粉尘粒径分布及测定方法和意义

粒径分布是指某种粉尘粒子群中，不同粒径的粒子所占的比例，也称为粉尘的分散度。如果以粒子的个数所占的比例来表示时称为粒数分布；以粒子的质量表示时称为质量分布；以粒子的表面积表示时称为表面积分布。由于质量分布更能反映不同大小的粉尘对人体危害和对除尘设备性能的影响，因此在除尘技术中使用较多。这里重点介绍质量分布的表示方法。

粒径分布的表示方法有表格法、图形法和函数法。下面就以粒径分布的测定数据的整理过程来说明粒径分布的表示方法和相应的意义。

测定某种粉尘的粒径分布时，采取的尘样质量m0=10g，经测定得到各粒径间隔dp至dp+Δdp内的粉尘质量为Δm（g）。Δdp称为粒径间隔或粒径宽度。将测定结果及按下述定义计算的结果列入表4.2中，并绘于图4.2中。

表4.2　粒径分布测定和计算结果

图4.2是根据表4.2中的数据所绘制的。

图4.2　粒径的频率、频度及累积频率分布

（一）频率分布g（%）

频率分布，也称为相对频数分布，指的是粒径dp至dp+Δdp之间的尘样质量占尘样总质量的百分数，即：

式中　Δm——粒径为dp至dp+Δdp间隔的尘样质量，kg；

　　　m0——尘样总质量，kg。

根据计算出的g值可绘出频率分布直方图，如图4.2（a）所示。由计算结果可以看出，频率分布g值的大小与间隔宽度Δdp的大小有关。

（二）频率密度分布f（%·μm-1）(www.xing528.com)

频率密度分布，简称频度分布，是指单位粒径间隔宽度时的频率分布，即粒径间隔宽度Δd=1μm时尘样质量占尘样总质量的百分数，即

同样，根据计算结果可以绘出频度分布f的直方图，按照各组粒径间隔的平均粒径值，可以得到频度分布曲线，如图4.2（b）所示。

（三）筛下累积频率分布G（%）

筛下累计频率分布G（%），简称筛下累积分布，指小于某一粒径dp的颗粒质量占尘样总质量的百分数，即：

反之，将大于某一粒径dp的颗粒质量占尘样总质量的百分数称为筛上累积频率分布R（%），简称筛上累积分布，即：

如果粒径间隔宽度ΔdP→0，即取极限形式，则式（4.5）和式（4.6）可改写为微积分形式

根据累积频率分布的定义可知

筛上累积分布和筛下累积分布相等（R=G=50%）时的粒径称为中位径，记作d50。中位径是除尘技术中常用的一种表示粉尘粒径分布特性的简明方法。而频度分布f达到最大值时相对应的粒径称作众径，记作dd。

在除尘技术中，斯托克斯直径ds、众径dd和中位径d50具有重要的意义，经常用到。当粉尘粒径分布函数负荷正态分布时，众径等于中位径，否则二者不等，通常算术平均直径﹥中位径﹥众径。