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。
8 o$ |- R$ N" _! P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。

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。

' J' O8 J. Z- z9 E; F8 P. l8 ^
. ]: U- v  |+ l: k# |8 ^+ j# P

子子61961

- |5 I9 L  o5 b! U0 [- F0 a
1 d4 c: _$ {8 b; V: v. R& N2 t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 y% L7 @* m% U5 B$ [; ^6 t2. 想知道下面的燃氣出口溫度降到了多少度。
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。
4. 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。


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。
3 C& Z3 v. p1 L
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）
' N& @; e" Q$ t0 ?大氣壓101325Pa，微負壓，認為是100000，則水蒸氣分壓為18000Pa
, V) f. g5 I* Q5 b% M- L7 h; Y: h百度查 飽和水蒸氣表，露點近似為58度。
" d/ v0 G. Z( Z: a$ h
# {' L9 A# _" O! ?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），
2 w4 a9 Q5 r& P9 A- X6 Q如果此處氣體溫度低于58度，就會出現凝結現象。
# W; Y) U% \9 ~! M+ {! W+ o4 J" k
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。

-------------------------------------------------------------------------------------------
9 N2 h" K2 |' m3 }0 U' d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，
* }, P4 j, e' k9 d& x4 |3 a  |5 |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。

; H- o5 T, O/ k4 o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。
6 i1 w6 |3 H2 y& @+ J7 M/ T; l6 J+ D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
/ Q4 M2 W' W- g- @( H& A' u謝大俠搜索點評提供數據。
( L  A: j7 K0 v; k俺把2003年買的《化工原理》教材給翻出來了。
, S2 S4 ^$ [) X7 p5 U& y) P在 干燥 那一章仔細研讀了一下。 ...

! W0 O: [( S( M2 `, ?) ^+ R6 K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.
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.
% a2 h% P: u2 L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

& K; n8 {" v5 D5 T/ x3 ]8 o+ x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
+ h0 W! ]8 r1 K  ?4 n) J: p- `: b準確計算需要知道：
& ]& g  h$ r2 Q6 H- @7 y5 N干濕球溫度計中干球溫度和濕球溫度值.
. [+ H6 j" d' _- k# B0 W  @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.
4 A' X$ [( s! o( X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.
. R! h3 `7 k+ m0 \, n! |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.
- D" g  V  Z3 i0 C1 }( G# [1 b: I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

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。

- ?+ B9 {0 H# i) }; o6 X& T, m謝謝回復。大俠是搞化工方面的么。
  _3 }, U0 H5 C2 F8 B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。
! Y2 Q" B4 d) c: t- I4 H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。
- Z2 t2 F5 E5 z) ^- q+ g+ _$ G$ b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。
0 t: Q: y: P- P8 P大概是這樣考慮的。

+ P% h2 e3 X: x  ^+ ^

yantouchang

子子61961 發表于 2014-1-13 11:07
+ D/ W- o- ]' p) l6 b4 s謝謝回復。大俠是搞化工方面的么。
$ G' E$ V% b6 _) _, J/ _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。
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，
管束內部凝結水滴，我的計算錯誤。
2 p3 n6 R4 i4 c6 V

子子61961

yantouchang 發表于 2014-1-13 12:39
5 d9 g- d7 w; K- Q1 |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$ d! Z# I: W4 N9 _我看到冷卻水靠近殼層，因為 ...

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。
5 \  a& ?6 i3 \6 t0 s% c