验证除尘器效率和穿透率的相应关系

当除尘器入口处的总粉尘量为G1，出口处的总粉尘量为G2，除下来（灰斗内）总粉尘量为G3，除尘器的全效率为η=G3/G1，对应的穿透率T=G2/G1，于是全效率也可以表示为η=G3/G1=(G1－G2)/G1=1－T。

用dφ1表示除尘器入口处的粒径分布，用dφ2表示除尘器出口处的粒径分布，用dφ3表示除尘器灰斗内的粒径分布，则某一粒径(dc)（或粒径范围）的粉尘在除尘器入口处的量为G1(dc)=G1×dφ1(dc），在除尘器出口处的量为G2(dc)=G2×dφ2(dc），在除尘器灰斗内的量为G3(dc)=G3×dφ3(dc）。

对应(dc)粒径的分级效率为：

η(dc)=G3(dc)/G1(dc)=G3dφ3(dc)/G1dφ1(dc)=ηdφ3(dc)/dφ1(dc)

对应(dc)粒径的分级穿透率：

T(dc)=G2(dc)/G1(dc)=G2dφ2(dc)/G1dφ1(dc)=Tdφ2(dc)/dφ1(dc)。

除尘器的分级效率也可以表示为：η(dc)=1－T(dc)

全效率等于各粒径在除尘器入口处的粒径分布乘以分级效率，再进行求和，若各粒径(dc)（或粒径范围）从小到大依次表示为dA、dB、dC...、dM，则：

η=dφ1A×η(dA)+dφ1B×η(dB)+dφ1C×η(dC)...+dφ1M×η(dM)。

与此对应，有：

T=dφ1A×T(dA)+dφ1B×T(dB)+dφ1C×T(dC)...+dφ1M×T(dM)

N级除尘器串联 ，系统入口的粒径分布为dφ1，依次第二级除尘器前粒径分布为dφ2，第三级除尘器前粒径分布为dφ3，.......第N级除尘器前粒径分布为dφN，第N级除尘器后的粒径分布为dφ(N+1)。各级除尘器的穿透率依次为T1、T2、T3.....TN。粒径分布分别记作dA、dB、dC...、dM。

各级除尘器对dA粒径的分级穿透率TiA（i从1到N）依次为：

T1A=T1×(dφ2A/dφ1A)、T2A=T2×(dφ3A/dφ2A)、T3A=T3×(dφ4A/dφ3A)......TNA=TN×(dφ(N＋1)A/dφNA)

于是，T1A×T2A×T3A...×TNA=T1×T2×T3......×TN×(dφ(N＋1)A/dφ1A)

公式变形有：

T1A×T2A×T3A...×TNA×(dφ1A)=T1×T2×T3......×TN×(dφ(N＋1)A)

同理，对于dB、dC...dM粒径的穿透率依次为：

T1B×T2B×T3B...×TNB×(dφ1B)=T1×T2×T3......×TN×(dφ(N＋1)B)

T1B×T2B×T3A...×TNC×(dφ1C)=T1×T2×T3......×TN×(dφ(N＋1)C)

...................................................................................................

T1M×T2M×T3M...×TNM(dφ1M)=T1×T2×T3......×TN×(dφ(N＋1)M)

将左边和右边分别加起来，可看出：

(dφ(N＋1)A)＋(dφ(N＋1)B)＋(dφ(N＋1)C) ......＋(dφ(N＋1)M)=1

于是：

T1A×T2A×T3A......×TNA×(dφ1A) + T1B×T2B×T3B...×TNB×(dφ1B) + T1C×T2C×T3C......×TNC×(dφ1C)......

+ T1M×T2M×T3M......×TNM×(dφ1M) = T1×T2×T3......×TN

左边为先分别计算出各粒径（或粒径范围）在各级除尘器中的分级穿透率之乘积，再乘以其在除尘器系统入口处的粒径分布占比，最终再进行求和。

右边为各级除尘器穿透率之连乘。

在进行除尘器设计选用时，需要注意的是：

1. 全效率因被处理粉尘的粒径分布不同而有很大差别，即便是同型号的两台除尘器，串联使用时各台的全效率也不一样（前级高于后级）。除尘器的分级效率表征除尘器对某一粒径（或粒径范围）的除尘效率，各种除尘器对粗颗粒的粉尘都有较高的分级效率，但对细粉尘的分级效率却有显著差别，比如对1μm的粉尘，高效旋风除尘器的分级效率不过27%，而电除尘则可以达到98%以上，袋式除尘器则可以达到100%。

2. 串联除尘器系统中各级除尘器的全效率并不是针对初始粉尘（即除尘器系统入口处），而是针对各级除尘器自己入口处的粉尘，如第2级的全效率应该是针对第二级入口（也就是第一级出口）粉尘，以此类推。由于除第一级外，其他级除尘器入口的粉尘粒径分布现实上很难确定。

3. 在除尘器串联系统中，任意除尘器对某一粒径（或粒径范围）的分级效率只与该粒径（或粒径范围）有关，而与除尘器位置或者之前经过了几级穿透没有关系。所以，当知道了各除尘器对各粒径（或粒径范围）的分级效率，则可以通过分级效率计算总效率或总穿透率，下面通过表列数值更清晰的展现这一规律。

方法1：第一级除尘器的出口也就是第二级除尘器的进口，此处的粒径分布很容易确定；于是，第二级除尘器可根据其入口粒径分布和分级效率计算其全效率及全穿透率；根据第二级的分级效率和全效率就可以依次计算后续除尘器粒径分布.....但由于该方法要确定所有串联除尘器入口的粒径分布，工作量更大。

方法2：直接通过各级除尘器分级效率（或分级穿透率）和除尘系统入口粒径分布进行计算，较为实用简便。

全文完！