Universidad Autnoma de YucatnFacultad de Ingeniera QumicaIngeniera qumica industrial

Protocolo para el diseo de un Cicln

Separaciones mecnicas

Profesor:Dr. Carlos Rubio Atoche

Integrantes:Jazmn Chan Catz.Angie Lewis Trejo.Cinthya Gpe. Maldonado Pinzn.

14 de mayo de 2015

INTRODUCCINEl equipo de recoleccin de polvo que se usa con mayor frecuencia es el cicln. Los ciclones remueven el material particulado de la corriente gaseosa, basndose en el principio de impactacin inercial, generado por la fuerza centrfuga.

Figura 1.Mecanismos de coleccin de partculas en un ciclnLos ciclones son adecuados para separar partculas con dimetros mayores de 5 m; aunque partculas muchos ms pequeas, en ciertos casos, pueden ser separadasEl cicln es esencialmente una cmara de sedimentacin en que la aceleracin gravitacional se sustituye con la aceleracin centrifuga.La fuerza centrfuga generada por los giros del gas dentro del cicln puede ser mucho mayor que la fuerza gravitacional, ya que la fuerza centrfuga vara en magnitud dependiendo de la velocidad de giro del gas y del radio de giro.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOEn un cicln, la trayectoria del gas comprende un doble vrtice, en donde el gas dibuja una espiral descendente en el lado externo, y ascendente, en el lado interno. En un cicln, el gas entra en la cmara superior tangencialmente y desciende en espirales hasta el pice de la seccin cnica; luego, asciende en un segundo espiral, con dimetro ms pequeo, y sale por la parte superior a travs de un ducto vertical centrado. Los slidos se mueven radialmente hacia las paredes, se deslizan por las paredes, y son recogidos en la parte inferior. El diseo apropiado de la seccin cnica del cicln obliga al cambio de direccin del vrtice descendente; el vrtice ascendente tiene un radio menor, lo que aumenta las velocidades tangenciales; en el cono se presenta la mayor coleccin de partculas, especialmente de las partculas pequeas al reducirse el radio de giro.

Figura 2.Vrtices en el ciclnCONSIDERACIONES EN EL DISEO DE UN CICLN: Seleccionarlostiposde ciclnadecuados, dependiendo del funcionamiento onecesidades requeridas, tamao de partcula a limpiar, etc... Obtener un estimativo de la distribucin de tamao de las partculas en lacorriente gaseosa a ser tratada. Calcular la eficienciay la cada de presin de los ciclones para estimar cual es el que mejor se adapta a las necesidades del efluente. Calcular el dimetro del cicln para una velocidad de entradaque no permita la resuspensin de material y que minimice la prdida de carga (principal coste de funcionamiento del cicln), y determinar las otras dimensiones del cicln con las relacionesestablecidas para las familias de ciclones con base en el dimetro.

ECUACIONES A UTILIZAR:FACTOR DE CONFIGURACINEl factor de configuracin resulta de relacionar algunas proporciones normalizadas por el dimetro del cicln:

En la cual:= Factor dimensional de las proporciones volumtricas del cicln= Relacin entre la altura de la entrada y el dimetro del cicln (a/Dc).= Relacin entre al ancho de la entrada y el dimetro del cicln (b/Dc).El factor de configuracinGes comn para cada familia de ciclones.El factor dimensional de las proporciones volumtricas del ciclnse calcula con la siguiente ecuacin:

En la cual:= Volumen evaluado sobre la salida del cicln, m3.= Volumen evaluado sobre la longitud natural del cicln (m3), siempre que se cumpla la siguiente condicin:La longitud natural del cicln corresponde a longitud necesaria para iniciar el vrtice ascendente, tomada desde la altura superior del cicln; se puede calcular con laecuacin:

En la cual:L