除塵設備

除塵設備，是指把粉塵從煙氣中分離出來的設備，也叫除塵器或除塵設備。除塵設備是利用井下的除塵水管和壓風管路，在水中加入一定的添加劑，引入風壓，通過專用設備，完成一系列工藝流程，產生泡沫，通過分配器、噴頭支架組件噴灑至塵源上。

基本介紹

• 中文名：除塵設備
• 外文名： 
• 用途：大氣污染治理設備
• 除塵效率：99.99%
• 結構：上箱體、中箱體、灰斗

設備簡介

我國靜電除塵技術已經發展成熟，主要技術水平進入了國際先進行列。

1、行業技術水平及特點

本行業技術水平及特點主要在以下幾個方面：

（1）生物納膜抑塵被科技部、環境保護部發布的《大氣污染防治先進技術彙編》收錄

生物納膜抑塵技術，生物納膜是層間距達到納米級的雙電離層膜，能最大限度增加水分子的延展性， 並具有強電荷吸附性；將生物納膜噴附在物料表面， 能吸引和團聚小顆粒粉塵，使其聚合成大顆粒狀塵 粒，自重增加而沉降。

（2）雲霧抑塵被科技部、環境保護部發布的《大氣污染防治先進技術彙編》收錄

雲霧抑塵技術是通過高壓離子霧化和超音波霧化 ，可產生1μm~100μm的超細乾霧；超細乾霧顆粒細密，充分增加與粉塵顆粒的接觸面積，水霧顆粒與粉塵顆粒碰撞並凝聚，形成團聚物，團聚物不斷變大變重，直至最 後自然沉降，達到消除粉塵的目的。

（3）濕式收塵被科技部、環境保護部發布的《大氣污染防治先進技術彙編》收錄

濕式收塵技術是通過壓降來吸收附 著粉塵的空氣，在離心力以及水與粉塵氣體混合的雙 重作用下除塵；獨特的葉輪等關鍵設計可提供更高的 除塵效率。

（4）靜電除塵技術已處於成熟套用階段，但排放濃度難以達到新的控制標準要求

我國靜電除塵技術已經發展成熟，主要技術水平進入了國際先進行列。

靜電除塵技術在火電廠等高溫煙氣除塵治理套用領域套用較為成熟。由於除塵機理的限制，靜電除塵技術的除塵效率已難有較大提高，新建靜電除塵系統一般可以控制其排放濃度在100mg/m3 左右。同時，除塵效率因受煙塵比電阻變化影響大，在實際運行中，燃用燃料的不確定性致使工況煙氣參數偏離設計值，從而導致煙塵排放濃度往往遠高於設計的排放控制值。隨著國家對煙氣污染控制要求不斷提高，對微細粉塵的排放要求日趨嚴格，靜電除塵技術正面臨著嚴峻挑戰。

（5）袋式除塵技術正處於快速發展階段

與靜電除塵技術相比，袋式除塵技術起步較晚。通過引進國外技術並消化吸收，我國的袋式除塵技術取得了長足的進步，各種袋式除塵器技術日趨先進、完善和齊全，濾料技術、清灰技術、配件等已逐步形成產業規模，部分袋式除塵設備性能已達到了國際先進水平。經過袋式除塵過濾的含塵廢氣，煙塵排放濃度已經可以達到5mg/m³，且投資、運行維護費用逐步下降，濾袋壽命不斷延長。隨著我國對煙氣污染控制的要求不斷提高，袋式除塵技術得到了越來越廣泛的套用，正處於快速發展階段。

（6）電改袋及電袋複合式技術正在興起

隨著國家對工業煙氣污染控制要求不斷提高，靜電除塵技術面臨著嚴峻挑戰，部分原使用靜電除塵設備的企業，因為達不到排放要求，不得不將靜電除塵設備改造為袋式除塵設備，這種方式簡稱為“電改袋”；同時，考慮到我國現有高溫工業煙氣除塵大部分使用靜電除塵設備，已有的前期投入較大，國內部分除塵設備主機製造企業採用“電袋複合式除塵”技術將原有靜電除塵設備的後端部改造為袋式除塵器，變靜電除塵為“電袋複合式除塵”。

2、行業特有的經營模式

袋式除塵器是除塵系統中的核心設備，系統設計與配置專業性強，且客戶需求的個性化程度較高，一般需要為特定的套用場合進行客戶化的定製。行業內生產企業一般通過招投標方式獲得訂單，根據用戶需求組織產品設計、生產、安裝及調試。生產企業主要負責設計及核心部件的生產，配套件則通過向專業生產商採購方式取得；生產企業根據訂單要求將各種核心部件和配套件組裝成產品。在這種模式下，核心部件生產在生產企業內部進行，能夠保證對技術訣竅的控制，並按照較高的質量標準實施嚴格的質量控制流程，產品品質能夠得到有效保障，但由於產能所限，訂單承接能力受到一定程度制約。

3、行業的周期性、區域性或季節性特徵

隨著國家環保要求的提高，袋式除塵設備套用需求不斷擴大，本行業正處於穩定發展期，成長勢頭良好，不存在明顯的周期性特徵。作為微細粉塵排放控制的有效手段，袋式除塵器廣泛套用於水泥、鋼鐵、有色金屬、電力、機械、化工、市政等20 多個行業48，下游各行業的周期性並不完全重合，能夠一定程度上熨平本行業的經營波動，部分下遊行業的周期性波動對袋式除塵設備市場需求的影響不大。由於水泥、鋼鐵、有色金屬、電力等下遊行業客戶分布相對不均衡，客戶的項目所在地就是本行業的業務所在地。因此，本行業具有一定的區域性特徵。同時，本行業不存在明顯的季節性特徵。

除塵設備由箱體及泡沫產生設備、泡沫分配器、泡沫噴頭及支架組成，該系統與礦用泡沫抑塵專用液配合使用,對礦山採掘工作面及掘進隧道等地點的粉塵進行有效的治理。

功能特點

泡沫通過良好的覆蓋、濕潤、黏附等方式作用於粉塵，有效地降低採掘面上的粉塵濃度，極大地改善了採掘工作面的工作環境，提高井下作業人員的工作效率，有效降低採掘一線職工塵肺病的發病率。

泡沫抑塵與其它濕式抑塵方式相比，用水量可減少50%～80%，抑塵效率比噴霧灑水提高3～5倍。泡沫抑塵具有以下特點：

1、泡沫能夠無空隙地覆蓋塵源，從根本上阻止粉塵向外擴散；

2、液體形成泡沫後，總體積和總表面積大幅度增大，增加了與粉塵的碰撞效率，淨化井下採掘面的工作環境；

3、泡沫的液膜中含有特製的添加劑，能迅速改變粉塵的濕潤性能，增加粉塵被濕潤的速度；

4、泡沫具有很好的粘性，粉塵和泡沫接觸後會迅速被泡沫黏附。

5、抑制掘進機截齒和煤岩作用產生的火花，杜絕由此產生的瓦斯和煤塵爆炸事故。

6、耗水量小，避免了水霧除塵耗水量大而引起的綜掘機沉陷，提高了工作效率。

7、除塵效率高，大力改善了掘進機司機的視線，消除由此帶來的安全隱患，並提高了斷面質量和生產效率。

保養要求

如何保養除塵設備，在此之前，我們已經說明了工業吸塵器不注意保養或者使用的方法不正確會造成的後果。下面我們就介紹一下如何正確的使用吸塵器和保養。

一、除塵設備種類繁多，型號、規格、結構性能和功能特點都各不相同。使用前需要先認真仔細閱讀說明書，避免因使用不當造成工業吸塵器的損壞及危機使用人的安全。

二、普通工業吸塵器的使用環境溫度不能超過40度，工作場所不能在海拔1000米以上，要有良好的通風環境，空氣中不能有易燃、腐蝕性氣體的乾燥室內的環境中使用。

三、乾式除塵設備不允許吸水，濕手不能操作吸塵器。如需要清潔的場所有大的紙團、塑膠布或大於吸管口徑的廢料廢物，應事先清除，否則極易造成吸管堵塞。六、工業吸塵器吸取液體物質時，要將濾芯取下，並注意及時將液體排空。

四、接好地線，確保用電安全。一般的工業吸塵器每次連續工作最好不超過8小時，主要是為了防止電機過熱而燒毀。而有種特殊設計的工業吸塵器由於採用特製的散熱系統，可以連續工作36小時不停機，可以與工具機配套使用。

五、使用裝有自動卷線裝置的工業吸塵器時，把電源線拉出足夠的使用長度便可，不要拉過電源線，如果看到電源線有黃色或紅色的標記，立刻必須停止拉出，防止把電源線拉過頭。如果需要卷回電源線時，直接按下按鈕就自動收回。

六、不要過度擴展和彎曲工業吸塵器軟管或頻繁折來折去，會影響工業吸塵器軟管壽命。

七、檢查除塵設備電源插頭和電源線是否有破損,漏電會燒壞工業吸塵器電機。

八、移動除塵設備要注意不要被撞擊，防止工業吸塵器桶體破損漏氣，降低工業吸塵器的吸力。

九、機器不使用時放於通風乾燥的地方.不支持長時間連續工作的工業吸塵器,連續工作時間要控制在工業吸塵器支持的工作時間內，不要超負荷工作,否則影響工業吸塵器壽命。

十、若除塵設備主機發熱，有焦味，或工業吸塵器異常抖動和作響，應停機立刻送修，不要超負荷使用工業吸塵器。

行業發展

1、除塵技術的發展概況除塵技術的套用發展與我國工業化進程密切相關。除塵技術一般包括機械式除塵、濕式除塵、靜電除塵和袋式除塵。

機械式除塵是利用粉塵的重力沉降、慣性或離心力分離粉塵，其除塵效率一般在90%以下，除塵效率低、阻力低、節省能源。

濕式除塵是利用氣液接觸洗滌原理，將含塵氣體中的粉塵分離到液體中，以去除氣體中的粉塵。其除塵效率稍高於機械式除塵，但易造成洗滌液體的二次污染。

靜電除塵是將含塵氣體通過強電場，使粉塵顆粒帶電，在其通過除塵電極時，帶正/負電荷的微粒分別被負/正電極板吸附，從而去除氣體中的粉塵。靜電除塵器除塵效率較高，但其除塵效率受粉塵比電阻的影響很大，易導致除塵效率不穩定。20世紀90年代以後，靜電除塵器在火力發電、水泥窯等高溫、大煙氣量、工況較複雜的煙塵污染治理中套用廣泛。袋式除塵器是利用纖維濾料捕集含塵氣體中的固體顆粒物，形成過濾塵餅，並通過過濾塵餅進一步過濾微細塵粒，以達到高效除塵的目的。袋式除塵技術可以穩定地達到很高的除塵效率，粉塵排放量可以達到5mg/m³以內，且除塵效率不受粉塵比電阻等粉塵特性的影響。一般來說，粒徑小於10微米的粉塵（即可吸入顆粒物）對人類健康影響較大，袋式除塵器對可吸入顆粒物具有很高的分離效率。袋式除塵器在處理常溫煙氣（<120℃）污染中套用範圍逐步擴大，隨著耐高溫濾料及脈衝清灰等技術的進一步發展，袋式除塵器憑藉優異的除塵性能，在處理高溫、高濃度煙氣治理領域中得到越來越廣泛的套用。

隨著工業化和城市化進程的加快，我國大氣污染日益嚴重，大氣污染物排放標準日趨嚴格，高除塵效率的靜電除塵器、袋式除塵器得到了廣泛套用。當前，靜電除塵和袋式除塵是我國主流的除塵技術。

袋式除塵器較靜電除塵器在節能減排方面具有更大的優勢，在國家排放標準越來越嚴格的形勢下，使用袋式除塵器將成為控制粉塵污染的主要選擇。

2、除塵設備行業發展概況除塵設備主要套用於水泥、鋼鐵、有色金屬、電力、機械、化工、垃圾焚燒等粉塵污染嚴重的行業。除塵設備行業總產值變化情況與國內外經濟發展環境、下遊行業發展狀況等緊密相關。近年來，我國除塵設備總產值（銷售收入）有所波動，由2005年的139.98億元增加至2008年的290.07億元，年均複合增長率達到27.49%。2009年，受國際金融危機影響，我國水泥、鋼鐵、有色金屬、機械等行業發展增速大幅度回落，部分行業產值甚至出現負增長，從而使得我國除塵設備行業總產值暫時出現小幅下降。

設備分類

(1)機械力除塵設備包括重力除塵設備、慣性除塵設備、離心除塵設備等。

(2)洗滌式除塵設備包括水浴式除塵設備、泡沫式除塵設備，文丘里管除塵設備、水膜式除塵設備等。

(3)過濾式除塵設備包括布袋除塵設備和顆粒層除塵設備等。

(4)靜電除塵設備。

(5)磁力除塵設備。

機械力

慣性除塵設備是使含塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向，利用慣性力分離並捕集粉塵的除塵設備。慣性除塵設備亦稱惰性除塵設備。

慣性除塵設備分為碰撞式和迴轉式兩種：前者是沿氣流方向裝設一道或多道擋板，含塵氣體碰撞到擋板上使塵粒從氣體中分離出來。顯然，氣體在撞到擋板之前速度越高，碰撞後越低，則攜帶的粉塵越少，除塵效率越高。後者是使含塵氣體多次改變方向，在轉向過程中把粉塵分離出來。氣體轉向的曲率半徑越小。轉向速度越高，則除塵效率越高。

慣性除塵設備的性能因結構不同而異。當氣體在設備內的流速為10m/S以下時，壓力損失在200一1000Pa之間，除塵效率為50%一70%。在實際套用中，慣性除塵設備一般放在多級除塵系統的第一級，用來分離顆粒較粗的粉塵。它特別適用於捕集粒徑大於10μm的乾燥粉塵．而不適宜於清除粘結性粉塵和纖維性粉塵。慣性除塵設備還可以用來分離霧滴，此時要求氣體在設備內的流速以1—2m/s為宜。

生物納膜

生物納膜除塵設備是近年來在國外開始興起的除塵設備，運用了當今最先進的生物納膜技術，通過將BME納膜噴附在物料表面，最大限度的抑制物料在生產加工過程中產生粉塵。這類除塵技術屬於粉塵散發前除塵，相比其他的在生產後除塵，具有很大的優勢，使得在物料生產的整個過程中，都能夠有效地控制粉塵的散發。破碎過程中產生的粉塵都聚集成細料，最終成為成品料，能增加0.5%-3%的產量，除此之外，還能有效防治PM2.5、PM10污染，符合國家有關環保及節能減排技術政策。相比濕式除塵和袋式除塵來說，生物納膜抑塵沒有水污染，製劑對環境不會產生副作用，不影響成品料品質，投入成本較低，適用於礦山、建築、採石場、堆場、港口、火電廠、鋼鐵廠、垃圾回收處理等場所的粉塵污染治理。納膜除塵已在海外有不同的套用，在國內多省市也逐步開始套用。

洗滌式

噴淋式除塵設備是在除塵設備內水通過噴嘴噴成霧狀，當含塵煙氣通過霧狀空間時，因塵粒與液滴之間的碰撞、攔截和凝聚作用，塵粒隨液滴降落下來。

這種除塵設備構造簡單、阻力較小、操作方便。其突出的優點是除塵設備內設有很小的縫隙和孔口，可以處理含塵濃度較高的煙氣而不會導致堵塞。

又因為它噴淋的液滴較粗，所以不需要霧狀噴嘴，這樣運行更可靠，噴琳式除塵設備可以使用循環水，直至洗液中顆粒物質達到相當高的程度為止，從而大大簡化了水處理設施。所以這種除塵設備仍有不少企業採用。它的缺點是設備體積比較龐大，處理細粉塵的能力比較低，需用水量比較多、所以常用來去除粉塵粒徑大、含塵濃度高的煙氣。

常用的噴淋式除塵設備依照氣體和液體在除塵設備內流動型式分為三種結構：

(1)順流噴淋式,即氣體和水滴以相同的方向流動

(2)逆流噴淋式,即液體逆著氣流噴射

(3)錯流噴淋式,即在垂直於氣流方向噴淋液體。

氣霧式

氣霧式除塵改變了傳統意義上的噴淋式除塵設備所引起的體積比較大、除塵能力低、用水量大的缺點，大大提高了除塵效果。

系統技術原理

實施重力降塵及水霧壓塵，通過壓力將液體和氣體輸送到噴嘴，液體和氣體在噴頭處混合產生細小的霧化液滴噴出噴嘴外，從而產生直徑在1μm-10μm極小的水霧顆粒，對懸浮在空氣中的粉塵進行有效的吸附，快速凝聚成顆粒受重力作用而沉積下來，達到抑制粉塵，改善環境的目的。

系統具有良好的霧化調節功能，可通過改變氣體和液體的壓力來調整霧化裝置，從而達到理想的氣體流率與液體流率之比，提供微細液滴尺寸的噴霧。

電除塵

電除塵設備是火力發電廠必備的配套設備，它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是改善環境污染，提高空氣品質的重要環保設備。它的工作原理是煙氣通過電除塵設備主體結構前的煙道時，使其煙塵帶正電荷，然後煙氣進入設定多層陰極板的電除塵設備通道。

由於帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵設備結構下方的灰斗中，從而達到清除煙氣中的煙塵的目的。由於火電廠一般機組功率較大，如60萬千瓦機組，每小時燃煤量達180T左右，其煙塵量可想而知。因此對應的電除塵設備結構也較為龐大。一般火電廠使用的電除塵設備主體結構橫截面尺寸約為25~40×10～15m，如果在加上6米的灰斗高度，以及煙質運輸空間密度，整個電除塵設備高度均在35米以上，對於這樣的龐大的鋼結構主體，不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風荷載，地震荷載作用下的靜、動力分析。同時，還須考慮結構的穩定性。

電除塵設備的主體結構是鋼結構，全部由型鋼焊接而成，外表面覆蓋蒙皮（薄鋼板）和保溫材料，為了設計製造和安裝的方便。結構設計採用分層形式，每片由框架式的若干根主梁組成，片與片之間由大梁連線。為了安裝蒙皮和保溫層需要，主梁之間加焊次梁，對於如此龐大結構，如何均按實物連線，其工作量與單元數將十分龐大。

按工程實際設計要求和電除塵設備主體結構設計，主要考察結構強度、結構穩定性及懸掛陰極板主梁的最大位移量。對於局部區域主要考察陰極板與主梁連線處在長期承受周期性打擊下的疲勞損傷；陰極板上煙塵脫落的最佳頻率選擇；風載作用下結構表面蒙皮（薄板）與主、次梁連線以及它們之間剛度的最佳選擇等等。

工作原理

脈衝

除塵器主要由上箱體、中箱體、灰斗、進風均流管、支架濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。含塵氣體從除塵器的進風均流管進入各分室灰斗，並在灰斗導流裝置的導流下，大顆粒的粉塵被分離，直接落入灰斗，而較細粉塵均勻地進入中部箱體而吸附在濾袋的外表面上，乾淨氣體透過濾袋進入上箱體，並經各離線閥和排風管排入大氣。隨著過濾工況的進行，濾袋上的粉塵越積越多，當設備阻力達到限定的阻力值（一般設定為1500Pa ）時，由清灰控制裝置按差壓設定值或清灰時間設定值自動關閉一室離線閥後，按設定程式打開電控脈衝閥，進行停風噴吹，利用壓縮空氣瞬間噴吹使濾袋內壓力聚增，將濾袋上的粉塵進行抖落（即使粘細粉塵亦能較徹底地清灰）至灰斗中，由排灰機構排出。

旋風

旋風除塵器加設旁路後其工作原理是含塵氣體從進口處切向進入，氣流在獲得旋轉運動的同時，氣流上、下分開形成雙旋蝸運動，粉塵在雙旋蝸分界處產生強烈的分離作用，較粗的粉塵顆粒隨下旋蝸氣流分離至外壁，其中部分粉塵由旁路分離室中部洞口引出，餘下的粉塵由向下氣流帶人灰斗。上旋蝸氣流對細顆粒粉塵有聚集作用，從而提高除塵效率。這部分較細的粉塵顆粒，由上旋蝸氣流帶向上部，在頂蓋下形成強烈旋轉的上粉塵環，並與上旋蝸氣流一起進入旁路分離室上部洞口，經迴風口引入錐體內與內部氣流匯合，淨化後的氣體由排氣管排出，分離出的粉塵進入料斗。

單機

含塵氣體進入箱體內，由扁布袋過濾器進行過濾，粉塵被阻留在濾袋外表面，已淨化的氣體通過濾袋進入風機，由風機吸入直接排出，隨著過濾時間的增加，濾袋外面粘附的粉塵也不斷增加，濾袋阻力也相應增大，從而影響了除塵效率，此時啟動振打機構使粘附在濾袋錶面的粉塵抖落下來，落在抽屜中的粉塵由人工拉出清除。

單機除塵器的工作原理：

含塵氣體由進風口進入箱體，由濾袋進行過濾，粉塵被阻留在濾袋外表面，淨化後的氣體由風機經出風口排出箱體外，直接排入室內（亦可接風管排至室外）。

隨著主機連續工作，濾袋外面粘附的粉塵不斷增加，使設備阻力不斷上升，為此必須進行清灰，使粘在濾袋外面的粉塵抖落下來，經灰斗落至集塵器（抽屜）中，由人工清除。

多管

含塵氣體由總進氣管進入氣體分布室，隨後進入陶瓷旋風體和導流片之間的環形空隙。導流片使氣體由直線運動變為圓周運動，旋轉氣流的絕大部分沿旋風體自圓筒體呈螺旋形向下，朝錐體流動，含塵氣體在旋轉過程中產生離心力，將密度大於氣體的塵粒甩向筒壁。塵粒在與筒壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口進入總灰斗。旋轉下降的外旋氣流到達錐體下端位時，因圓錐體的收縮即以同樣的旋轉方向在旋風管軸線方向由下而上繼續做螺旋形流動（淨氣），經過陶瓷旋風體排氣管進入排氣室，由總排氣口排出。

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本書為《除塵設備》，主要介紹常用除塵設備的工作原理、結構、技術性能、設計方法和規格系列等，並對粉塵的特性、除塵系統和含塵氣流的測定也進行全面的介紹。全書內容著重設計和實用。

本書可供從事除塵設備設計、研究、製造、使用及監督管理的工程技術人員以及。

目錄

第一章 除塵器的類型與性能

第一節 粉塵與氣體的物理性質

第二節 除塵器的性能

第三節 除塵器的分類與選擇

第二章 沉降室與慣性除塵器

第一節 沉降室

第二節 慣性除塵器

第三章旋風除塵器

第一節 旋風除塵器的分離理論和結構參數

第二節 XLT型旋風除塵器

第三節 D型旋風除塵器

第四節 B型旋風除塵器

第五節 E型旋風除塵器

第六節 旁路式旋風除塵器

第七節 擴散式旋風除塵器

第八節 長錐體旋風除塵器

第九節 多管式旋風除塵器

第十節 龍捲風除塵器

第十一節 雙級蝸旋除塵器

第十二節 旋風慣性除塵器

第十三節 JC型除塵器組

第十四節 旋風除塵器的耐磨措施和製造要求

第四章 過濾式除塵器

第一節 袋式除塵器

第二節 脈衝袋式除塵器

第三節 機械振打袋式除塵器

第四節 氣環反吹袋式除塵器

第五節 扁袋式除塵器

第六節 顆粒層除塵器

第五章 電除塵器

第一節 概述

第二節 電除塵器工作原理及其分類

第三節 除塵性能與極間距

第四節 除塵性能的影響因素

第五節 電除塵器的結構設計

第六節 電除塵器供電

第七節 電除塵器的設計計算和套用實例

第六章 濕式除塵器

第一節 濕式除塵的工作原理

第二節 洗滌塔

第三節 水膜除塵器

第四節 水浴除尖器

第五節 衝激式除塵器

第六節 文氏管除塵器

第七節 復噴與復擋

第八節 濕式除塵的污水及污泥處理

第七章 除塵系統設計

第一節 氣體管道設計

第二節 除塵器的排灰裝置

第三節 風機和電機

第八章 含塵氣流的測定

第一節 取樣

第二節 氣體狀態參數及粉塵性能的測定

第三節 氣流含塵濃度測定

第四節 粉塵粉徑分散度測定

符號說明

參考文獻