热交换钢管“出汗”

冷水黄金

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& z! V: ?8 e6 Q中间热交换管壁厚约6mm左右，低碳钢，牌号不明。
6 u( B' H% {+ s' [中间热风是天然气燃烧热风通道。
/ ^) e  b% Q+ D4 j8 C( s0 D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。
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% J( G% d# F! O# g& e5 T: t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。
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子子61961

貌似是典型的化工计算问题。
% n6 c: U. V5 @! u) e有一些条件还想确认一下。
- n0 `( L1 D6 [+ ^0 {1 ?2 _1. 300度指的是入口温度也就是图中上面的入口温度是吧 。
' x7 X( u7 ~8 V- v5 M$ E2. 想知道下面的燃气出口温度降到了多少度。
1 B6 l) H1 ~* D! ?/ 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。


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。
俺把2003年买的《化工原理》教材给翻出来了。
( h' |/ s! s( a# h7 a6 t2 m/ g在 干燥 那一章仔细研读了一下。
" S! I& _) C3 W6 Y4 Q7 b  F4 @
; x% [$ H3 F( L+ m# R* F6 f' G" I- H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）
3 L( P) g9 F8 U0 q- g: F: l8 @( a* B大气压101325Pa，微负压，认为是100000，则水蒸气分压为18000Pa
& {; m1 c& B# x8 E5 t  |百度查 饱和水蒸气表，露点近似为58度。

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），
0 S7 |* n- g6 K# D$ Y, q如果此处气体温度低于58度，就会出现凝结现象。

9 p0 M( g( ^5 p$ H0 r/ {3 n7 H. p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。

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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，
1 [# d0 c1 V" g& c9 C4 l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，
1 s, T+ e4 m5 {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。

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
: M( p" p" H% c/ h谢大侠搜索点评提供数据。
0 ]. n- V, y* o0 _5 l俺把2003年买的《化工原理》教材给翻出来了。
* E$ v, A! c4 D1 U. m, A% K+ Z# g在 干燥 那一章仔细研读了一下。 ...

6 I4 D; u4 Z) c* G) p4 R/ }+ a' Y; y# Z准确计算需要知道：
8 W6 i- A8 R) C" r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.
$ A1 r" Y9 D& ]" U8 G3 @- U) D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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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，

! }: @3 m. T% e! S, K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
- @- I5 {& g' f4 S准确计算需要知道：
$ }: Z( R7 B0 `1 n4 n0 M$ k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.
) H. W, F. A/ J" k, b9 C7 l1 L) C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.
* [$ V# \+ K3 P% s0 u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.
# P# [3 N: Y) ~0 W6 n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

! }* ]1 M( ~2 q  x0 V! v" Y4 y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，
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- f7 Y9 ]9 r5 l解决的办法：调节循环水冷却水的的进水量。

8 U: R  L- _8 y% L7 n( G4 E; ?谢谢回复。大侠是搞化工方面的么。
' _2 S' x3 K$ k: O) ?2 J* G, `8 p* [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。
/ ^1 `- r+ e) S; t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。
3 p- G3 d# B1 w) o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。
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。
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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 ...

) K. \9 [* e6 ^6 a/ ]. ]; q  ]1 l& \% p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。
1 r4 R; s# u  R8 Q+ @5 Z' G9 p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
( g5 E5 B! H8 g( D6 ~6 k1 k( 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 ...

6 E) A$ N6 F; W3 U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。
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。
  w5 H6 T5 R/ I) L加油吧，谢谢回复。