ciclones

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ingenieria de operaciones

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CiclonesBsicamente su funcin es separar polvo y otras partculas a travs de fuerza centrifuga y por gravedad. El aire cargado de polvo entra tangencialmente por la parte superior cilndrica. La corriente de aire sigue una trayectoria en espiral que primero se dirige hacia el fondo del tronco de cono, ascendiendo despus por el centro del mismo. El aire, una vez depurado, abandona el cicln por la parte superior. Las partculas separadas se descargan por el fondo del cicln.EFICIENCIA

Variable que definen la eficiencia del Cicln: Depende del tamao de la partcula Depende del volumen del aire Depende de la calidad de fabricacin Depende de la calidad de instalacin La Humedad La Temperatura La eficiencia aumenta en la medida que aumenta el flujo de aire del cicln. Es decir, con ms flujo el cicln se vuelve ms eficiente (curva 1), por el contrario cuando se disminuye el flujo tambin disminuye la eficiencia (curva 2). Sin embargo, a mayor flujo, tambin es mayor la prdida de presin.INNOVA realiza controles de calidad tanto en la mano de obra como en el diseo de los ciclones, para garantizarle un cicln de alta eficiencia.MODELOSLos Separadores Ciclnicos son completamente soldados y reforzados con ngulo tipo anillo. Estn diseados para aplicaciones industriales que manejan entre 500 - 50000 CFM. Sin embargo, los ciclones tienen una mnima perdida de presin de 2-4 wc. Otros ciclones de alta eficiencia pueden tener perdida de presin muy altas de aproximadamente 12 wc. Este incremento de perdida de presin, significa mayor potencia instalada en el ventilador.

Los Separadores Horizontales fueron diseados para disminuir la cantidad de material transportado en sistemas de aspiracin, en un porcentaje de entre el 75% y 85%, secuencialmente antes de que se introduzcan en un filtro. La instalacin de un separador horizontal delante de un filtro aumentar la vida til de las mangas del mismo. En general, mientras ms grande es el tamao de las partculas, mayor es la eficiencia de estos separadores.

VISORES DE POLICARBONATOS CON BRIDASSon ubicados en la descarga de los ciclones y permiten supervisar el flujo del producto que descarga por gravedad el cicln. El mismo es de fcil instalacin y remocin. La unidad incluye el visor, el marco (disponible en aluminio acero soldado), y retenes. Conocidos tambin como Sight Glass, esta indicado para sistemas de vaco y sistemas de presin.

PUERTAS DE INSPECCIONSe coloca una el sector del cono de descarga y es amplia para limpieza, la cual garantiza una perfecta estanqueidad.

Definicin: Los ciclones son colectores centrfugos en los que la entrada de aire es tangencial al cuerpo del cilindro, de esta manera se fuerza a las partculas a dirigirse hacia las paredes, donde perdern su energa y caern a un colector o tolva situado en la parte inferior del cuerpo.

Caractersticas de los ciclones convencionales

Dimensin Nomenclatura Tipo de cicln

Lapple Swift Peterson-Whitby Zenz

Dimetro del cicln Dc/Dc 1.0 1.0 1.0 1.0

Altura de entrada a/Dc 0.5 0.5 0.583 0.5

Ancho de entrada b/Dc 0.25 0.25 0.208 0.25

Altura de salida S/Dc 0.625 0.6 0.583 0.75

Dimetro de salida Ds/Dc 0.5 0.5 0.5 0.5

Altura parte cilindrica h/Dc 2.0 1.75 1.333 2.0

Altura parte cnica z/Dc 2.0 2.0 1.837 2.0

Altura total del cicln H/Dc 4.0 3.75 3.17 4.0

Dimetro salida partculas B/Dc 0.25 0.4 0.5 0.25

Factor de configuracin G 402.88 381.79 342.29 425.41

Nmero cabezas de velocidad NH 8.0 8.0 7.76 8.0

Nmero de vrtices N 6.0 5.5 3.9 6.0

Caractersticas de los ciclones de alta eficiencia

Dimensin Nomenclatura Tipo de cicln

Stairmand Swift Echeverri

Dimetro del cicln Dc/Dc 1.0 1.0 1.0

Altura de entrada Ka=a/Dc 0.5 0.44 0.5

Ancho de entrada Kb=b/Dc 0.2 0.21 0.2

Altura de salida S/Dc 0.5 0.5 0.625

Dimetro de salida Ds/Dc 0.5 0.4 0.5

Altura parte cilindrica h/Dc 1.5 1.4 1.5

Altura parte cnica z/Dc 2.5 2.5 2.5

Altura total del cicln H/Dc 4.0 3.9 4.0

Dimetro salida partculas B/Dc 0.375 0.4 0.375

Factor de configuracin G 551.22 698.65 585.71

Nmero cabezas de velocidad NH 6.4 9.24 6.4

Nmero de vrtices N 5.5 6.0 5.5

Caractersticas de los ciclones de alta capacidad

Dimensin Nomenclatura Tipo de cicln

Stairmand Swift

Dimetro del cicln Dc/Dc 1.0 1.0

Altura de entrada a/Dc 0.75 0.8

Ancho de entrada b/Dc 0.375 0.35

Altura de salida S/Dc 0.875 0.85

Dimetro de salida Ds/Dc 0.75 0.75

Altura parte cilindrica h/Dc 1.5 1.7

Altura parte cnica z/Dc 2.5 2.0

Altura total del cicln H/Dc 4.0 3.7

Dimetro salida partculas B/Dc 0.375 0.4

Factor de configuracin G 29.79 30.48

Nmero cabezas de velocidad NH 8.0 7.96

Nmero de vrtices N 3.7 3.4

Eficiencia de separacin: Se proponen las siguientes frmulas para calcular la eficiencia de separacin para un determinado dimetro de partcula, el dimetro de corte que representa el dimetro para el cual la eficiencia de separacin es del 50% y el dimetro crtico que es el dimetro de partcula a partir del cual la eficiencia de separacin es del 100%.

Eficiencia de separacinDimetro de corteDimetro crticoViscosidad del fluidoFactor de proporcionalidad definido por la geometra de la partcula

Dimetro que tendra una esfera del mismo volumen que la partcula. Dimetro de la partcula (mayor longitud de la misma)

Densidad del gasDensidad de las partculasVelocidad del gas a la entrada del ciclnNmero completo de vueltas que da el gas a travs del cicln en su vrtice inicial, para la eliminacin de partculas.

Otra alternativa para calcular la eficiencia es:

Donde:hi = Eficiencia fraccional por intervalos de tamao.G = Factor de configuracin del cicln.Ti = Tiempo de relajacin para cada partcula, s.Q = Caudal de gas, m3/s.Dc = Dimetro del cicln, m.n = Exponente del vrtice del cicln

En la cual:Dc = Dimetro del cicln, m.T = Temperatura del gas, K.Nota: El clculo de la eficiencia de separacin para todo el efluente hay que hacerlo para todos los rangos de dimetros de las partculas que contiene el aire a tratar, y teniendo en cuenta el porcentaje en masa que ocupa cada rango en el total de la masa de las partculas arrastradas por el efluente.

Eficiencia aproximada de los distintos ciclones:Familia de ciclonesEficiencia de remocin (%)

Total de partculasPM10 PM2.5

Convencionales 70 - 90 30 - 90 0 - 40

Alta eficiencia 80 - 99 60 - 95 20 - 70

Alta capacidad 80 - 99 10 - 40 0 - 10

Prdida de carga: Es la prdida de presin que se produce en un efluente gaseoso al pasar por un separador ciclnico debido a la friccin con las paredes, los cambios de volmen, etc... El clculo total de prdidas es muy complicado (se incluye una tabla con clculos totales), tomaremos una aproximacin considerando las prdidas de presin debido a la prdida de energa cintica. En concreto una estimacin propuesta por Shepherd y Lapple.Densidad del gas portador, kg/m3Velocidad de entrada del gas en el cicln, m/sNmero de cabezas de velocidad a la entrada del cicln. ste dato es comn para cada familia de ciclones.Clculo total de la prdida de presin para un cicln:

Pe Prdidas en la entrada del cicln.Pk Prdidas de energa cintica.Pf Prdidas por rozamiento en el vrtice exterior.Pr Prdidas de energa cintica debidas al campo rotacional.Po Prdidas de presin en el vrtice interior y salida del cicln.Clculos de prdidas de presin para un cicln convencional de Lapple (la prdida de presin depende principalmente de la familia de ciclones y de la velocidad de entrada del efluente) y distintas velocidades de entrada del efluente gaseoso:Velocidad (m/s)Pe Pk PfPr Po Total (Pa)

516 9 37 31 11 104

8 3521 84 70 26 235

10 62 37 149 12445 417

1397 58232 19471 652

15 140 83 335 279 102 939

16 159 95 381 319 117 1071

18 190113456380139 1279

20 248148596 497 181 1670

Tiempo de relajacin: Tiempo necesario para que una partcula alcance la velocidad terminal de cada.

Donde:rp = Densidad de la partcula, kg/m3.Dpi = Dimetro de la partcula, m. = Viscosidad del gas, kg/ms.Velocidad de saltacin: La velocidad de saltacin es la velocidad de entrada de aire al cicln a la que empieza a resuspenderse la materia particulada, produciendo una disminucin en la eficiencia de captacin del cicln.W Velocidad equivalente: Consideraciones en el diseo del cicln: Seleccionar los tipos de cicln adecuados, dependiendo del funcionamiento o necesidades requeridas, tamao de partcula a limpiar, etc...Obtener un estimativo de la distribucin de tamao de las partculas en la corriente gaseosa a ser tratada.Calcular la eficiencia y 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 entrada que 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 relaciones establecidas para las familias de ciclones con base en el dimetro.En ciertos casos los requerimientos de caudal o de distribucin de partculas propician la necesidad de trabjar con cilones en paralelo, para grandes efluentes, o en serie, para conseguir una mayor eficiencia en la recoleccin de partculas.CiclonesUno de los mtodos ms antiguos y ms usados para separar polvo en suspensin en un gas (generalmente aire) es el CICLN.Son de buena eficiencia si las partculas no son muy pequeas, son de bajo costo de instalacin y de operacin y adems, la posibilidad de regulacin les permite una utilizacin bastante variedad en la recuperacin de polvos industriales siempre que las fracciones debajo de los diez micrones sean tan solo un pequeo porcentaje del total.Los ciclones utilizados en la salida de los altos hornos tienen una capacidad de 100.000 m3 / hora, una temperatura de 250C y una presin de 300 kg / m2.La cada de presin suele ser de 100 kg / m2. Mide entre 20 y 25 m de alto y tiene una seccin cilndrica de 5 a 6 m de dimetro.Los ciclones son sedimentadores donde se reemplaza la fuerza de gravedad por la fuerza centrfuga. Los ciclones de dimetro grande suelen trabajar con aceleraciones centrfugas de 5 ges y los de dimetro pequeo suelen alcanzar aceleraciones de 2500 ges.Los ciclones tambin se utilizan para separar gotas de lquido en suspensin en un gas y partculas slidas en suspensin en un lquido. En este ltimo caso se llaman hidrociclones.Los ciclones para separara slidas o lquidas de gases trabajan con partculas de entre 5 a 200 micrones, en el caso de partculas de dimetro menor a 5 micrones el rendimiento de la separacin es bajo y para el caso de d1metro de partculas superiores a 200 micrones es conveniente utilizar una cmara de sedimentacin por que la abrasin es menor.Cuando hay aglomeracin de partculas o alta concentracin de polvos, pueden separarse partculas de menor tamao obtenindose un rendimiento de hasta el 98% debido a las aglomeraciones.Si bien los distintos ciclones tienen caractersticas propias, el que se ilustra en la figura es el tipo de cicln mas comn.No tiene partes mviles, est formado por un cilindro vertical con el fondo cnico, una entrada tangencial en la parte superior y una salida para el polvo en el fondo cnico. El conducto de salida (Chimenea), se prolonga dentro del cilindro para impedir cortocircuito entre el aire de entrada y el de salida.La trayectoria de los gases es un torbellino descendente es espiral, adyacente a la pared, el cual trata de alcanzar el fondo del cono, pero a cierta altura cambia ascendiendo en espiral de menor dimetro en el centro del cuerpo. Esta espiral es concntrica con la descendente y gira en el mismo sentido, finalmente el gas sale, todava girando, a travs de la chimenea.La aceleracin centrfuga de las partculas suspendidas depende del radio del camino seguido por el gas y es dada por la siguiente ecuacin emprica.Donde : r es el radio, K1 y n son constantes y n vara entre 2 y 2,4.Esta ecuacin nos indica que la eficiencia de un cicln depende del radio seguido por las partculas. Las partculas gruesas, por la fuerza centrfuga, pasan a travs del torbellino exterior, radialmente, hacia la pared del cicln y caen hacia la salida del polvo que esta en la parte inferior del cono. Las mas pequeas que no tienen tiempo de alcanzar la pared, son detenidas por el gas y o acompaan a la salida. Auque la posibilidad de separacin de una partcula crece con el dimetro de la misma, la suerte de una partcula depende tambin de su posicin en la seccin de la corriente gaseosa, de manera que la separacin de acuerdo con el tamao no es muy definida.Cuando los gases penetran en el cicln ( lo hacen tangencialmente) su velocidad puntual sufre una redistribucin de manera que su componente tangencial aumenta cuando disminuye el radio:Donde: r es el radio, K y n son constantes. En las paredes se acerca a cero, adquiere un valor mximo a cierto radio y luego disminuye rpidamente a menor radio. N vara de 0.5 a 0.7 en una porcin considerable del radio del cicln.La entrada de los gases al cicln es, generalmente, rectangular y su velocidad vara entre 6 y 21m/ s.Cada de presinLos estudios realizados han despreciado el efecto de la compresin del gas a la entrada y la expansin del mismo a la salida, de all que las ecuaciones encontradas sean solo aproximadas.Las prdidas de presin dependen de las formas del mismo y son independientes del volumen.Se suelen expresar las prdidas de presin por el nmero de carga de velocidad referidas al rea de entrada al ciclo.La carga de velocidad en la entrada es:Donde : H son centmetros de agua, es la densidad del gas en kg / m3, VTG es la velocidad tangencial media del gas en la entrada en m / s .Las prdidas por rozamiento varan entre 1 y 20 cargas de velocidad en la entrada.Shepherd y Lapple investigando ciclones del tipo general como el presentado en la figura, obtuvieron la siguiente expresin empricaDonde: Esta expresin es vlida para ciclones de las siguientes proporciones :Bc / De = 1/12 a 1/14Hc / Dc = 1/4 a 1/2De / Dc = 1/4 a 1/2K varia segn la geometra de la entrada de 16 hasta 7.5.Con la disposicin normal en la cual la entrada rectangular termina en los elementos exteriores del cicln se vio que k vale 16. Si se extiende el lado interior del conducto de entrada hasta mas all de la pared del cilindro del cicln, hasta penetrar en el espacio anular a media distancia de la pared para formar una aleta de entrada, se reduce la prdida por rozamiento en mas del 50% y k resulta igual a 7.5

Rendimiento de la separacinSe llama dimetro de la partcula mnima (Dp min) al dimetro de las partculas de las cuales el cicln retiene el 100%.Se llama dimetro de corte (De) al dimetro de las partculas de las cuales el cicln retiene el 50% en masa.Rendimiento de la separacin para un determinado tamao de partculas es la fraccin en masa de partculas de ese tamao que es retenida por el cicln.Rendimiento de la separacin Para el clculo de Dp min, Dc y Rendimiento de la separacin haremos las siguientes consideraciones:Se presupone que para cada tipo de cicln, el gas da un definido nmero de vueltas dentro del mismo en la espiral descendente.ste nmero de vueltas puede considerarse como una medida aproximada de la eficacia de un tipo dado de cicln (es un valor experimental).Las partculas, supuestas esfricas, se mueven en rgimen laminar (frmula de Stokes) y alcanzan la velocidad Terminal apenas entran al cicln.La velocidad tangencial es independiente del radio e igual a la velocidad media de entrada al cicln (suele adoptarse 15 m/seg).La ecuacin de Stokes nos da la velocidad terminal:

Donde: es la aceleracin debida a la fuerza externa. Aqu es la aceleracin centrfuga, o sea : Dp min = dimetro de las partculas que el cicln retiene en un 100%.Dc = dimetro de las partculas que el cicln retiene en un 50% en masa.Por lo que la ecuacin terica a aplicar ser:

Como el radio de cada partcula vara a medida que la partcula se desplaza, la Vt no es constante, por lo que debemos integrar.Las partculas que estn en las peores condiciones son las que entran al cicln con un radio r1 y para sedimentar deben recorrer un camino r2 - r1 antes que el gas ascienda para dejar el cicln.Velocidad Terminal ser :

Hay un dimetro de partcula que es totalmente eliminado (Dp min ) en un tiempo de retencin luego:

Luego: tiempo de retencinPor otro lado, el camino recorrido por el gas en el cicln:

Donde es la diferencia media recorrida en cada vuelta del torbellino, y N el nmero de vueltas. De all que el tiempo de detencin en la suspensin en el cicln ser:

tiempo de detencinPara que la partcula considerada sea totalmente retenida en el cicln es necesario que:

Luego, en el caso lmite: O sea: donde Luego: Finalmente:

Si en lugar de considerar la seccin total del flujo comprendido entre M2 y M1, considerndose slo la parte correspondiente a una seccin entre M2 y rx, donde rx es mayor r1, la partcula que sera totalmente eliminada sera de un dimetro Dx menor que Dp min; en ese caso:Dx = Resulta

(1)Suponiendo una distribucin uniforme de las partculas en la suspensin gaseosa, la masa de un determinado tamao Dx que trata el cicln en la unidad de tiempo:

Donde: B . H = Seccin de entrada = ()Vtg = velocidad tangencial a la entradaCDX = concentracin en masa de slido de tamao DX por unidad de volumen de suspensin.Q = caudalLa masa de dicho tamao retenido por el cicln es: De acuerdo con la definicin de rendimiento de la separacin para un dado tamao, ste ser igual a:

Teniendo en cuenta la expresin (1) resulta: (2)Cuando el Dx es el dimetro de corte (Dc) el rendimiento es del 50% (0.5), entonces:(3)

Luego: Si en (3) despejamos tenemos Reemplazando en (2) resulta:

la cual es una ecuacin de una rectaRepresentando en coordenadas logartmicas:Cuando Dx / Dc = 1, resulta: La recta gruesa de la figura da el rendimiento terico de la separacin para cada tamao.En la prctica la recta se transforma en una curva como vemos en la figura siguiente (que es en coordenadas doble logartmicas ) Recta terica Recta experimentN suele ser aproximadamente 4, pero puede llegar a 10. Si se usa aleta de entrada, rearrastre es apreciable y N puede reducirse a 2 para una velocidad tangencial de 15 m/ seg a la entrada de aire a presin atmosfrica.La figura vista de el rendimiento de la separacin para un dado tamao de partcula, pero los polvos o nieblas contienen partculas de variados tamaos. De all que el rendimiento para cada tamao prorrateados de acuerdo con la fraccin de cada tamao en la fase dispersa total.Si se conoce la distribucin de tamaos de las partculas (curva acumulativa) puede calcularse grficamente el rendimiento total de la separacin transportando los valores de y de correspondientes al mismo tamao de partculas, como ordenadas, y abscisas respectivamente, sobre papel grfico aritmtico como en la figura que sigue.

es la masa acumulada para cada tamao:

Se traza la ordenada media (que delimita las 2 partes sombreadas iguales) ella da el rendimiento total de la separacin.La ecuacin del dimetro de corte tiene en cuenta la temperatura de trabajo por medio de la viscosidad, lo que significa que a una velocidad de entrada, un aumento de la temperatura (aumento de la viscosidad del gas) conduce a un tamao de corte mayor, correspondiente a un rendimiento menor.Factores para el diseo de un ciclnSe disea para una determinada cada de presin. Trabajando aproximadamente a la presin atmosfrica, se proyecta para una cada de presin que da una velocidad de entrada de entre 16 y 12 m/seg (normalmente 15 m/seg ).De acuerdo al Dp min y con la ecuacin del mismo se calcula Dc y con esta dimensin se obtienen las dems de acuerdo a las proporciones de las distintas partes del cicln. Se utiliza para el tipo general de cicln, N= 4Trabajando con una cada de presin fija, el aparato de menor dimetro tiene mejor rendimiento, porque la fuerza centrfuga es mayor, por eso suelen utilizarse los multiciclones (varios ciclones de pequeo dimetro en paralelo) pero el equipo es ms complejo.Suele proyectarse un solo cicln para una determinada capacidad y solamente si el rendimiento de la separacin es malo recin se recurre a varios en paralelo. El diseo final implica una transaccin entre el rendimiento de la separacin y la complejidad del equipo.El multicicln es construido con cuerpos de dimetro desde 5 a 30 cm.Algunos emplean una entrada tangencial mientras que otros usan un anillo de paletas radiales en la parte superior (y por fuera de la chimenea) para impartir un movimiento de remolino a los gases que entran al cuerpo del cicln. Este ltimo sistema es una ventaja porque el gas y el polvo son uniformemente distribuidos alrededor de la circunferencia del tubo haciendo fluir el gas a travs de un nmero de pequeas entradas igualmente espaciadas. Esto permite trabajar con altas concentraciones de polvos y partculas grandes, porque el efecto de abrasin en las paredes de entrada es considerablemente menor, porque la corriente gaseosa es dividida en varios chorros pequeos y su ataque es menor que en el cicln de una sola entrada tangencial.Un multicicln tiene una entrada comn para todos los cicloncitos. Lo mismo ocurre con la salida del gas limpio.El conjunto de pequeos ciclones en paralelo forma un solo cuerpo.Un diseo comn del multicicln es el siguiente:Un cicln puede funcionar al lado de la aspiracin o del lado de la impulsin del ventilador.No debe haber infiltracin del lado de la salida del polvo. Para un cicln discontinuo puede usarse un receptor hermtico. Para la extraccin continua puede emplearse una vlvula rotativa de estrella, una de doble cierre o un transportador de tornillo sin fin (para polvos finos); para los colectores de lquido pulverizado se usa generalmente un tubo de cierre lquido a manera de tubo baromtrico. La capacidad de descarga debe ser lo suficiente para impedir que el material separado se acumule en el cono del cicln.Algunos modelos de ciclones

0 1K: es una constanteBc: es el ancho de la entradaHc: es el alto de la entradaDe: es el dimetro de la chimeneaFcv: es el nmero de carga de vel. En la entradaCICLONES En las aplicaciones donde operan muchos ciclones pequeos en paralelo, el sistema total se le conoce como cicln de tubos mltiples, multi-cicln o multicln. Tipo de Tecnologa: Remocin de MP por fuerzas centrfugas e inerciales, inducidas al forzar el cambio de direccin del gas cargado de partculas.

Los ciclones se usan para controlar la MP, principalmente la MP de dimetro aerodinmico mayor de 10 micras ( A m). Hay sin embargo, ciclones de alta eficiencia, diseados para ser efectivos con MP de dimetro aerodinmico menor o igual a 10 A m y menor o igual a 2.5 A m (MP 10 y MP 2.5 ). Aunque pueden usarse los ciclones para recolectar partculas mayores de 200 A m, las cmaras de asentamiento por gravedad o los simples separadores por impulso ( momentum ), son normalmente satisfactorios y menos expuestos a la abrasin. (Wark, 1981; Perry, 1984).

Lmites de Emisin logrables/Reducciones: La eficiencia de coleccin de los ciclones vara en funcin del tamao de la partcula y del diseo del cicln. La eficiencia de ciclones generalmente, aumenta con:(1) el tamao de partcula y/o la densidad,(2) la velocidad en el conducto de entrada,(3) la longitud del cuerpo del cicln,(4) el nmero de revoluciones del gas en el cicln,(5) la proporcin del dimetro del cuerpo del cicln al dimetro del conducto de salida del gas,(6) la carga de polvo y,(7) el pulimento de la superficie de la pared interior del cicln.

La eficiencia del cicln disminuir con los aumentos en:(1) la viscosidad del gas,(2) el dimetro del cuerpo,(3) el dimetro de la salida del gas,(4) el rea del conducto de entrada del gas y,(5) la densidad del gas. Un factor comn que contribuye a la disminucin de eficiencias de control en los ciclones es el escape de aire en el conducto de salida del polvo ( EPA , 1998).Los mrgenes de la eficiencia de control para los ciclones individuales, estn con frecuencia basados en tres clasificaciones de ciclones, es decir , convencional, alta eficiencia y alta capacidad. El rango de eficiencia de control de los ciclones individuales convencionales se estima que es de 70 a 90 por ciento para MP; de 30 a 90 por ciento para MP 10 y de 0 a 40 por ciento para MP 2.5 .Los ciclones individuales de alta eficiencia estn diseados para alcanzar mayor control de las partculas pequeas que los ciclones convencionales. De acuerdo con Cooper (1994), los ciclonesindividuales de alta eficiencia pueden remover partculas de 5 A m con eficiencias hasta del 90 por ciento, pudiendo alcanzar mayores eficiencias con partculas ms grandes.

Los rangos de eficiencia de control de los ciclones individuales de alta eficiencia son de 80 a 99 por ciento para MP; de 60 a 95 por ciento para MP 10 y de 20 a 70 por ciento para MP 2.5 .

Los ciclones de alta eficiencia tienen mayores cadas de presin, lo cual requiere de mayores costos de energa para mover el gas sucio a travs del cicln. Por lo general, el diseo del ciclnest determinado por una limitacin especificada de cada de presin, en lugar de cumplir con alguna eficiencia de control especificada (Andriola, 1999; Perry, 1994).De acuerdo con Vatavuk (1990), los ciclones de alta capacidad estn garantizados solamente para remover partculas mayores de 20 A m, aunque en cierto grado ocurra la coleccin de partculas ms pequeas. Los rangos de eficiencia de control de los ciclones de alta capacidad son de 80 a 99 por ciento para MP; de 10 a 40 por ciento para MP 10 y de 0 a 10 por ciento para MP 2.5 . Se ha reportado que los multi-ciclones han alcanzado eficiencias de recoleccin de 80 a 95 porciento para partculas de 5 A m ( EPA , 1998).

MULTICICLONES

Ciclones

Los ciclones funcionan como separadores mecnicos, que ayudan a la captacin de polvo ligero grueso. Sin embargo, la eficiencia de retencin de partculas finas es bajo.Modo de operacin de un cicln:

I.- El aire entra de manera tangencial por la parte superior, a una velocidad que vara de los 1200 fpm a los 4200 fpm.

II.- Se hace pasar el aire hacia abajo en forma de espiral, por una seccin cnica cuyo dimetro es cada vez menor.

III.- Por efecto de la fuerza centrfuga, las partculas son lanzadas hacia las paredes interiores del cicln, para ser empujadas hasta el fondo y formar un remolino vertical descendente.

IV.- Esta corriente en espiral del aire cambia de direccin al llegar al fondo del recipiente y sale por el conducto situado en el eje.Ventajas de un Cicln:a) No posee partes mviles ni filtros que reemplazar.b) Gran capacidad para manejar altas concentraciones de polvo.c) Permite la operacin con altas temperaturas.