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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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