(一) 原理：利用含尘气体中的颗粒受重力作用而自然沉降的原理。含尘气流进入沉降室后，引流动截面积扩大，流速迅速下降，气流为层流，尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。

a．沉降速度

由第三章可知，悬浮在空气中的尘粒在重力作用下降落时，起初作加速运动，但当空气的阻力增大到使尘粒所受的合力为零时，它就开始作匀速下降，尘粒的降落速度达到最大恒定速度，该速度即为沉降速度us。

层流区：雷诺数Rep≤1，对球形粒子而言：

一般说来方程式6-3应用于粒径小于50μm的球形尘粒，小于100μm得尘粒误差也不大。工业粉尘粒径大致为1—100μm，粒径小于5μm的尘粒实际沉降速度要比Stocks定律预示的大，需修正。故dp≤5μm的尘粒：us=c·us·Stocks

（二） 重力沉降室的设计

假设通过重力沉降室断面的水平气流的速度V分布式均匀的，呈层流状态；入口断面上粉尘分布均匀（即每个颗粒以自己的沉降末端速度沉降，互不影响）；在气流流动方向上尘粒和气流速度相等，就可得到除尘设计的简单模式。

1．沉降时间和（最小粒径时的）沉降速度

尘粒的沉降速度为Vt，沉降室的长、宽、高分别为L、W、H，要使沉降速度为Vt的尘粒在沉降室内全部去除，气流在沉降室内的停留时间

上式是在理想状况下得到的，实际中常出现反混现象，工程上常用36代替式中的18，这样理论和实践更接近。室内的气流速度u应根据尘粒的密度和粒径确定。常取0.3—0.5m/s，一般取0.2—2m/s。

沉降室的设计：概括1.沉降时间t=L/V,2.沉降速度(按要求沉降的最小颗粒)

2．沉降室尺寸

（三）沉降室的结构

重力除尘一般是让气流慢慢地通过结构简单而体积较大的除尘室，这样可为颗粒提供落入底部灰斗的机会。颗粒需要降落的距离可通过在除尘室中放置一些水平隔板而缩短。

类型：重力沉降室可放置导流板，以改变气流的方向，以产生惯性作用，也可利用鱼鳞板、百叶窗以产生惯性作用。有单层沉降室，有多层沉降式（平行的放置一些隔板）。折流板式沉降室（垂直的折流板安装在沉降室的顶部，惯性作用力会增强颗粒的重力作用。当气流被绕过折流板底部的时候，由于气流路径上这段弯曲部分的惯性作用，颗粒被分离下来。

四、实际性能和测试

沉降式的实际性能几乎从不进行实验测量或测试，在最好的情况下，这种装置也只能作为气体的初级净化，除去最大和最重的颗粒。沉降室的除尘效率约为40—70%，仅用于分离dp>50μm的尘粒。穿过沉降室的颗粒物必须用其它的装置继续捕集。

优点：结构简单、投资少、易维护管理、压损小（50—130Pa）。

缺点：占地面积大、除尘效率低。

1．设计要求

（1）．保证粉尘能沉降，L足够长；

ω称为尘粒的驱进速度。从式中可看出，驱进速度ω与尘粒的荷电量、粒径、电场强度及气体的粘性有关，其方向与电场方向一致，垂直于集尘电极表面。因尘粒的荷电量取决于两种荷电机制，故可根据粒径大小确定以哪种荷电方式为主，可得以下驱进速度公式：

小于0.2μm的尘粒以扩散荷电方式为主，按怀特公式计算掂量，但这时的空气阻力Fa因分子减产生滑移而减小，需用肯宁输—斯托克斯修正系数c加以修正，得下式：  按此式计算的驱进速度仅是尘粒的平均驱进速度的近似值，因为电场中各点的场强并不相同，荷电量的计算值是近似的，此外，气流、粉尘特性等的影响也未考虑进去。

二、 捕集效率方程式（多依奇方程式）（重点）

电除尘器捕集效率与粉尘性质、场强、气流速度、气体性质及除尘器结构等因素有关，所以严格地从理论上推导捕集效率方程式是困难的，必须作一定的假设。关于捕集效率方程式由许多专家从理论上进行了研究，并推导出了计算式，下面我们介绍两个：

1． 多依奇（Deutsch）方程式：

于1922年提出，他在推导过程中作了一系列假设，主要有：

1 电除尘器中的气流为紊流状态，通过除尘器任一横断面的粉尘浓度是均匀分布的；

2 进入除尘器的粉尘立刻达到了饱和荷电；

3 忽略电风、气流分布不均匀、二次扬尘等的影响。

在此介绍一下紊流状态：在工业生产中应用的电除尘器皆处于紊流区域内。在紊流状态下，较小尘粒运动主要取决于空气动力特性。它们的运动轨道无法准确预计，但在集尘极板附近的边界层中，由于摩擦使紊流减弱了，每一尘粒都有一垂直于集尘极板的速度分量ω，其大小与气流速度v具有相同的数量集，因而在时间间隔t内，在离极板为ωt的气流层内的粉尘皆能尘降到长度为L的集尘极表面上。

推导过程如下：

设气体流向为x，气体和粒子的流速皆为v（m/s），气体流量Q(m3/s)，粒子浓度为c(g/m3)，流动方向上每单位长度的集尘板面积a(m2/m)，总集尘极板面积Ac（m2），极板长度为L(m)，流动方向上的横截面积为A（m2），粒子驱进速度为ω（m/s），则在dt时间内于dx空间捕集的粒子质量为：

多依奇方程式概括地描述了效率与集尘极板表面积，气体流量和粉尘驱进速度之间的关系，指明了提高电除尘器捕集效率的途径，因而被广泛应用在电除尘器的性能分析和设计中

如果粒子比电阻过低，即导电能力强，则带负电的粒子到达集尘极后，不但未将负离子转移到集尘极上进行电性中和而被捕集，反而立刻放出所带负电荷、获得正电荷。若正电荷形成的斥力大于粒子的粘附力，则沉积的粒子又被排斥到气流中，形成重返气流，造成粒子沿着极板表面跳动着前进，最后被气流带出除尘器。石墨、炭黑和金属粉末等都属于这种低阻型粉尘。