熱交換鋼管“出汗”

冷水黃金

! D0 O4 ~- A0 }8 I; q6 x! K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。
; w  v1 ?* |  _/ A( I0 |2 S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。
3 x* [5 d/ i1 E2 a
( d9 f6 {, o$ f8 [7 _' A' C$ W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。

子子61961

6 Y/ G( y/ I& M! `貌似是典型的化工計算問題。
# P2 J+ y6 K3 q3 ~/ ~9 V' g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 。
/ Y4 N8 x6 L) Z! ?3 b2. 想知道下面的燃氣出口溫度降到了多少度。
' h- M7 e9 r5 c* ~% E* U3. 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。
3 O' T. V. i+ _$ O3 Z( r7 A6 p1 v4. 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。
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。

/ n2 I  a1 C/ y+ w) j- }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
百度查 飽和水蒸氣表，露點近似為58度。
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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），
. u; \" d/ Q1 {# V7 k如果此處氣體溫度低于58度，就會出現凝結現象。
0 c- d+ L1 e! s& U5 G+ c! Q9 V
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。

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. z9 f- j4 m/ Q( I) P/ P% 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，
, ^' Y* }3 J) s- Y, [- D! {$ W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，
$ P/ G5 B$ L- d$ c; s" v* r, Q9 A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。
7 k3 t0 x" D8 B. Q( o% F( z
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。
# H+ W. N( X0 Y9 C' m7 `0 C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
謝大俠搜索點評提供數據。
6 S; @9 K8 B5 j" d1 s! y8 I2 l1 n俺把2003年買的《化工原理》教材給翻出來了。
8 Q3 ?  `# I, [# v1 Z# i在 干燥 那一章仔細研讀了一下。 ...

準確計算需要知道：
8 M' h6 A0 ^% M0 F干濕球溫度計中干球溫度和濕球溫度值.
/ y4 k& I. j9 ^/ V6 q* y8 ?0 I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.
9 W) q9 `/ Q1 Z3 P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.
( Y7 P. w! X, q' S5 T+ a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
8 I( Z4 ?& B. K: d
1 ~/ \5 G( j* C, G3 b8 Y, D- s7 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，

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：
9 w; f9 R' u4 ?% \  }! I; J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：
: z% Z7 z) V( v3 A  s干濕球溫度計中干球溫度和濕球溫度值.
  _4 r$ g( s: _1 M) Y  z0 n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.
( D& a7 r9 P( t. B( U9 ^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.
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
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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，
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解決的辦法：調節循環水冷卻水的的進水量。

% Q4 A8 i8 x5 a, H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。
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。
! r( w5 s8 ?2 k) o! A4 a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。
& \, h8 M2 O6 A9 x6 U* s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。
大概是這樣考慮的。

yantouchang

子子61961 發表于 2014-1-13 11:07
謝謝回復。大俠是搞化工方面的么。
+ C/ w; t: ^- U- Z: Q1 E" r7 d( [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。
$ g6 `$ Y  P: z' ]4 e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，
% {7 D( r' P* S+ r管束內部凝結水滴，我的計算錯誤。
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子子61961

yantouchang 發表于 2014-1-13 12:39
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。
8 |. e0 R, K  r! R& `7 B7 @0 p我看到冷卻水靠近殼層，因為 ...

& |8 D* P: M" g8 _3 i* Z7 r$ a+ }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。
* N# f( R2 t. C! w& I2 M3 V, l. J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。
: D) S& S  F- B  W" ?* x6 D加油吧，謝謝回復。