工業生產中，很多工藝過程往往會產生高溫高濕的含塵廢氣，若除塵系統設計時不采取相應的措施，運行時含塵廢氣的溫度一旦低于其露點溫度，會產生結露現象。如解決不當，粉塵會粘結在除塵系統表面，造成除塵系統的阻力陡增，效率急劇下降。當環境溫度低于0℃以下時，甚至會出現淌水凍結的危害，造成除塵系統表面結霜，整個系統癱瘓無法運行。例如：干混砂漿工藝過程中，砂漿經烘干機烘(hong)干后排放的(de)(de)廢(fei)氣溫(wen)(wen)度(du)高達100℃，含濕(shi)量(liang)極大，露(lu)(lu)點溫(wen)(wen)度(du)為(wei)50℃左右，如果設計時除塵(chen)器未(wei)采取保溫(wen)(wen)措(cuo)施，則冬季(ji)廢(fei)氣經烘(hong)干機進(jin)入除塵(chen)器時由(you)于(yu)自然溫(wen)(wen)降，都有(you)可能產生結露(lu)(lu)，對(dui)工藝(yi)過程產生危害(hai)。下面進(jin)行露(lu)(lu)點溫(wen)(wen)度(du)計算并確定除塵(chen)系統(tong)保溫(wen)(wen)的(de)(de)關鍵要素。

1、露點溫度的計算

有(you)關(guan)文獻中(zhong)曾提出(chu)根(gen)據道爾頓分(fen)壓(ya)定(ding)律(lv)推算(suan)高(gao)溫高(gao)濕含塵廢氣(qi)（煙氣(qi)）的露(lu)點(dian)(dian)溫度(du)，認為(wei)煙氣(qi)中(zhong)水蒸氣(qi)分(fen)壓(ya)力下的飽和溫度(du)就是煙氣(qi)的露(lu)點(dian)(dian)溫度(du)。但(dan)我們認為(wei)這(zhe)種說法不太合理，因(yin)為(wei)道爾頓分(fen)壓(ya)定(ding)律(lv)適用條件為(wei)理想(xiang)氣(qi)體，但(dan)高(gao)溫高(gao)濕廢氣(qi)溫度(du)和壓(ya)力都相對(dui)較高(gao)，此時分(fen)壓(ya)定(ding)律(lv)已不再適用。本文從較容易測量的干濕球(qiu)溫度(du)著手(shou)推導露(lu)點(dian)(dian)溫度(du)的計(ji)算(suan)。經過計(ji)算(suan)可以得出(chu)以下結論：

（1）收到基折算硫分(fen)和灰分(fen)的增(zeng)大煙(yan)氣露(lu)點(dian)溫度升高(gao)。這是因為燃料含硫量(liang)的增(zeng)加(jia)(jia)，燃燒后SO2的生成量(liang)增(zeng)加(jia)(jia)，SO2轉變為SO3量(liang)也加(jia)(jia)大，使(shi)得煙(yan)氣中蒸(zheng)汽的濃(nong)度增(zeng)加(jia)(jia)，煙(yan)氣露(lu)點(dian)溫度升高(gao)；

（2）對應于煤(mei)發熱量為(wei)4190kJ/kg時成分的(de)增(zeng)加使露點溫度(du)下降，因為(wei)煙氣中(zhong)呈分散狀(zhuang)態的(de)飛灰顆粒(li)會吸(xi)附(fu)和中(zhong)和煙氣中(zhong)SO3，煙氣中(zhong)蒸汽濃度(du)減少(shao)；

（3）飛(fei)灰占燃料灰分的(de)(de)份額(e)的(de)(de)增(zeng)大使(shi)蒸汽在煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)分壓力降(jiang)低導致露(lu)點溫度(du)下降(jiang)，另一方面(mian)，煙(yan)氣(qi)中含氧量(liang)的(de)(de)增(zeng)加(jia)使(shi)SO2轉化成(cheng)SO3成(cheng)分增(zeng)加(jia)，使(shi)露(lu)點溫度(du)升高(gao)，但后者(zhe)的(de)(de)影響小前者(zhe)，煙(yan)氣(qi)露(lu)點溫度(du)還(huan)是(shi)下降(jiang)的(de)(de)。

2、保溫層厚度的計算

烘干機廢氣除塵技術中(zhong)，除塵(chen)系統(tong)的(de)保(bao)溫(wen)分為(wei)除塵(chen)器保(bao)溫(wen)和管(guan)道(dao)保(bao)溫(wen)，為(wei)了正確(que)的(de)選擇保(bao)溫(wen)材料、確(que)定保(bao)溫(wen)結構及對(dui)保(bao)溫(wen)工程(cheng)進行(xing)經濟性分析，都必須進行(xing)管(guan)道(dao)或設(she)備(bei)的(de)散熱損失(shi)計算。

防止除塵(chen)系統結露(lu)(lu)就是要(yao)控制(zhi)含(han)塵(chen)廢氣(qi)的(de)溫(wen)度(du)在露(lu)(lu)點溫(wen)度(du)以上。一(yi)般經(jing)(jing)過烘干機進入(ru)除塵(chen)器的(de)廢氣(qi)含(han)水率(lv)在15%以上，露(lu)(lu)點溫(wen)度(du)為40～50℃，如果燃料含(han)硫量高(gao)，露(lu)(lu)點溫(wen)度(du)還會升(sheng)高(gao)。從(cong)經(jing)(jing)濟性和安全性角度(du)考(kao)慮，要(yao)求除塵(chen)器入(ru)口溫(wen)度(du)比露(lu)(lu)點溫(wen)度(du)高(gao)20～50℃，出(chu)口溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)露(lu)(lu)點溫(wen)度(du)5～10℃。這樣，除塵(chen)器內(nei)煙氣(qi)的(de)溫(wen)降(jiang)就限定了(le)，一(yi)般為25℃左右。

考慮到圓筒壁保溫(wen)結構外表面熱(re)(re)阻較小，一般占保溫(wen)管道向(xiang)周圍空(kong)氣熱(re)(re)阻的10%左右，為了計算方便，可忽略不計。

輸送(song)含塵(chen)廢(fei)氣(qi)進入除(chu)塵(chen)器的管(guan)(guan)道(dao)(dao)也(ye)會產生溫(wen)(wen)(wen)降，距離越(yue)遠，溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)降低(di)越(yue)多。前面已經敘述除(chu)塵(chen)器入口(kou)廢(fei)氣(qi)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)要高于(yu)露點(dian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)20～50℃。這樣，經排氣(qi)罩進入除(chu)塵(chen)器這段管(guan)(guan)道(dao)(dao)的溫(wen)(wen)(wen)降也(ye)就(jiu)確定了(le)(le)，同理，知(zhi)道(dao)(dao)了(le)(le)管(guan)(guan)道(dao)(dao)內廢(fei)氣(qi)的溫(wen)(wen)(wen)降，根(gen)據傳(chuan)熱學和熱平(ping)衡原理即可算出管(guan)(guan)道(dao)(dao)保溫(wen)(wen)(wen)層的厚度(du)(du)。整(zheng)個系統的保溫(wen)(wen)(wen)層厚度(du)(du)也(ye)都確定了(le)(le)。

3、圓管保溫層的臨界厚度

計算得出(chu)結論，當(dang)保溫層(ceng)厚度增加時，導熱(re)(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)(zu)(zu)增加，而空氣側的(de)(de)對(dui)流傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)(zu)(zu)卻減小。因此，增加保溫層(ceng)后會削弱傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)還是增強傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)取(qu)決于對(dui)流傳(chuan)熱(re)(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)(zu)(zu)減小的(de)(de)程度及(ji)導熱(re)(re)(re)(re)(re)熱(re)(re)(re)(re)(re)阻(zu)(zu)(zu)增加的(de)(de)程度的(de)(de)相對(dui)大(da)小。

如果圓管(guan)外(wai)徑小(xiao)于保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)厚(hou)(hou)(hou)度(du)，則隨著保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)厚(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)增(zeng)加散(san)熱(re)量將增(zeng)大(da)(da)；若(ruo)圓管(guan)外(wai)徑大(da)(da)于保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)厚(hou)(hou)(hou)度(du)，則散(san)熱(re)量隨保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)厚(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)增(zeng)加而減小(xiao)。這就要求生活中涉及到的(de)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)管(guan)道裸管(guan)直徑必須大(da)(da)于保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)厚(hou)(hou)(hou)度(du)時(shi)才能通過敷設保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)保(bao)(bao)溫(wen)(wen)。實際(ji)上，取代(dai)表性數(shu)值(zhi)進行分(fen)析(xi)，算(suan)出保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)厚(hou)(hou)(hou)度(du)=22mm，而除塵(chen)器連接(jie)風管(guan)的(de)直徑一(yi)般在(zai)1m以上，無需(xu)(xu)考慮保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)厚(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)問(wen)題(ti)。從(cong)安全性角度(du)來(lai)考慮，保(bao)(bao)溫(wen)(wen)層(ceng)厚(hou)(hou)(hou)度(du)越(yue)厚(hou)(hou)(hou)越(yue)好，但厚(hou)(hou)(hou)度(du)的(de)增(zeng)加會增(zeng)大(da)(da)初投資(zi)。因此，只需(xu)(xu)保(bao)(bao)證(zheng)系統煙氣(qi)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)露點溫(wen)(wen)度(du)以上，不產生結露現(xian)象即可，從(cong)而保(bao)(bao)證(zheng)除塵(chen)系統效率高(gao)穩定的(de)運(yun)行。

本文推導出了(le)(le)以干濕球(qiu)溫(wen)度表示(shi)的(de)高溫(wen)高濕含塵(chen)廢(fei)氣露點(dian)溫(wen)度的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)。與(yu)傳統的(de)復雜計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)方(fang)(fang)法(fa)相(xiang)(xiang)比，形式簡單，物理意義(yi)明確，所(suo)需參數(shu)少。在(zai)這(zhe)個基礎上，進一步探(tan)討(tao)了(le)(le)除(chu)塵(chen)系統設(she)備和(he)管(guan)道保(bao)溫(wen)層(ceng)的(de)相(xiang)(xiang)關計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)，得出了(le)(le)一整套實(shi)用的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)方(fang)(fang)法(fa)，為后續設(she)計(ji)(ji)(ji)人員(yuan)進行保(bao)溫(wen)層(ceng)厚度的(de)設(she)計(ji)(ji)(ji)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)提供了(le)(le)理論(lun)依(yi)據。