t?式中：l——沉降室长度，m 粉尘的临界沉降速度可用下式计算:
lbhl?(s) uQumf式中：ρs，ρ——粉尘和气体的密度
dpc——粉尘的临街粒径 μ——气体的粘度，Pa?s 尘粒的沉降时间为：
2g(?s??)dsm?(m/s)
18?tc?h umf则能使dpc分离出来，粉尘在降尘室的停留时间t必须大于沉降时间tc，即必须满足：
bhlh? Qumf或bl?Q umf上式表明，能使粉尘分离出来的降尘室只要有足够的长度和宽度即可，与其高度h无关。为获得较好的沉降效果，节省降尘室尺寸，通常将降尘室设计成扁平形或在一室内设置多层隔板，但设置多层隔板后清理较困难。
降尘室的设计目的是在满足工艺流量的前提下，确定其长、宽、高的尺寸。处理风量由工艺给定。为了获得较好的设计效果，通常取含尘气体的速度为0.3～3m/s。降尘室的设计步骤为：
1） 确定高度h(可取h=(1/3~1/5)b)一定，则可计算出宽度：b?Q uh2） 计算长度：l?Quh ?bumfumf43为了不使沉降下来的粉尘重新被卷走，最后还应验算风速u? ?f??dp(?s??f)g，?f其中f—摩擦系数；ξ—流体对颗粒的阻力系数；dp—颗粒的直径；ρs—颗粒的密度；ρf—流体的密度；ρf—流体的密度。
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降尘室经久耐用，空气阻力低，没有传动机构，管理方便，但占地面积大，除尘效率低，只能除去粗大尘粒。
3.1.2 旋风分离器的设计 3.1.2.1 旋风分离器的工作原理
旋风分离器（也叫沙克龙）是利用离心力的作用分离含尘气体的设备。主要由内外两个圆筒、一个圆锥筒和进气管组成。其工作原理见图4所示。含尘空气以较高的速度沿外圆筒切线方向进入后，在内外圆筒之间和锥体部位作螺旋运动。在旋转过程中，由于尘粒的惯性离心力比空气大很多倍，因此被甩向器壁，并沿器壁作下螺旋运动，经排灰口排出。自上向下的旋转气流，除其中一部分在中途逐渐由外向内而经内圆筒排出外，其余部分则随着圆锥筒的收缩而向锥体中以靠拢，在接近锥体下端时，又开始旋转上升，形成自下向上的旋转气流，然后经内圆筒向外排出。
出风进风 3.1.2.2 旋风分离器的计算（见讲义）
由上式可以看出，离心力的大小与尘粒的性质、气流的速度和集尘器的直径有关。若集尘器入口的空气速度不变，旋转半径或集尘器直径愈小，尘粒愈大，离心力也愈大，除尘效率就愈高。不过根据实验表明，当速度提高到一定程度后，除尘效率的增加就很少，而集尘器的阻力却继续增加。
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由于气流的旋转而形成一定的负压，容易从排灰口将已沉降的灰尘卷走。因此必须想方设法防止漏风。为了防止漏风和提高净化效率，可在排灰口装关风器，或装贮灰箱。
旋风分离器的阻力通常按局部阻力公式进行计算，即：
H???H动
式中：Ｈ——旋风分离器的阻力，kg／m2 ?——旋风分离器的阻力系数
H动——对应于集尘器进口风速的动压力kg/m2
常见旋风分离器有下旋型沙克龙、内旋型沙克龙、扩散型沙克龙等，目前国内已有定型产品。其特点见表2。
表2 常见旋风分离器的结构特点
名称 50简图 Ddb主要技术参数 特点 d=0.6D，ch1=2.17D，旋60型 he下c=0.57D，h2=2D，b=0.2D，h=4.17D，e=0.77D，a=0.14D h1外圆筒上部呈向下的螺旋形，使空气进入后即向下旋转以减少涡流的大小以外圆筒的直径D表示，其它各部分的尺寸按一定比例随D而变化。除尘效率在95%以上。圆筒部分比圆锥部分长，总高度较高。阻力系数ξ=4.5，其值不随沙克龙的直径而变化。 100h2a bDd50d=0.55D，c下旋55型 h1=0.8D，c=0.45D，h2=2D，b=0.225D，e=0.1D，a=150-200mm 与下旋60型相似。圆筒部分较短，外形尺寸较小。阻力系数为ξ=5.7。 h2aeh1 8
Ddd=0.45D，ch1=0.8D，c=0.35D，h2=2D，b=0.3D，e=0.3D，a=0.15D，R=(D+b)/2 通常是单个使用。阻力系数随直径的增大而增大，因此，直径不宜做得过大。作为卸料器使用时进口螺旋处容易被物料堵塞 h1外旋型 h2be150 Dd50d=0.5D，ch1=0.75D，c=0.5D，h2=1.5D，b=0.25D，e=0.1D，a=100-150mm 进风口沿外圆筒的内壁切线进入，但不呈螺旋状。高度尺寸较小，结构简单，制造方便。但阻力较大，除尘效率较低。 内旋型 h1h2ead50 bd=0.5D，h1=2D，c=1D，b=0.26D，h4h1D扩散h2c1h2=3D，D1=1.65D，h3=1.5D，2下部呈上下大的扩散倒锥体，并在其中设置有圆锥形反射屏，内有透气孔，从而避免了由于返卷气流而带走灰尘的现象。体积大，阻力高。 型 D33D2=1.4D，h4=1.1D，D3=0.1D 60°D2h3D1 3.1.2.3 旋风分离器的并联与串联
同一风量可以选用不同规格和不同个数的沙克龙。其规格和数量可根据工艺上的要求，设备安装的位置以及网路阻力平衡等情况来确定。
沙克龙在并联使用时，所能处理的风量为各个沙克龙风量之和，阻力为单个沙克龙在处理它所承
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担的那部分风量时的阻力。当D>φ1000mm时，其除尘效率较低，此时应考虑多个旋风分离器并联使用。
当沙克龙串联使用时，所能处理的风量为单个沙克龙所能处理的风量，而阻力为所有沙克龙阻力之和。例如两个直径D=500mm的沙克龙串联使用，当进口风速为12m/s时，所能处理的风量为1231m3/h，而阻力为2×40=80kg/m2。
沙克龙在串联使用时，其除尘效果一般提高不多，而阻力却成倍增加，所以沙克龙一般不采用串联形式。对于经沙克龙初步除尘后的空气，如需要进一步净化，应采用其它类型的除尘器(如布筒过滤器)。除个别特殊情况外，阻力通常不要超过100kg/m2。 3.1.2.4 旋风分离器的选择
目前，旋风分离器都有定型产品，其大小均以外圆筒直径为基准，其它部分尺寸均按比例变化。食品加工厂中常用旋风分离器的型号规格见附录3。在选型时，先根据物料或含尘空气的特性确定旋风分离器的型号，按后根据风量大小确定其规格。例如，设所需处理的含尘空气量为1800m3/h。附录３-１，可选用直径D=525mm的下旋60型沙克龙。因为当进口风速为υ进=16m/s时，可处理1809m3/h的风量，与所要求的风量1800m3/h相近。此时的阻力H≈71kg/m2。另外也可选用D=600mm的，进口风速约为12m/s~13m/s，此时阻力H≈40~47kg/m2。还可以选用两只直径较小的沙克龙并联起来使用，例如选两只直径D=400mm的，此时每只沙克龙应该处理的风景为900m3/h。与表中当风速的14m/s的处理风量为 917m3/h相接近。其阻力为H≈54kg/m2。 3.1.3 袋过滤器
布袋过滤器是利用多孔织物对粉尘的截留过滤作用，使含尘气体中的尘粒被截留在滤布表面上，气体则穿过滤布纤维间的孔隙，从而使空气净化的设备。布袋过滤器在使用一定时间后，就要对过滤介质的表面进行清理，以减小过滤阻力，新的过滤介质由于尘粒没有建立“架桥”结构，一些细小尘粒不能被截留，因而效果较差。目前，市场上已有多种带自动清理机构的布袋除尘器，详细情况可查阅有关手册和设备使用说明书，常见的布袋除尘器的型号、规格见附录4。 3.1.4 除尘器的组合
为了能有效分离含尘气体中不同大小的尘粒，一般由重力降尘室、旋风分离器及袋滤器组成除尘系统。含尘气体先在重力降尘室中除去较大的尘粒、然后在旋风分离器中除去大部分的尘粒，最后在
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通风除尘与气力输送系统的设计
