Hidrociclones
Páginas: 9 (2031 palabras)
Publicado: 2 de agosto de 2012
HIDROCICLONES
Los hidrociclones son equipos ampliamente utilizados para la separación, concentración y la clasificación de partículas en muy distintas ramas de la ingeniería, estando integrados en las instalaciones industriales. [1]
[1] Cancho, A., León, E. y Sucial, P. Manejo de sólidos: Construcción y pruebas de un hidrociclón. Revista Ingeniería Química, N° 445, España, 2007. pp. 92-104.Si se entiende como un ciclón, que es un aparato diseñado para separar la parte sólida de la fluida en mezclas bifásicas donde una de las fases está formada por partículas sólidas, un hidrociclón no es más que un ciclón donde la fase fluida es un líquido. [2]
[2] Hauke, G. y Blasco J. Separación de partículas mediante hidrociclón. Centro Politécnico Superior, Área de Mecánica de fluidos,Universidad de Zaragoza. Zaragoza, España, 2011.
Figura 1. Diagrama esquemático de un hidrociclón. Fuente: Ortega, E. 2010.
CARACTERISTICAS TIPICAS DE LOS HIDROCICLONES
Los hidrociclones presentan ciertas características que se pueden denominar como características típicas. Entre estas características están el rango de diámetros, el rango de corte, el rango de capacidad, la caída depresión y la máxima concentración de sólidos a la que operan.
Por ejemplo para el rango de diámetro encontramos hidrociclones de 10 mm hasta 2,5 m de diámetro; en el rango de corte los hidrociclones pueden separar partículas suspendidas de tamaños de 2 a 200 micras; tienen capacidades que oscilan entre 0,1 y 7200 m3/h. Por otro lado la caída de presión está alrededor de 0,34 a 6 bar y la máximaconcentración de sólidos a la que operan de manera satisfactoria es del 50%. [3]
[3] Ortega, E. Modelo para uso de hidrociclones en separaciones de suspensiones no newtonianas. Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ciencias Químicas. México, 2010.
PARTES DE UN HIDROCICLON
Un hidrociclón está compuesto por una cámara de alimentación en la parte superior, una cámara cilíndricadonde se desarrolla el vórtice y un fondo cónico donde se produce la separación. Posee adicionalmente dos salidas concéntricas a la cámara cilíndrica, una superior por donde se evacua el material de menor densidad y otra inferior por donde se evacua el material más denso. La alimentación puede ser tangencial o envolvente siendo ésta última la que ofrece un flujo más desarrollado y produce menordesgaste por fricción. [4]
[4] Etallo, J. y Barraza, J. Correlaciones matemáticas para la obtención de rendimiento de producción, remoción de cenizas y partición de agua usando un hidrociclón solo agua. Dyna rev.fac.nac.minas. 2009, vol.76, n.157, pp. 181-193 .
En las figuras 2 y 3 se observa las partes de un hidrociclón y las formas de alimentación de éstos respectivamente.
Figura 2.Partes de un hidrociclón. Fuente: Etallo y Barraza 2009.
Figura 3. Tipos de alimentación para un hidrociclón. Fuente: Etallo y Barraza 2009.
DIMENSIONES CARACTERISTICAS DE UN HIDROCICLON
Las dimensiones características de un hidrociclón pueden observarse en la figura 4. Estas son el diámetro interno (Dc), el diámetro de alimentación (Df), diámetro de zona de vórtices (Do), diámetrode corte (Di) ángulo (), la longitud de la parte cilíndrica (Lc) y la longitud total (Lt).
Figura 4. Dimensiones características de un hidrociclón. Fuente: Ortega, E. 2010.
USOS DE LOS HIDROCICLONES
Los hidrociclones han sido usados en una gran variedad de procesos por más de cien años. Idealmente se prestan a numerosas aplicaciones, permitiendo superar varias limitaciones técnicas yeconómicas convencionales. [5]
[5] Medina, J. y Miranda, G. Diseño de una unidad de filtración de agua de formación de pozos petroleros. Tesis para optar al título de Ingeniero Mecánico, Escuela de Ingeniería, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador, 2007.
Dentro de las aplicaciones de los hidrociclones encontramos:
• Decantación de arena y otros contaminantes sólidos suspendidos...
Los hidrociclones son equipos ampliamente utilizados para la separación, concentración y la clasificación de partículas en muy distintas ramas de la ingeniería, estando integrados en las instalaciones industriales. [1]
[1] Cancho, A., León, E. y Sucial, P. Manejo de sólidos: Construcción y pruebas de un hidrociclón. Revista Ingeniería Química, N° 445, España, 2007. pp. 92-104.Si se entiende como un ciclón, que es un aparato diseñado para separar la parte sólida de la fluida en mezclas bifásicas donde una de las fases está formada por partículas sólidas, un hidrociclón no es más que un ciclón donde la fase fluida es un líquido. [2]
[2] Hauke, G. y Blasco J. Separación de partículas mediante hidrociclón. Centro Politécnico Superior, Área de Mecánica de fluidos,Universidad de Zaragoza. Zaragoza, España, 2011.
Figura 1. Diagrama esquemático de un hidrociclón. Fuente: Ortega, E. 2010.
CARACTERISTICAS TIPICAS DE LOS HIDROCICLONES
Los hidrociclones presentan ciertas características que se pueden denominar como características típicas. Entre estas características están el rango de diámetros, el rango de corte, el rango de capacidad, la caída depresión y la máxima concentración de sólidos a la que operan.
Por ejemplo para el rango de diámetro encontramos hidrociclones de 10 mm hasta 2,5 m de diámetro; en el rango de corte los hidrociclones pueden separar partículas suspendidas de tamaños de 2 a 200 micras; tienen capacidades que oscilan entre 0,1 y 7200 m3/h. Por otro lado la caída de presión está alrededor de 0,34 a 6 bar y la máximaconcentración de sólidos a la que operan de manera satisfactoria es del 50%. [3]
[3] Ortega, E. Modelo para uso de hidrociclones en separaciones de suspensiones no newtonianas. Universidad Autónoma de Chihuahua, Facultad de Ciencias Químicas. México, 2010.
PARTES DE UN HIDROCICLON
Un hidrociclón está compuesto por una cámara de alimentación en la parte superior, una cámara cilíndricadonde se desarrolla el vórtice y un fondo cónico donde se produce la separación. Posee adicionalmente dos salidas concéntricas a la cámara cilíndrica, una superior por donde se evacua el material de menor densidad y otra inferior por donde se evacua el material más denso. La alimentación puede ser tangencial o envolvente siendo ésta última la que ofrece un flujo más desarrollado y produce menordesgaste por fricción. [4]
[4] Etallo, J. y Barraza, J. Correlaciones matemáticas para la obtención de rendimiento de producción, remoción de cenizas y partición de agua usando un hidrociclón solo agua. Dyna rev.fac.nac.minas. 2009, vol.76, n.157, pp. 181-193 .
En las figuras 2 y 3 se observa las partes de un hidrociclón y las formas de alimentación de éstos respectivamente.
Figura 2.Partes de un hidrociclón. Fuente: Etallo y Barraza 2009.
Figura 3. Tipos de alimentación para un hidrociclón. Fuente: Etallo y Barraza 2009.
DIMENSIONES CARACTERISTICAS DE UN HIDROCICLON
Las dimensiones características de un hidrociclón pueden observarse en la figura 4. Estas son el diámetro interno (Dc), el diámetro de alimentación (Df), diámetro de zona de vórtices (Do), diámetrode corte (Di) ángulo (), la longitud de la parte cilíndrica (Lc) y la longitud total (Lt).
Figura 4. Dimensiones características de un hidrociclón. Fuente: Ortega, E. 2010.
USOS DE LOS HIDROCICLONES
Los hidrociclones han sido usados en una gran variedad de procesos por más de cien años. Idealmente se prestan a numerosas aplicaciones, permitiendo superar varias limitaciones técnicas yeconómicas convencionales. [5]
[5] Medina, J. y Miranda, G. Diseño de una unidad de filtración de agua de formación de pozos petroleros. Tesis para optar al título de Ingeniero Mecánico, Escuela de Ingeniería, Escuela Politécnica Nacional, Quito, Ecuador, 2007.
Dentro de las aplicaciones de los hidrociclones encontramos:
• Decantación de arena y otros contaminantes sólidos suspendidos...
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