Ciclones

Ciclones 1.- Descripción. Los ciclones son equipos mecánicos estacionarios, ampliamente utilizados en la industria, que permiten la separación de partículas de un sólido o de un líquido que se encuentran suspendidos en un gas portador, mediante la fuerza centrífuga. En tanto, los hidrociclones son equipos que permiten la separación de líquidos de distintas densidades, o de sólidos de líquidos.Los ciclones son equipos muy sencillos, que al no poseer partes móviles son de fácil mantenimiento. Tienen la desventaja de ser poco versátiles, ya que no se adaptan a cambios de las condiciones de operación, por lo cual son poco flexibles a los cambios de concentración de polvos, caudal de gas y distribución de tamaños de partículas. El principio de funcionamiento de un ciclón se basa en laseparación de las partículas mediante la fuerza centrífuga (del orden de cientos de g), lo que lo hace mas efectivo que las cámaras de sedimentación, además ocupan un espacio mucho menor que éstas La figura 1 muestra distintos tipos de ciclones.

En los ciclones el gas entra en el tope en forma tangencial (figura 1.a y 1.b) o axial (figura 1.c y 1.d). La descarga de los sólidos puede ser periférica(figuras.1.b y 1.d) o axial (figuras. 1.a y 1.c). De acuerdo a las distintas combinaciones de entrada del gas se distinguen entonces:

(a)- entrada tangencial y descarga axial (Figura 1.a). (b)- entrada tangencial y descarga periférica (figura 1 b). (c)- entrada y descarga axiales ( figura 1.c). (d)- entrada axial y descarga periférica (figura 1.d) Los ciclones de entrada de gas axial funcionan demanera similar que los de entrada tangencial, solo que en la entrada del gas (entrada anular) tienen dispuestos unos álabes fijos que le imprimen el movimiento en espiral al gas sucio que entra al ciclón. Los ciclones axiales tienen diámetros menores que los tangenciales ( 25 a 305 mm), debido a esto tienen alta eficiencia, pero baja capacidad Los ciclones de entrada tangencial y descarga axialrepresentan el ciclón tradicional y, aunque se pueden construir con diámetros más grandes, lo más frecuente es que éstos se encuentren entre los 600 y los 915 mm. En los ciclones con entrada tangencial y descarga periférica, el gas sufre un retroceso en el interior del equipo al igual que ocurre en un ciclón convencional. Sin embargo, presenta el inconveniente de que el polvo no es eliminado en sutotalidad de la corriente gaseosa, aunque sí se produce una concentración del mismo. En los ciclones con entrada y descarga axial la diferencia fundamental se encuentra en que los diámetros son de menores dimensiones (entre 25 y 305 mm), con lo que gracias a esta característica su eficiencia es mayor aunque su capacidad es menor. Por otra parte, los ciclones de entrada axial y salida periféricaproporcionan un flujo directo que es muy adecuado para conectarlos a fuentes de gran volumen, donde los cambios en la dirección del gas podrían ser un inconveniente. El principio de funcionamiento tanto de los ciclones axiales como los tangenciales es el mismo. Los más usados son los ciclones de entrada de gas tangencial y salida del sólido axial, por lo cual nos limitaremos al estudio de estos. Enla figura 2 se presenta un ciclón convencional o standard. Las longitudes características son referidas al diámetro del barril.

Figura 2 : ciclón standard Dc : diámetro del ciclón De : diámetro del conducto de salida del gas limpio, es la mitad del diámetro del ciclón Lc : longitud del barril Zc : longitud del cono del ciclón Hc : altura del conducto de entrada rectangular. Lw : ancho delconducto de entrada tangencial Jc diámetro de la pierna del ciclón Las partes principales son: la entrada de gas sucio, conectada tangencialmente en la parte superior del cuerpo cilíndrico o barril del ciclón. El barril cumple la función de imprimir al gas un movimiento en espiral descendente. Conectado al barril hay un cono invertido que cumple la función de conducir el polvo separado hacia el tubo...