讨论，换热器换热问题请教大家

如图，8公斤蒸汽经过冷凝器冷却，要求冷凝液温度在50度以下。但是实际操作时调节阀全开，循环水流量达到1000立方每小时，冷凝液温度还是在60度以上。循环水进水温度30度，回水温度才33度，明显换热效果很差啊，是不是因为蒸汽冷凝后直接垂直管道排出了，没有在冷凝器停留足够的时间所致。按我的理解是应该将冷凝液管道向上做一个U行管，对冷凝器冷凝液行程一个水封，这样会加大冷凝液在换热器的停留时间，，换热效果会好点。不知道我的理解是不是对的，请大家指正！！！谢谢！！

您的分析没有问题，但是加水封的方式可能不好实现。
蒸汽冷凝后冷凝液会迅速流到下管箱中，在换热管内的停留时间不够所以过冷不到50℃，加水封的话没有办法保证在换热管内形成液位。
可以加个阀门，关小阀门开度，把液位憋上去才行。

我觉得楼上的做法还不如水封有效呢
我觉得这是换热面积不够造成的，如果换热面积不能提高的话，从工艺条件上做些调整可能有也可能无效。
比如加一个液封把液位抬高，使得液位能与换热列管接触，使得液体能够继续与水换热。这样可能解决问题，也可能引发新的问题。
我以前一个实验，用冷冻水这样冷凝一个介质，正常底部温度13度左右，如果液位升高到列管位置，底部的温度能降低到与冷冻水差不多

你说这个有几个方面原因：
1.设计失误，换热面积算小了，这个需要你重新核对
2.蒸汽流速过快，管道设计粗细需要核对
3.可以考虑适当建立液封

换热器定死了，你增加停留时间（不管怎么增加），你的蒸汽凝液的量（来料）就减少了，这是操作允许的吗？如果允许那你就增加停留时间。这个换热器设计有点问题，循环水没有充分利用温差。主要问题还是换热面积不够，单靠循环水跟蒸汽的△T增加（水量增加，回水温度降低）拟补不了换热面积的不足了。

清城君 发表于 2018-4-20 15:48
我觉得楼上的做法还不如水封有效呢
我觉得这是换热面积不够造成的，如果换热面积不能提高的话，从工艺条件 ...

实际装置跟实验设备是不一样的，用了U形液封可以形成液位但是没有办法二次调节了。
而且设备大管箱长的话液封就会很长。

我的感觉是液封不能解决问题，如果蒸汽流量不变的话。可以考虑在冷却水侧增加循环泵来增加湍动，提高换热。

huohuli 发表于 2018-4-20 13:35

                               
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您的分析没有问题，但是加水封的方式可能不好实现。
蒸汽冷凝后冷凝液会迅速流到下管箱中，在换热管内的停 ...

进集水箱前有两个手阀和输水器，我没有画出来。关小输水器前阀门，会不会对我的冷凝液量有影响？加水封对我的冷凝液量流通通道不会限制，冷凝液量不会降低吧？

防盗门 发表于 2018-4-21 07:49

                               
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我的感觉是液封不能解决问题，如果蒸汽流量不变的话。可以考虑在冷却水侧增加循环泵来增加湍动，提高换热。

这个蒸汽主要是平衡调节蒸汽分配缸压力用的，对流量没有特别的要求，但是特殊情况下，要对分配缸压力进行卸压。

关不上的窗_KEIQ 发表于 2018-4-20 16:11

                               
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你说这个有几个方面原因：
1.设计失误，换热面积算小了，这个需要你重新核对
2.蒸汽流速过快，管道设计粗 ...

谢谢你的评论。

8公斤蒸汽是品位很高的能量，可考虑回收利用热量。冷到到60℃主要是过冷段流速慢，面积不足。

1.蒸汽量是多少？2蒸汽直接和循环水换热有点能源浪费了。

蒸气流量是多少，我看给算算到底是换热面积不够还是操作的问题

周学平 发表于 2018-4-21 16:27
谢谢你的评论。换热面积应该没问题吧，我是觉得冷凝液受重力作用，没有充分利用冷凝器的换热面积。

换热面积有没有问题是需要分段计算的。

蒸汽凝结成饱和水，然后继续换热，降温成为过冷水，这是你想要达到的换热效果。

但是蒸汽凝结的换热系数，和饱和水冷却到过冷水的换热系数，是两个不同的值，并且相差还不小。
所以这两部分的换热要分开计算，求得总的换热面积。
你确定换热面积是这样计算的吗?

加水封，使得凝结水继续换热降温，获得过冷水，是可行的。但是升高液位，浸没了一部分管束，意味着用于冷凝换热的管束面积势必减少，减少后，是否还能满足冷凝量，就不得而知了。

而且简单的浸没管束降温，没有强制流动，换热系数更低，所以大家会担心你这台设备的换热面积是不是足够。

如果可以的话，建议将现有设备按全凝式换热器使用，然后可以在后面加一台水水冷交换器，将凝结水与冷却水进行水水换热，降低到你要的温度。这样的工艺流程更靠谱一点。

xjhaooo 发表于 2018-5-2 17:13
换热面积有没有问题是需要分段计算的。

蒸汽凝结成饱和水，然后继续换热，降温成为过冷水，这是你想要 ...

个人也是建议这种做法“建议将现有设备按全凝式换热器使用，然后可以在后面加一台水水冷交换器，将凝结水与冷却水进行水水换热，降低到你要的温度。这样的工艺流程更靠谱一点”
这样两台换热器的总面积会比使用一台换热器的面积小很多，而且出水温度更容易控制

设计的换热面积不够。无论是设计一个换热器分段计算还是设计两个换热器分别计算，只要换热面积够了，是可以实现要求的工况的。

个人感觉不是换热器换热面积不够，也不是建立水封的问题，可以考虑下把换热器卧式放，这样就不会造成凝液停留时间不够的现象了

接触时间短吧，关一下出口阀门积点液就行了，出口没必要加疏水器