热交换钢管“出汗”

冷水黄金

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中间热交换管壁厚约6mm左右，低碳钢，牌号不明。
中间热风是天然气燃烧热风通道。
+ x* }. m* G( J6 t4 P4 g' @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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3 S# z8 [4 r9 b6 y! s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

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: u: U: y$ _. f貌似是典型的化工计算问题。
# t( F0 g( T" B9 B# V9 Q' q+ [! f有一些条件还想确认一下。
9 X$ `( r4 ~: N* }1. 300度指的是入口温度也就是图中上面的入口温度是吧 。
: k' K; Q- V& E2. 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 k3 H" Q  U' ~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。
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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。
& g! O" L5 S, `% m2 I  Y2 q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。

; l. K, z2 [$ v; N$ `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）
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。

+ a, U2 |0 J) |7 A8 `  m大侠说冷却水温度为10度左右。应该是下端进口温度，
" c8 @2 v" P/ ^此处靠近管壁的地方气体温度较低（当然与流速有关），
% t' U0 M; }( ]8 \! q$ ?  n+ j3 G$ R如果此处气体温度低于58度，就会出现凝结现象。

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，
2 e2 L8 }3 S# y6 s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，
/ p/ L8 A9 {/ K2 _# g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。
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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
谢大侠搜索点评提供数据。
3 U! `3 y  b& k* {3 L$ j) D4 N! x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.
+ {  W5 i- B* `1 u/ x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
9 t, o% ?. M, _' Q
; l3 |: ]% s% }- ~) G  U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。

子子61961

yantouchang 发表于 2014-1-13 11:04
; m# [( Y8 v; [0 }( x9 M* v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.
8 S# T. @. X$ g. \3 r7 Q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：
& ]* c9 ?# b7 F# y- i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.
/ V1 ^+ g& J( |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.
; B" B/ A0 u8 s( g0 }6 A- l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，
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6 G# \: k3 w: O/ j( S1 @3 D, Q解决的办法：调节循环水冷却水的的进水量。

, ^5 \+ V5 q: b7 Q) h谢谢回复。大侠是搞化工方面的么。
8 P9 O$ O1 j/ ]. E) Z, C/ `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。
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。
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。
' a+ E4 D9 Z7 U- O  H' P大概是这样考虑的。

yantouchang

子子61961 发表于 2014-1-13 11:07
3 H  N3 e% d; m  I7 j$ |, [谢谢回复。大侠是搞化工方面的么。
0 j$ I. U. i+ e% ^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 ...

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。
. \& r+ {6 P! h2 i8 ?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，
! O' q  l9 I* ?+ Z" a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
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 ...

9 N7 _  v) m1 }/ l' r8 K工作辛苦了。我以前是学化工的。干了两年化工就不做了。
7 N7 a  }( c% `8 ]* C3 z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。
/ w; A7 O' J% X+ t6 k3 k. @' s: T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。
加油吧，谢谢回复。