

准确计算需要知道：
干湿球温度计中干球温度和湿球温度值.
) y7 n4 B4 }5 q0 n根据所读两个温度值查相对湿度对照表得相对湿度.
根据干球温度查水的饱和蒸汽压表,得干球温度下水的饱和蒸汽压值.
1 x+ [0 P+ ~9 [' z2 J用所查得干球温度下的水的饱和蒸汽压乘以相对湿度,得空气中水汽的分压.
再根据空气中水汽分压查水的饱和蒸汽压表,该分压对应的温度就是露点.即水的结露
2 j+ R2 J# k' b
我根据重庆的年平均值相对湿度结合这个季节大概计算了一下，露点在12-13度之间，其实很简单LZ用温度计测试一下当时管壁的温度就可以大概知道，
9 Y  q$ P1 \) K( d. ^
解决的办法：调节循环水冷却水的的进水量。

子子61961

yantouchang 发表于 2014-1-13 11:04
准确计算需要知道：
干湿球温度计中干球温度和湿球温度值.
根据所读两个温度值查相对湿度对照表得相对湿 ...

准确计算需要知道：
干湿球温度计中干球温度和湿球温度值.
根据所读两个温度值查相对湿度对照表得相对湿度.
9 ?  e: m# D! R根据干球温度查水的饱和蒸汽压表,得干球温度下水的饱和蒸汽压值.
用所查得干球温度下的水的饱和蒸汽压乘以相对湿度,得空气中水汽的分压.
& L1 n8 @. C( g6 I再根据空气中水汽分压查水的饱和蒸汽压表,该分压对应的温度就是露点.即水的结露
5 \4 B1 [' `7 T; k  G* L- g2 t
% a: D$ L% E- \& }1 O! @我根据重庆的年平均值相对湿度结合这个季节大概计算了一下，露点在12-13度之间，其实很简单LZ用温度计测试一下当时管壁的温度就可以大概知道，

解决的办法：调节循环水冷却水的的进水量。

+ r2 c- E1 p; R1 F谢谢回复。大侠是搞化工方面的么。
您提到根据干湿球温度来计算湿度然后水汽的分压，但是现在现场情况估计是这样的。
现在问题是在换热器内部，而且是高温200度左右，气体流速较快，所以无法设置湿球温度计。
所以暂时根据楼主大侠提供的水蒸气体积分率，来计算水蒸气分压。
. W) s0 z7 ~* G" s根据道尔顿分压定律，体积分率可以近似认为等于其分压比，所以用总压强乘以体积分率，可以得到水蒸气分压。
另外主要楼主的管道里流动的是天然气，所以在这里不太适合用一般空气的湿度，而用水蒸气分压来求湿度来求露点的方法。
大概是这样考虑的。

yantouchang

子子61961 发表于 2014-1-13 11:07
谢谢回复。大侠是搞化工方面的么。
/ U- {  L% q% A% i您提到根据干湿球温度来计算湿度然后水汽的分压，但是现在现场情况 ...

谢谢大侠教诲，我是做化机的，工作两年多，还是个菜鸟，希望大侠不要介意。
我看到冷却水靠近壳层，因为之前有碰到过外壁凝结水滴，就理解为换热器外壁凝结水滴，
管束内部凝结水滴，我的计算错误。

子子61961

yantouchang 发表于 2014-1-13 12:39
* f1 s* R4 b+ q2 }" [谢谢大侠教诲，我是做化机的，工作两年多，还是个菜鸟，希望大侠不要介意。
我看到冷却水靠近壳层，因为 ...

/ r; n) o! l: v+ z工作辛苦了。我以前是学化工的。干了两年化工就不做了。
湿球和露点这一块儿内容，我在大学时没怎么学好，后来工作中用到了自己复习的。
4 u  u' u7 g- `( t8 s" R$ B感觉化工机械比单纯的机械还要难一些，受力分析和金属材料同样要考虑，还要考虑物性相变传热传质等等。
& ~( J) s1 H4 ^加油吧，谢谢回复。