Ciclones

CICLONES
EJERCICIO
Diseñar un ciclón para separar solidos de una corriente gaseosa. La densidad de las partículas es de 1500 kg/m3 y el gas es aire a 450 oC. El caudal de la corriente es 3,2 m3/s,y la operación es a una presión de 85,3 kPa. La concentración de las partículas es de 2,0 g/m3 y, según las normas de emisión, se requiere una eficiencia de separación del 80 %. La distribución detamaño de las partículas en la corriente gaseosa es la siguiente (tabla 6):

Tabla 1. Distribución de tamaño de las partículas.
Tamaño (m)
% másico
5 – 10
45
10 – 30
25
30 - 50
15
50 – 7010
70 - 100
5

DESARROLLO
a) Selección del tipo de ciclón:
Como el 45 % de las partículas está por debajo de 10 m, se requiere un ciclón de alta eficiencia. Por lo tanto, seleccionamos un ciclónde la familia de ciclones de alta eficiencia. Seleccionamos un ciclón Stairmand.

b) Cálculo del diámetro del ciclón:
Velocidad de entrada : 15,2 a 27,4 m/s
Seleccionamos una velocidad deentrada : 22 m/s
Con este valor se puede determinar el diámetro del ciclón y las otras dimensiones con base en las relaciones establecidas para las familias de ciclones.





Para un ciclónStairmand:
Altura de entrada al ciclón (a) : a = 0,5 Dc
Ancho de entrada al ciclón (b) : b = 0,2 Dc






Las otras dimensiones se hallan con base en las proporciones propuestas:
Altura de entradaal ciclón (a):


Ancho de entrada al ciclón (b):


Altura de salida del ciclón (S):


Diámetro de salida del ciclón (Ds):


Altura parte cilíndrica del ciclón (h):


Altura total delciclón (H):


Altura parte cónica del ciclón (z):


Diámetro salida del polvo (B):



c) Estimación del número de ciclones necesarios para trabajar en paralelo:
Solo se requiere un ciclónsimple, ya que el valor del diámetro del ciclón está relativamente cercano a 1,0 m.
Por otro lado, algunos autores recomiendan que para caudales entre 0,5 y 12 m3/s a condiciones de referencia se...