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。
1 b! i& T$ v$ a0 a6 F中间热风是天然气燃烧热风通道。
# y% N& C) m7 {0 N. V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。
# a( f. K: N% d
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。
$ p7 |1 m0 v- t$ m& O6 `; \% E$ w
. f0 N7 N' ~% L( u

子子61961

9 l: d% H! \8 S* k$ ^貌似是典型的化工计算问题。
3 M4 z2 {2 ]) D" \# F有一些条件还想确认一下。
; w' D& K7 z6 W+ }1. 300度指的是入口温度也就是图中上面的入口温度是吧 。
2. 想知道下面的燃气出口温度降到了多少度。
3. 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。
1 B4 b1 Z. `) I4 E5 x9 u6 E% l7 @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。
) ]; {+ e; j% P# d1 B

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。
在 干燥 那一章仔细研读了一下。

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）
) d4 f- c& n  V  j. i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。

. e, W8 Q! i5 I0 x# J5 b' `+ h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），
- s# V9 ^, N2 p" k7 g! m如果此处气体温度低于58度，就会出现凝结现象。
/ ?' B$ ?* V7 ?9 ]3 k3 j5 \
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。
* q6 o+ Q2 D/ R# P
7 U* m6 s( M( Q% t6 h% o" R* x  T-------------------------------------------------------------------------------------------
' g" M* c% e, Q! r3 M) \" r) \# 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，
0 T# D% L2 h! i  m9 y) }2 U5 ^6 ?: g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。
. k) g: z6 T1 L: `, ^
; N0 k( h1 i7 q) O; p' }! |8 z, ?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
% v; E* A1 i. ?  E8 L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。
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.
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
% F! i# P0 W- a9 q: V) A
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& x5 ^4 U6 Q6 B; }6 W& M6 m
, H4 J' _/ F0 K/ n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.
& |0 ?$ C! S/ o; c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.
9 Y7 K% T& 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
: o3 f; o1 {$ q  ]" h# ]
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。

1 Y5 ?5 A" d0 ?谢谢回复。大侠是搞化工方面的么。
' m8 Y; F2 @/ z2 @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。
0 C, R+ g! [* Q  l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。
2 E' y+ G% d$ d% P+ x* F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。
; ]0 ?: q) O' K$ E+ h5 {( y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。
3 t! a3 R( w6 M, B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。
# T9 I& R' m) F+ h4 m
) h1 A! K$ N  @$ s# l, r' \

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 ...

  v' G' R3 Z1 Y' F2 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。
! Z6 Y3 G% ?+ q0 B$ V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。
7 x. H+ k% m( [; U0 _3 W4 r  x) U

子子61961

yantouchang 发表于 2014-1-13 12:39
5 q. p, L. C# S+ K& N- L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 ...

工作辛苦了。我以前是学化工的。干了两年化工就不做了。
+ g) W6 s. K" z& }0 c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 W7 m- j1 j9 r9 o  E加油吧，谢谢回复。
, D5 S: Q7 t9 W8 Z# g5 \