在工业生产过程中，粉尘排放已成为影响环境和人体健康的重要因素。为了有效控制粉尘污染，电除尘器作为一种高效、节能的除尘设备被广泛应用于燃煤电厂、冶金、化工等行业的烟气净化系统中。电除尘器的设计计算是确保其运行效率和经济性的关键环节，涉及多个物理和工程参数的综合分析。

电除尘器的基本原理是利用高压电场使气体中的悬浮颗粒带电，并在电场力的作用下向极板或极线移动，最终被捕集并清除。这一过程依赖于多种因素，包括烟气的性质、粉尘的物理特性、电场强度、气流分布以及设备结构等。因此，在进行电除尘器设计时，必须对这些参数进行全面而准确的计算。

首先，需要明确烟气的处理量和流量。这通常通过现场实测或根据工艺流程估算得出。烟气的温度、压力和湿度也会影响电除尘器的工作性能，特别是在高温或高湿环境下，可能会导致粉尘比电阻发生变化，从而影响收尘效率。因此，在设计过程中应充分考虑这些变量的影响。

其次，粉尘的特性是决定电除尘器性能的关键因素之一。不同类型的粉尘具有不同的比电阻、粒径分布和密度，这些都会直接影响电除尘器的收尘效果。例如，高比电阻粉尘容易造成反电晕现象，降低除尘效率；而细小的粉尘则可能增加电场阻力，影响气流均匀性。因此，在设计前应对粉尘进行详细的物理化学分析，以确定合适的电场配置和操作条件。

此外，电场的布置和电极结构也是设计计算的重要内容。常见的电除尘器类型包括板式和管式两种。板式电除尘器适用于大风量、低浓度的烟气处理，而管式电除尘器则更适合于高浓度、高粘性粉尘的净化。在设计过程中，需要合理选择电极间距、电场数量以及电晕线的布置方式，以保证电场的均匀性和稳定性。

同时，还需考虑电除尘器的能耗问题。高压电源的选择和运行方式直接影响设备的能耗和运行成本。现代电除尘器多采用可控硅整流电源，能够根据负荷变化自动调节电压和电流，从而提高能效并延长设备寿命。在设计计算中，应结合实际工况，合理选择电源功率和控制系统方案。

最后，电除尘器的运行维护也是不可忽视的部分。设计时应预留足够的检修空间和便于清灰的结构，确保设备长期稳定运行。同时，应建立完善的监测和控制系统，实时监控电场状态、粉尘浓度和设备运行参数，及时发现并处理异常情况。

综上所述，电除尘器的设计计算是一项复杂而系统的工程，需要综合运用流体力学、电动力学、材料科学等多个学科的知识。只有通过对各项参数的精确计算和优化设计，才能确保电除尘器在实际应用中发挥最佳性能，实现环保与经济效益的双赢。