热交换钢管“出汗”

冷水黄金

中间热交换管壁厚约6mm左右，低碳钢，牌号不明。
" j$ P9 u# @* @0 Q) c中间热风是天然气燃烧热风通道。
1 t& L8 n% p+ `$ X# r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。

1 L7 L* Z/ Z, x" k# B# E$ B  o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。

子子61961

/ a2 C# o3 L: V1 B- n
貌似是典型的化工计算问题。
/ `% @) U" R, z- x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 。
0 ~2 y) R* D9 B0 L* t! e2. 想知道下面的燃气出口温度降到了多少度。
/ q6 j) m. J% L# p+ u3. 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。
# m" B0 R; H- E3 C2 P4. 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。
  E4 B3 M4 S* t' X: S+ [

+ S4 A4 d) h3 `% x  U$ Aps：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。
: x7 f. m' V5 Y9 _  i* y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。
' G# h5 U  [( z1 ^& l
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
; ?; x# I: T" D0 W5 C& z9 y百度查 饱和水蒸气表，露点近似为58度。
) p; m8 y, y! G8 a6 s' p" K
  D: d7 \0 c! L大侠说冷却水温度为10度左右。应该是下端进口温度，
, `  w7 G. s, Q& c3 c4 j' }此处靠近管壁的地方气体温度较低（当然与流速有关），
如果此处气体温度低于58度，就会出现凝结现象。

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。
; Q& b8 \2 [7 e3 X) U) O3 H+ E* W
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; \+ L& M  X; U. s8 m1 w% h1 A: N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，
9 N" O4 I# c5 F( x9 N  J0 F* L$ k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。

$ U' P% i8 a6 X# k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。
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
谢大侠搜索点评提供数据。
  Q+ K$ W9 n' c俺把2003年买的《化工原理》教材给翻出来了。
, C/ B9 \. r4 m& P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.
根据所读两个温度值查相对湿度对照表得相对湿度.
2 s2 n. e9 k( ~. C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 C: b1 S' d" }# I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

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，
5 c" Z" E" N! m/ |' |: {% t
2 [* g" @/ y6 C( [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
7 [# b7 D2 W$ C# v/ F6 x准确计算需要知道：
7 g# D7 [2 i8 w& W+ g8 J+ B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：
! @/ Y1 R( ^/ W2 g干湿球温度计中干球温度和湿球温度值.
: o* E, L9 A- q0 Y; u! u, g5 O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.
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
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. W/ l+ S3 a% F. w/ D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，

: k/ A' y  H8 e6 g7 u解决的办法：调节循环水冷却水的的进水量。

谢谢回复。大侠是搞化工方面的么。
# O* k( u, s: H# i' B$ f) h2 Z( Y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。
. ~6 c6 o" u1 H8 _( N. T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。
1 {- L( g5 A- m( z& V7 c8 T* Q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。
7 N! w# `5 {% i( `7 p6 N- x; y

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。
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 ...

. X; a4 o% `6 G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，
& f5 U7 |3 s7 N. @  `$ e' Q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
. X% H1 V; v* f- k+ t/ n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 ...

8 U, p& b6 H% ^# x0 ^+ i# t工作辛苦了。我以前是学化工的。干了两年化工就不做了。
# ]: H4 W% [0 n& ~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。
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。
8 y6 O9 r: H6 h* W加油吧，谢谢回复。
0 a7 N+ p# c1 g+ d! \# C. L