熱交換鋼管“出汗”

冷水黃金

中間熱交換管壁厚約6mm左右，低碳鋼，牌號不明。
中間熱風是天然氣燃燒熱風通道。
當溫度達到300度時，熱交換管內壁四周像人出汗一樣有水珠，并且從有水段開始就這樣（是工人講的，我去遲了，只看到水印），然后匯集到下面和下中雨差不多。

7 [" ^$ S+ {  S3 p而在此熱交換器前段幾米遠，也有一段簡單的水箱式熱交換器(僅一根大管子從水箱中間穿過)，并無“出汗”現象。
! S& v. T. s; J2 e; W1 ]6 I, c

7 z$ [6 K; z6 y; r9 u( @. W9 n+ x

子子61961

貌似是典型的化工計算問題。
有一些條件還想確認一下。
1. 300度指的是入口溫度也就是圖中上面的入口溫度是吧 。
5 x  }* J  {  H- ^0 }8 e2. 想知道下面的燃氣出口溫度降到了多少度。
5 v  f0 f7 I( ?0 C3 I( K. _& _3. 燃氣里是否含有水蒸氣，水蒸氣含量和氣體壓力，可以反算出露點。
$ h2 J2 C* X! |/ G% U6 d& N4. 管內流速多少，流速過快的話，上下有壓力差也會有一些影響。
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ps：沒計算不知道露點會不會那么高，大俠確定不是管子漏水了？估計沒漏，漏的話你去看的時候也能看到。

冷水黃金

請老鷹幫忙把這個帖子移到熱交換器或機械設計版吧

子子61961

謝大俠搜索點評提供數據。
4 ~* W; Y1 j6 [( F俺把2003年買的《化工原理》教材給翻出來了。
2 W* ^+ @, V0 Q1 \在 干燥 那一章仔細研讀了一下。
. m  X0 t2 e" V& H8 N& Q' N  {
水汽體積比18%，近似認為水蒸氣分壓為18%。（這一行還需要推敲）
大氣壓101325Pa，微負壓，認為是100000，則水蒸氣分壓為18000Pa
/ k( S1 t$ M( r. ]百度查 飽和水蒸氣表，露點近似為58度。

大俠說冷卻水溫度為10度左右。應該是下端進口溫度，
此處靠近管壁的地方氣體溫度較低（當然與流速有關），
如果此處氣體溫度低于58度，就會出現凝結現象。

可否問一下大俠管徑多少。氣體部分貌似是環形區域，內徑多少外徑幾何。

8 \, [, A) x6 {. q; d& [/ I-------------------------------------------------------------------------------------------
. M/ C; G8 ]1 M: D# c在之前的換熱器沒有結露，估計是因為氣體溫度較高，大于600度，
提供了足夠的熱量，超過了結露的蒸發潛熱，把結露的部分又給蒸發了，
或是氣體溫度過高，換熱器的氣體一側壁面溫度較高，也就不會結露了。
6 k  S3 F9 W! _9 U  X
簡單分析如上。其實心里沒底，十五年前學過的東西，一直沒使用過。
樓主大俠也可以在其他化工網站上確認一下，注意是化工而不是化學。

huhaofei

正常現象了，看大俠解析，學習學習，感謝樓主拋出問題

luyupei

建議將冷卻水溫調到15度以上，最后在25度

yantouchang

子子61961 發表于 2014-1-12 12:50
( e& `2 ?) v* F2 c0 N: h; ^. B謝大俠搜索點評提供數據。
4 Z, j. I) \7 L7 p: j俺把2003年買的《化工原理》教材給翻出來了。
在 干燥 那一章仔細研讀了一下。 ...

準確計算需要知道：
9 Q. z3 n- M; E& e* H干濕球溫度計中干球溫度和濕球溫度值.
+ T# c9 K  l  N2 V5 x) q7 h根據所讀兩個溫度值查相對濕度對照表得相對濕度.
6 `0 H1 y3 s# b; x( e( r" ^! s; I; A根據干球溫度查水的飽和蒸汽壓表,得干球溫度下水的飽和蒸汽壓值.
) g. ]& f. Q. z5 m4 B9 o- U/ f用所查得干球溫度下的水的飽和蒸汽壓乘以相對濕度,得空氣中水汽的分壓.
2 @; m6 L% G9 L  z: X; v再根據空氣中水汽分壓查水的飽和蒸汽壓表,該分壓對應的溫度就是露點.即水的結露
4 n) p. @% K. p) m6 V
8 o7 D' K7 h+ A( g我根據重慶的年平均值相對濕度結合這個季節大概計算了一下，露點在12-13度之間，其實很簡單LZ用溫度計測試一下當時管壁的溫度就可以大概知道，
$ K" Z5 c' E! w3 K- E# X" ?
解決的辦法：調節循環水冷卻水的的進水量。

子子61961

yantouchang 發表于 2014-1-13 11:04
準確計算需要知道：
干濕球溫度計中干球溫度和濕球溫度值.
根據所讀兩個溫度值查相對濕度對照表得相對濕 ...

準確計算需要知道：
干濕球溫度計中干球溫度和濕球溫度值.
根據所讀兩個溫度值查相對濕度對照表得相對濕度.
根據干球溫度查水的飽和蒸汽壓表,得干球溫度下水的飽和蒸汽壓值.
' G- m6 S; B# M4 D用所查得干球溫度下的水的飽和蒸汽壓乘以相對濕度,得空氣中水汽的分壓.
# _: @: J4 O& Z4 X! \再根據空氣中水汽分壓查水的飽和蒸汽壓表,該分壓對應的溫度就是露點.即水的結露
* q/ t* u1 V3 c$ `- ?7 Z4 P2 h1 v
我根據重慶的年平均值相對濕度結合這個季節大概計算了一下，露點在12-13度之間，其實很簡單LZ用溫度計測試一下當時管壁的溫度就可以大概知道，
5 [; m' F5 G; m/ V8 r  U( x! A
. G1 U1 }: J  Z解決的辦法：調節循環水冷卻水的的進水量。

謝謝回復。大俠是搞化工方面的么。
您提到根據干濕球溫度來計算濕度然后水汽的分壓，但是現在現場情況估計是這樣的。
8 {- I( u" T' T$ p8 V# \6 ]$ i現在問題是在換熱器內部，而且是高溫200度左右，氣體流速較快，所以無法設置濕球溫度計。
所以暫時根據樓主大俠提供的水蒸氣體積分率，來計算水蒸氣分壓。
根據道爾頓分壓定律，體積分率可以近似認為等于其分壓比，所以用總壓強乘以體積分率，可以得到水蒸氣分壓。
另外主要樓主的管道里流動的是天然氣，所以在這里不太適合用一般空氣的濕度，而用水蒸氣分壓來求濕度來求露點的方法。
( N& y0 b  R; e大概是這樣考慮的。

: @0 L1 q! W. v

yantouchang

子子61961 發表于 2014-1-13 11:07
  l6 D7 v% m4 T& z! b4 r+ }7 }0 D謝謝回復。大俠是搞化工方面的么。
6 u7 @$ s" v" @$ o: w您提到根據干濕球溫度來計算濕度然后水汽的分壓，但是現在現場情況 ...

謝謝大俠教誨，我是做化機的，工作兩年多，還是個菜鳥，希望大俠不要介意。
- M* t. I/ B+ d- h% g3 Q3 d9 a: c我看到冷卻水靠近殼層，因為之前有碰到過外壁凝結水滴，就理解為換熱器外壁凝結水滴，
! @9 g0 j& W+ Y* @8 W; T  b管束內部凝結水滴，我的計算錯誤。

子子61961

yantouchang 發表于 2014-1-13 12:39
0 n/ R$ `! I, j4 i, f謝謝大俠教誨，我是做化機的，工作兩年多，還是個菜鳥，希望大俠不要介意。
我看到冷卻水靠近殼層，因為 ...

4 A: R& p% n) I0 ~5 i: b工作辛苦了。我以前是學化工的。干了兩年化工就不做了。
濕球和露點這一塊兒內容，我在大學時沒怎么學好，后來工作中用到了自己復習的。
感覺化工機械比單純的機械還要難一些，受力分析和金屬材料同樣要考慮，還要考慮物性相變傳熱傳質等等。
加油吧，謝謝回復。