ciclones capitulo 6

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Ciclones Este captulo explora los ciclones como dispositivos de captura de partculas y demuestra las diferentes evaluaciones de rendimiento ecuaciones utilizadas para determinar la eficiencia de un colector de cicln. Cicln Colectores de cicln utilizan la fuerza inercial para separar partculas de una corriente de gas giratorio. Hay dos tipos principales de los ciclones: (1) los ciclones de gran dimetro y (2) pequeo de dimetro multi-ciclones. Ciclones de gran dimetro varan en tamao desde aproximadamente 1 pie de dimetro a ms de 12 pies de dimetro y se utilizan para la recogida de gran dimetro de partculas que de otro modo depositarse cerca de la fuente y crear una molestia en el rea inmediata. Ciclones de gran dimetro tienen tpicamente cadas de presin de operacin de 2 a 4 en WC de WC. Colectores Multi-cicln son grupos de ciclones de dimetro pequeo, por lo general de 6 pulgadas a 12 pulgadas de dimetro, que tienen mejor capacidad de eliminacin de partculas que los ciclones de gran dimetro. Las unidades multi-ciclones son utilizados como recolectores independientes de las fuentes generadoras de moderada a grande de partculas la materia y tambin se utilizan como pre-colectores para reducir la carga de partculas en el tejido filtros y precipitadores electrostticos. Multi-ciclones suelen tener la presin de funcionamiento mayor que 4 gotas en WC. Colectores ciclnicos a veces se usan como pre-colectores en el control de la contaminacin del aire sistemas vulnerables al arrastre brasa. Mientras que las brasas no daan cicln componentes, las tolvas deben estar adecuadamente diseados para evitar la acumulacin de material combustible que podra inflamarse. Cocer a fuego lento los incendios en las tolvas podra deformar la placa de tubos de soporte de los tubos multi-ciclones, soldaduras de grietas y juntas utilizadas para sellar los tubos a la placa de tubos, y daar la carcasa de la tolva. 6.1 Principios de funcionamiento Los ciclones utilizan la fuerza inercial para separar partculas de una corriente gaseosa. Debido a que el inercial centrfuga fuerza se aplica en una corriente de gas de girar, la fuerza de inercia a menudo se denomina la fuerza. El primer paso en la captura de partculas es la acumulacin de partculas a lo largo del interior pared del cicln debido a la fuerza centrfuga. Para ciclones orientados verticalmente, establecindose las partculas en una tolva es el segundo paso en el proceso global de captura de partculas. Sin embargo, a diferencia de los precipitadores electrostticos y filtros de tela, hay poca o ninguna aglomeracin de las partculas para facilitar la sedimentacin por gravedad, hasta las partculas llega a la descarga del tubo cicln. Las partculas se depositan a una tasa que es depende en parte de sus velocidades terminales de asentamiento. Estas tasas de sedimentacin son bastante pequeas para partculas menores de 10 micrmetros de dimetro. Afortunadamente, la mayora de las partculas en ciclones verticales tambin retienen algo de impulso hacia la tolva debido al movimiento de la corriente de gas que pasa a travs del cicln. El efecto combinado de la gravedad y de sedimentacin el impulso de la corriente de gas son suficientes para el transporte de las partculas de la pared del cicln a la descarga del tubo cicln, y, finalmente, a la tolva. El tercer paso en el proceso general de control de materia particulada es la eliminacin de slidos acumulados de las tolvas. Este es un paso especialmente importante debido a que el salidas de cicln se extienden directamente en las tolvas. La presencia de niveles altos de slidos debido a la tolva de descarga de problemas podran bloquear los puntos de venta y hacer que el cicln del todo ineficaz para la eliminacin de partculas. Hay varios factores que afectan el rendimiento de un colector del cicln. Los ms importantes son el tamao y la densidad de las partculas, la velocidad del gas a travs de la unidad, el cicln de dimetro, y el tiempo de residencia de los gases en el cicln (vase la Ecuacin 4-28). Desde fuerzas de inercia se utilizan para separar las partculas de la corriente de gas, la coleccin aumenta la eficiencia como el tamao y densidad de las partculas y aumenta como el gas velocidad a travs de la unidad aumenta. Fuerza aumenta centrfugos como el radio de viraje disminuye. Como resultado, los ciclones de menor dimetro son ms eficientes que el dimetro ms grande ciclones. Los ciclones que tienen cuerpos y los conos que son largos en relacin con su dimetro tener tiempos de residencia ms largos y ms altas eficiencias de recoleccin. Como resultado de estos y otros factores, una gama de rendimiento se puede lograr con ciclones, como se muestra en Figura 6-1.

En general, los ciclones no son tiles para la recogida de la materia particulada pegajosa. El principales dificultades relacionadas con estos materiales implican la eliminacin de las tolvas y la acumulacin a lo largo de la pared interior del cicln. Ejemplos de difciles de recoger pegajosa materiales incluyen aceites parcialmente polimerizados, compuestos orgnicos de alto peso molecular condensados, y sulfato de amonio y bisulfato de partculas. Fuentes de emisin de material fibroso puede causar acumulacin de material en las paletas de entrada de los colectores multi-cicln. Parcialmente labes giratorios de entrada bloqueados no generan los patrones de flujos ciclnicos necesarios para separacin inercial adecuados. Ciclones de pequeo dimetro, incluyendo todos los coleccionistas de varios ciclones, son vulnerables a grave la erosin en el tratamiento de corrientes de gas que tiene muy grande de partculas de dimetro. Partculas ms de veinte micrmetros de dimetro son muy abrasivo en la alta tangencial velocidades alcanzadas en los pequeos ciclones de dimetro. La abrasin de partculas aumenta la materia con el cuadrado del dimetro de partcula. Por consiguiente, los ciclones el manejo de las partculas en el rango de tamao de veinte a ms de cien micrmetros puede ser vulnerables a las altas tasas de erosin. 6.2 Los grandes ciclones de dimetro La corriente de gas entra en la entrada de gran dimetro a travs de un cicln tangencialmente montado conducto que imparte un giro a la corriente de gas. El conducto de entrada es por lo general en la parte superior del cuerpo del cicln, pero ciclones de gran dimetro tambin pueden tener entradas inferiores. Ambos arreglos se muestran en la Figura 6-2.

Con la velocidad de la corriente de gas de entrada normal de 20 a 50 pies / seg, los giros de la corriente gaseosa aproximadamente de la mitad a tres rotaciones completas dentro del cuerpo de cicln de ambos tipos. Un aumento en la velocidad de entrada de gas aumenta la accin de giro del gas corriente, mejorando as la separacin inercial de las partculas. El patrn de flujo de gas en un cicln de gran dimetro de entrada inferior es relativamente simple. El corriente de gas de entrada comienza a girar en el cuerpo de cicln debido a la configuracin conducto de entrada tangencial. La corriente de gas forma un vrtice ascendente que se eleva en el cuerpo de cicln al conducto de salida en la parte superior de la unidad. las partculas que migran a travs del gas agiliza asiente por gravedad cuando se acercan a la superficie del cuerpo de cicln donde la velocidad del gas es baja. En el diseo de entrada superior, la corriente de gas gira en dos vrtices separados. La corriente de entrada crea un vrtice exterior debido a la ubicacin tangencial del conducto de entrada y debido a la presencia de la extensin de tubo de salida que impide el movimiento de gas en el centro del cuerpo de cicln. Como la corriente de gas pasa por el cuerpo de cicln, resulta 180 y forma un vrtice interno que se mueve hacia el tubo de salida de gas en la parte superior del cicln. El tubo de salida debe extenderse suficientemente lejos en el cicln para facilitar la formacin del vrtice exterior y para evitar una trayectoria de cortocircuito para la corriente de gas. Las partculas que han migrado hacia la parte exterior de la rotura de vrtice exterior lejos de la corriente de gas cuando gira 180 para entrar en el torbellino interior. Debido a su inercia, las partculas continan movindose hacia abajo hacia la tolva de cicln como el gas corriente se convierte desde el vrtice exterior al vrtice interior. El movimiento de las partculas hacia la tolva est controlado parcialmente por las fuerzas inerciales. La fuerza de la gravedad tambin asistencias en el movimiento de las partculas hacia la tolva. -Entrada superior, los ciclones de gran dimetro puede tener un nmero de diferentes diseos de entrada, como se muestra en la Figura 6-3. El diseo ms comn es la entrada tangencial sencilla (A). El labe deflector (B) reduce la turbulencia corriente de gas en la entrada y puede reducir la cada de presin total. Sin embargo, las paletas deflectoras tambin pueden afectar a la formacin de torbellinos y reducir as de recogida de partculas. Entradas helicoidales (C) se han utilizado en un intentar reducir la cada de presin del cicln y para mejorar el rendimiento. Entradas evolvente (D) tambin puede reducir la cada de presin relacionados con la turbulencia en la entrada-. Sin embargo, generalmente proporcionar una mejor eficiencia debido a la manera en que se desarrolla el vrtice exterior.

El tubo de gas de salida es tambin una consideracin importante en el diseo de un dimetro grande cicln. Parte de la energa debida al movimiento radial de los gases ascendentes puede haber recuperado por los dispositivos de desplazamiento (A) o tambores de salida (B) colocados en la parte superior del tubo de salida. Estas dos mejoras de ciclones, que se muestran en la Figura 6-4, son esencialmente fluya alisadores que pueden reducir eficazmente la prdida de carga en general a travs de la unidad sin afectar a la eficiencia de remocin de material particulado.

Ciclones de gran dimetro se pueden utilizar en serie o en paralelo con el fin de arreglos aumentar la eficiencia de remocin de materia particu