熱交換鋼管“出汗”

yantouchang

子子61961 發(fā)表于 2014-1-13 11:50
工作辛苦了。我以前是學(xué)化工的。干了兩年化工就不做了。
濕球和露點(diǎn)這一塊兒內(nèi)容，我在大學(xué)時(shí)沒怎么學(xué)好 ...

5 O: ~7 A' D1 K4 {細(xì)想了一下，這個(gè)問題確實(shí)不簡單。
1 h$ {2 j/ e6 B  z- J9 \$ c管層溫度300°水能以液態(tài)存在，壓力在80bar以上了。
3 {3 i- f+ w+ P& q化工原理還得回去好好看看。

子子61961

yantouchang 發(fā)表于 2014-1-13 13:05
細(xì)想了一下，這個(gè)問題確實(shí)不簡單。
管層溫度300°水能以液態(tài)存在，壓力在80bar以上了。
化工原理還得回 ...

那個(gè)地方，只能說，氣流的中心溫度為300度，氣流到壁面，有一個(gè)溫度梯度分布，到了壁面，壁面附近的氣體邊界層的溫度估計(jì)也就100多度了，然后管壁內(nèi)部也有溫度梯度分布，管壁的兩個(gè)表面，氣體接觸處為100度左右，液體接觸面為入口水溫10度左右，是這樣的一個(gè)狀態(tài)。不是一個(gè)內(nèi)外都是300度的狀態(tài)，而是一個(gè)遞減的溫度梯度分布，有溫度梯度也就意味著有熱量傳遞，也就是傳熱計(jì)算中最基本的傅立葉定律。這里可以參考化工原理里傳熱那章，里面圓筒壁的熱傳導(dǎo)和對流傳導(dǎo)的項(xiàng)目。
2 Y% Y$ Z/ f) b0 A

子子61961

在教科書里找了一道近似的例題套了一下。溫度分布近似為。
% W( `: m8 p+ |氣流側(cè)溫度遞減為258度，管壁溫度差為2度，水側(cè)溫度差為10度。
也就是：氣流中心280度，管壁氣側(cè)23度，管壁水側(cè)20度，水側(cè)10度。
8 b6 }, E  n: u* z( Y' t3 v就算水側(cè)給熱系數(shù)再大一些，管壁氣側(cè)估計(jì)在30度附近，管壁附近的薄薄一層氣體的溫度也就在三十多度。
# T) t! `7 T# I* y0 v5 S1 P可以看出管壁附近氣體溫度低于露點(diǎn)溫度58度，所以管壁附近的氣體會(huì)結(jié)露。

( t; L) V$ g! P8 x2 r/ ]2 M或者說，30度左右的氣體，在大氣壓下能承載的水汽含量為4%左右，
# t; A/ |9 ~* K3 _- ^入口的氣體水汽含量為18%，則多余的部分，便以液體的形式流下來了。
( K; p$ A4 e8 C! Y+ K; ~
如果說解決方案，前面有朋友說過提高入口水溫，是一個(gè)辦法。
& K3 v( w; Y& L1 f# A5 @還按照上面的溫度差來算，入口水溫提高后，管壁氣側(cè)的溫度也會(huì)提高，高于露點(diǎn)的話就不會(huì)結(jié)露了。
  _( c2 K4 m3 D% |: d5 e& ~$ t# x/ T提高水溫也需要外加能源，如果覺得浪費(fèi)，不如就在換熱器下面加一個(gè)盛水的部分，反正壓力也不高，就是排水麻煩一些。

子子61961

又搜了一下天然氣含水量。貌似商品天然氣已經(jīng)除水，冷卻到-30度也不會(huì)結(jié)露。
不過樓主大俠的工況貌似是天然氣燃燒后的氣體，那樣的話，燃燒后生成的水成分應(yīng)該較多，應(yīng)該是這部分水結(jié)露了。
燃后氣體的含水量不容易查到，要不取樣測一下也可以知道其水蒸氣含量，有助于判斷是否結(jié)露。

amqq0807

熱交換器外壁溫度有多高，會(huì)不會(huì)是因?yàn)橥獗跍囟鹊土丝諝庵械乃魵饫淠街谕獗谏狭恕?br /> ; C! D2 O$ @8 a. D因?yàn)榭茨愕拿枋稣f水溫只有8到10度，所以會(huì)不會(huì)是水的流量過大導(dǎo)致水溫上不去，而導(dǎo)致外壁溫度過低。

bunyn