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。
* S0 J5 p4 i" w中间热风是天然气燃烧热风通道。
) B: n% _; j( F; c2 `; R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。

4 z' c- a; |0 I$ ]# t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。
( T* [$ a! e4 C) O- y5 x  s/ [

子子61961

4 [# j$ b: F9 Y9 V9 S$ i
5 g. |, e8 M( o- }( ^4 x貌似是典型的化工计算问题。
! f* k+ l5 M4 X5 R有一些条件还想确认一下。
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。
, V% [" S' V; S0 Y+ b4. 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。
俺把2003年买的《化工原理》教材给翻出来了。
( M- u+ ]/ A* u' ?3 f% H: o在 干燥 那一章仔细研读了一下。
4 d) R9 \0 S& ^# I2 C: i" J
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）
, W/ e5 q! E  Y9 R大气压101325Pa，微负压，认为是100000，则水蒸气分压为18000Pa
+ J0 e# R% D. }0 ]/ O+ I6 e百度查 饱和水蒸气表，露点近似为58度。
: K1 f( p/ @2 v& E9 c
$ F4 B9 G% O, ~+ V大侠说冷却水温度为10度左右。应该是下端进口温度，
. G  t9 b' i) U% j此处靠近管壁的地方气体温度较低（当然与流速有关），
$ `0 n! R# K# l8 r& Q1 _如果此处气体温度低于58度，就会出现凝结现象。
' V- ~: Z) [6 I: l2 O  W# @, f
; l4 r% Y. h  N# \7 ^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。

+ W' ]+ {2 x) i2 D4 C3 P-------------------------------------------------------------------------------------------
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，
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。
. y2 U8 J' O. q9 X6 _5 @
: o7 q& o$ r. s5 i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。
俺把2003年买的《化工原理》教材给翻出来了。
+ }9 \+ X7 j# c/ k! h- ~/ m在 干燥 那一章仔细研读了一下。 ...

% E  E0 Q& n8 ~% }2 ^- w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.
, v0 L  V. @8 `- a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.
4 ^8 n& z  O  B7 i1 ?' A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.
3 |. S; }9 b0 J- B  U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

1 C6 P+ k# ]8 d) }2 b& r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
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 ...

准确计算需要知道：
+ ]) d5 `9 W4 ~1 j/ `% N4 p7 n+ a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.
1 i; y# P$ n+ V# |! p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.
. {( _. V/ U8 O1 v' Y! [/ [, o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

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，
( `( M+ v4 `8 {5 d: g( \5 s
1 V! B% z! O4 y: ?3 u解决的办法：调节循环水冷却水的的进水量。

- |( S7 @6 [0 `* p# P! t; l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，但是现在现场情况估计是这样的。
8 |3 C0 z+ L- J% R: y+ a' U" B. {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。
  }6 p! `/ u, R* l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。
% X/ c0 H1 f# c% [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。
& V) H* E5 e# N  h" V; A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。

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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。
3 I' C7 C& ?0 Z6 G4 }& Q/ Y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。
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。
  K- h- ?  o) J& c

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 ...

工作辛苦了。我以前是学化工的。干了两年化工就不做了。
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。
6 F* y' u* b$ C8 I3 z" o/ w9 m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。
! ^% H* m' Y8 a2 H+ e加油吧，谢谢回复。