Unidad III Ciclones

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  • 7/22/2019 Unidad III Ciclones

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    Bustamante Reyes Esther

    Castaeda Mares Judith Selene

    Ibarra Ibarra Evelyn Yuridia

    Jurado Peinado Diana Iveth

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    CICLONES

    Son equipos mecnicosestacionarios, ampliamente

    utilizados en la industria, que

    permiten la separacin de

    partculas de un slido o de un

    lquido que se encuentransuspendidos en un gas portador,

    mediante la fuerza centrfuga.

    En tanto, los hidrociclones son

    equipos que permiten laseparacin de lquidos de

    distintas densidades, o de slidos

    de lquidos.

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    Son equipos muy sencillos, que al no poseer partes mviles son

    de fcil mantenimiento. Tienen la desventaja de ser pocoverstiles, ya que no se adaptan a cambios de las

    condiciones de operacin, por lo cual son poco flexibles a los

    cambios de concentracin de polvos, caudal de gas y

    distribucin de tamaos de partculas.

    El principio de funcionamiento de un cicln se basa en la

    separacin de las partculas mediante la fuerza centrfuga

    (del orden de cientos de g), lo que lo hace mas efectivo que

    las cmaras de sedimentacin, adems ocupan un espacio

    mucho menor que stas.

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    De acuerdo a las distintas

    combinaciones de entrada

    del gas se distinguen

    entonces:

    a) Entrada tangencial y

    descarga axial.

    b) Entrada tangencial y

    descarga perifrica.c) Entrada y descarga

    axiales.

    d) Entrada axial y

    descarga perifrica.

    El principio de funcionamiento tanto de los ciclones axiales como los

    tangenciales es el mismo. Los ms usados son los ciclones de entrada de gas

    tangencial y salida del slido axial.

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    Dc : dimetro del ciclnDe : dimetro del conducto de salida del

    gas limpio, es la mitad del dimetrodel cicln

    Lc : longitud del barril

    Zc : longitud del cono del cicln

    Hc : altura del conducto de entradarectangular.

    Lw : ancho del conducto de entradatangencial

    Jc dimetro de la pierna del cicln

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    Pueden separar partculas de polvo del orden de 10 micrones (10 a la menos 6

    de metros). Pueden ser sometidos a altas temperaturas, dependiendo del

    material de construccin; Si es acero al carbono o acero inoxidable, puedeoperarse hasta temperaturas de 800 C.

    La aceleracin centrfuga en los ciclones es directamente proporcional al

    cuadrado de la velocidad de entrada del cicln inversamente proporcional

    al radio del cicln.

    Dnde ac es la aceleracin centrfuga, vi velocidad de entrada del cicln y

    rc es el radio del cicln.

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    Prdida De Carga Del Cicln

    La prdida de carga del cicln depende de la velocidad de entrada al

    cicln. Es en realidad la suma de varios trminos:

    1) Prdida de presin a la entrada del cicln

    2) Prdida debida a la aceleracin de los slidos3) Prdidas en el barril

    4) Prdidas por el flujo reverso (cuando cambia hacia la espiral

    ascendente

    5) Prdidas por contraccin en el conducto de salida.

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    Pueden expresarse en funcin de la velocidad a la entrada delcicln:

    donde :

    K es 16 para ciclones normales y 7.5 para ciclones de granenvoltura

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    DIMENSIONADO DE UN CICLN

    Puede dimensionarse estipulando el tamao de partcula que quiere ser

    separada. Si se quiere retener la totalidad de las partculas de radio Dp

    podemos dimensionar el cicln para un tamao 10 veces menor, de manera

    de tener la seguridad que la eficiencia de separacin sea del 100 % para el

    tamao de partcula que queremos separar.

    Tomamos entonces Dpmin = Dp/10

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    Eficiencia de Un Cicln

    Al aumentar el dimetro, aumenta

    la capacidad pero disminuye la

    eficiencia. La prdida de carga es

    similar porque la velocidad es la

    misma para los tres ciclones.

    Por otra parte, la eficacia global es

    una funcin de la distribucin de

    tamaos de las partculas y no se

    puede predecir a partir del

    tamao medio.

    La eficacia de separacin de un ciclnaumenta con la densidad de las

    partculas y disminuye al

    aumentar la temperatura del gas

    debido al aumento de la

    viscosidad del gas.

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    Bajo costo de inversin.

    Costo de mantenimiento bajo (no tiene partes mviles).

    Permite la separacin en condiciones drsticas de temperatura y

    presin.

    Cada de presin constante.

    Puede ser construido de variados materiales (cermica, aleaciones,

    aceros, hierro fundido, aluminio, plsticos).

    Puede separar tanto partculas slidas como lquidas, a veces

    ambas la vez, dependiendo del diseo propio del cicln.

    Ventajas Del Uso De Ciclones

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    Baja eficiencia para partculas de tamao menor que el

    dimetro de corte, cuando operan en condiciones de bajas

    cargas de slido.

    Usualmente cada de presin mayor que otros tipos de

    separadores ( por ejemplo que el filtro de cartucho (bag))

    Sujeto a erosin o ensuciamiento, si los slidos procesados son

    abrasivos.

    Desventajas Del Cicln

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