EVALUACIÓN DEL 3° CORTE

REALIZAR UN TRABAJO ESCRITO CON TODO LO RELACIONADO CON:

TORRES DE ABSORCIÓN Y PRECIPITADORES CON TODAS LAS CARACTERÍSTICAS DE LA FORMA COMO SE QUIERE Y ENVIARLO VÍA CORREO ELECTRÓNICO.

PRECIPITADORES

Los precipitadores electrostáticos (o ESP por sus siglas en inglés) son dispositivos que se utilizan para atrapar partículas mediante su ionización, atrayéndolas por una carga electrostática inducida. Se emplean para reducir la contaminación atmosférica producida por humos y otros desechos industriales gaseosos, especialmente en las fábricas que funcionan con combustibles fósiles.
Los precipitadores electrostáticos son dispositivos de filtración altamente eficientes, que mínimamente impiden el flujo de los gases a través del dispositivo, y pueden eliminar fácilmente finas partículas como polvo y humo de la corriente de aire.

Invención del precipitador electrostático
En 1907 el Dr. Frederick G. Cottrell solicitó una patente de un dispositivo para cargar partículas y después recolectarlas a través de la atracción electrostática: el primer precipitador electrostático. Él era entonces profesor de Química en la Universidad de California en Berkeley. Cottrell primero utilizó el dispositivo para la recolección de niebla de ácido sulfúrico emitida de varias actividades de fábricas de ácido y de la fundición. Cottrell reconoció el potencial de negocio de su invento y decidió utilizar eso para financiar la investigación científica mediante la creación en 1912 de la fundación llamada Research Corporation a la que él asignó las patentes. Research Corporation ha proporcionado el financiamiento vital de muchos proyectos científicos: los experimentos sobre cohetería de Goddard, ciclotrón de Lawrence, la métodos de producción para vitaminas A y B1, entre otros.

El precipitador de placa

El precipitador más básico contiene una fila de alambres finos, seguido por pilas de placas planas de metal espaciadas aproximadamente 1 centímetro. La corriente de aire pasa a través de los espacios entre los alambres y después atraviesa el apilado de placas.
Una fuente de alto voltaje transfiere electrones de las placas hacia los alambres, desarrollando así una carga negativa de varios miles de voltios en los alambres, relativa a la carga positiva de las placas. Mientras que la materia de partículas atraviesa la fuerte carga negativa de los alambres, la materia de partículas toma la carga negativa y se ioniza. Las partículas ionizadas entonces pasan a través de las placas cargadas positivamente, siendo atraídas por estas placas.
Una vez que las partículas están en contacto con la placa positiva, entonces ceden sus electrones y se convierten en partículas cargadas positivamente como la placa, y comienzan a actuar así como parte del colector. Debido a este mecanismo, los precipitadores electrostáticos pueden tolerar grandes cantidades de acumulación de residuo en las placas de recolección y seguir funcionando eficientemente, puesto que la materia por sí misma ayuda a recolectar más materia de la corriente de aire.
La falla del precipitador usualmente solo ocurre una vez que se haya formado en las placas una acumulación muy pesada de material. La acumulación puede llegar a ser bastante pesada como para bloquear la circulación de aire, o puede ser bastante densa como para ocasionar un corto circuito al permitir que la corriente atraviese el aislamiento. (esto típicamente no daña la fuente de alimentación, pero detiene efectivamente la precipitación electrostática adicional)

Precipitadores industriales modernos

Los ESPs continúan siendo dispositivos excelentes para el control de muchas emisiones de partículas industriales, incluyendo el humo de instalaciones de generación eléctricas (alimentados por carbón o aceite), recolección de torta salina de los calentadores de licor negro en las plantas de pulpa de celulosa y recolección del catalizador de las unidades de conversión catalítica de lecho fluidizado en las refinerías por nombrar algunos. Estos dispositivos tratan volúmenes del gas de varios cientos de miles de ACFM (pies cúbicos por minuto actuales, por sus siglas en inglés) a 2.5 millones de ACFM en las aplicaciones de caldera más grandes (alimentadas por carbón).
La placa paralela original - el diseño cargado del alambre (descrito arriba) ha evolucionado a medida que nuevos diseños del electrodo de descarga más eficientes (y robustos) han sido desarrollados. Hoy en día estos desarrollos se han concentrado en electrodos de descarga rígida a los que se adhieren muchas púas puntiagüdas, maximizando la producción de la corona. Los sistemas del transformación - rectificación aplican voltajes de 50-100 kilovoltios en las densidades relativamente de gran intensidad. Los controles modernos reducen al mínimo el chisporroteo y previenen la formación de arcos, evitando daño a los componentes. Los sistemas automáticos de golpeo y los sistemas de la evacuación de la tolva quitan la materia de partículas recogida mientras que están en línea, permitiendo que ESPs permanezca en funcionamiento por años a la vez.

Precipitador electrostático húmedo

La precipitación electrostática es típicamente un proceso seco, pero el rocío de agua ayuda al flujo entrante a recoger partículas excepcionalmente finas, y ayuda a reducir la resistencia eléctrica del material seco entrante para hacer el proceso más efectivo.
Un precipitador electrostático húmedo combina el método operacional de un depurador mojado con el de un precipitador electrostático para hacer autolimpieza, autolavado aún con un dispositivo de alto voltaje.

Filtros de aire electrostáticos orientados para al consumidor

Las placas precipitadores son comúnmente ofertadas al público como dispositivos purificadores o como reemplazo permanente para los filtros de horno, pero todos tienen el indeseable atributo de ser difíciles de limpiar. Un efecto secundario indeseable de los dispositivos de precipitación electrostática es la producción de ozono. Sin embargo, los precipitadores electrostáticos ofrecen beneficios sobre otras tecnologías de purificación de aire, como la filtración HEPA que requiere filtros caros y puede convertirse en una producción inmensa de muchas formas dañinas de bacteria.
Con los precipitadores electrostáticos, si la colección de las placas permiten acumular grandes cantidades de partículas de materia, las partículas a menudo se enlazan tan firmemente a las placas metálicas, que un lavado vigoroso y una depuración serán necesarias para la completa limpieza de las placas. El espacio cerrado entre las placas pueden convertir la limpieza en algo difícil, y el apilado de placas a menudo puede ser difícil de desmontar para la limpieza.

       

    

TORRES DE ABSORCIÓN

Torres Absorcion

DESCRIPCION

La absorción de gases es una operación unitaria que consiste en que se van a poner en contacto una mezcla gaseosa con un líquido, denominado absorbente o disolvente, para disolver selectivamente uno o más componentes, el soluto o absorbato, por transferencia de materia del gas al líquido.
La operación inversa se llama desorción o stripping, aquí el soluto pasa de la corriente líquida a la gaseosa. Es frecuente que los absorbedores se encuentren acoplados con strippers para poder regenerar y recuperar el disolvente.
Si el disolvente es una solución acuosa al absorbedor se le denomina también lavador o scrubber.
La absorción se puede llevar a cabo de dos maneras distintas:
- absorción física: no existe reacción química entre el absorbente y el soluto, sucede cuando se utiliza agua o hidrocarburos como disolvente.
- absorción química: se da una reación química en la fase líquida, lo que ayuda a que aumente la velocidad de la absorción. Es muy útil para transformar los componentes nocivos o peligrosos presentes en el gas de entrada en productos inocuos.

Absorbedor de gas acoplado a una unidad de stripping para recuperación del disolvente.

TIPOS
Las operaciones de absorción y stripping se suelen llevar a cabo en columnas de relleno, pero también es común emplear columnas de platos o incluso otros equipos como:
    - torres de spray o de rocío: se usan en operaciones a gran escala, normalmente para eliminar algún contaminante de los gases de combustión de centrales térmicas. Resultan aconsejables cuando se precisa una pérdida de carga baja y si existen partículas en la corriente de gas entrante. No suele haber relleno en su interior.
    - absorbedores de película: son útiles en caso de que el calor liberado por la absorción sea elevado, por lo que se emplea un intercambiador de calor cuya superficie debe ir pegada al líquido.

COLUMNA DE ABSORCIÓN

El método de eliminación de contaminantes y compuestos ácidos de las corrientes gaseosas es la absorción. Este procedimiento consta de la transferencia de un contaminante de la corriente gaseosa con elevada concentración de contaminante a un líquido, con baja presión de vapor y menor concentración del compuesto,  en el que tenga alta solubilidad. La fuerza impulsora que provoca la separación será entonces la diferencia de concentraciones.
La absorción puede ser física, si la separación es por disolución, o química, si el compuesto que se quiere eliminar reacciona con el solvente seleccionado. De esta manera, aunque la etapa limitante suele ser la absorción física, se puede mejorar la solubilidad de determinado compuesto mediante la adición al solvente de sustancias que reaccionen con él (disolución alcalina como solvente para eliminar un compuesto ácido). También existen lavadores secos que pulverizan un absorbente en forma de polvo en la zona de combustión, aunque estos últimos generan problemas de partículas.
Para conseguir la máxima eficiencia se debe buscar la máxima superficie de contacto entre el gas residual y el líquido eliminador, además los materiales de construcción de estos equipos deben ser resistentes a la corrosión debido al carácter ácido de los contaminantes.  Hay una amplia gama de equipos que se han diseñado con este fin, entre los que se encuentran las columnas de platos, las columnas de relleno, las cajas de aspersión, los separadores de venturi, etc. Los parámetros más importantes en el diseño de estos equipos son:

La razón líquido/gas. Cuanto menor sea este número menor cantidad de líquido lavador necesitamos y por tanto menor gasto y menor dimensionado de las instalaciones
pH. Dependiendo del sistema empleado, el pH se debe de mantener dentro de unos límites para asegurar una alta solubilidad del contaminante y la no formación de costras.
Velocidad del gas. Para minimizar los costes los lavadores se diseñan a la máxima velocidad del gas posible, minimizando el tamaño de la vasija.
Tiempo de residencia. El gas debe de permanecer dentro de la vasija el tiempo suficiente para que la mayor cantidad posible de contaminante sea absorbida.

Las cajas de aspersión son equipos donde la disolución solvente se pone en contacto con el gas residual dentro de una cámara mediante aspersión, donde los flujos de gas y líquido pueden ponerse en contacto en contracorriente (sentidos opuestos), en cocorriente (mismo sentido) o en flujo transversal (dirección perpendicular). Lo más adecuado para la máxima eficiencia de separación y la mínima relación líquido/gas es el flujo a contracorriente, ya que se ponen en contacto el gas y el líquido con la mínima concentración de contaminante, de manera que se maximiza la fuerza impulsora. Comúnmente el líquido entra por la parte alta del equipo y se elimina por la parte inferior, y a la inversa circularía el gas contaminado, de la parte baja hacia la superior.
Las columnas de platos son equipos a contracoriente, en los que el contacto se hace en discontinuo sobre unos platos que tienen orificios para el paso de los gases, y un vertedero para transferir el líquido de plato a plato, de manera que los gases ascienden burbujeando por los orificios.
Los separadores de venturi provocan una aceleración del gas mediante un estrechamiento, llamado garganta de venturi, en la que se produce la mezcla gas-líquido, siendo la velocidad del líquido la que proporciona la energía para el correcto contacto entre gas residual y solvente, y auque el tiempo de residencia es escaso debido a las altas velocidades, tienen una buena eficiencia en la eliminación de partículas. Estos equipos presentan una gran pérdida de presión y debido a el escaso tiempo de residencia sólo es aplicable a gases de alta solubilidad.
Las columnas de relleno a contracorriente, en las que nos centramos en este apartado, son equipos cilíndricos que contienen en su interior un relleno cuyo objetivo es maximizar el área de contacto entre gas y líquido. Las torres empacadas tienen eficiencias de remonición de gases más altas que otros equipos manejando caudales de gas residual más altos y menor cantidad de líquido de limpieza, aunque las pérdidas de presión son altas y los costos del equipo, de operación y de mantenimiento también pueden ser bastante altos.

Estructura de una columna de relleno, y tipos de relleno

http://www.cepis.ops-oms.org/bvsci/e/fulltext/orienta2/lecc8/lecc8_2f.html
Biblioteca virtual de desarrollo sostenible y salud ambiental

LAVADORA DE GASES

LAVADORA DE GASES

Una torre lavadora o “scrubber” es un equipo que pude remover partículas ò gases por impacto o intercepción con un liquido lavador. Mientras que un ciclón remueve partículas entre 10 y 50 micras, una torre lavadora puede remover partículas entre 0.2 y 10 micras
El principal mecanismo utilizado por una torre lavadora para remover polvo es aumentar el tamaño de las partículas para que estas sean removidas fácilmente. El mecanismo secundario consiste en atrapar las partículas de polvo en una película liquida para que sean arrastrados y removidos por la corriente liquida.
Casi todas las torres lavadoras comprenden por consiguiente una sección de contacto gas- líquido seguida de una sección donde las partículas húmedas son removidas por fuerzas inerciales. El acondicionamiento de las partículas de polvo se lleva a cabo poniendo en contacto éstas con gotas de líquido para producir un aglomerado partículas- liquido. Por ejemplo, cuando una partícula de 5 micras choca con una gota liquida de 50 micras, la masa o la nueva combinación partícula de polvo-gota de líquido se ve aumentado por un factor de 1000. Debido al incremento tanto en masa como en tamaño, la partícula resultante puede ser más fácilmente removible a corriente gaseosa por separación inercial.
Las colisiones entre partículas de polvo y gotas liquidas se llevan a cabo según el tipo de torre lavadora; pudiendo ser estas colisiones por gravitación, choque, impulsión mecánica de las gotas liquidas, etc.
Una de las ventajas de la torre lavadora es la de poder remover partículas y gases simultáneamente. También, en lugar de agua, se pueden utilizar soluciones ácidas o alcalinas para neutralizar los gases. Entre las desventajas de una torre lavadora está la pérdida de tiro de la pluma así como el color blanco que torna de color blanco que toma ésta debido a la condensación de vapor; este cambio de color ejerce un efecto psicológico sobre las personas al creerse que la pluma está más contaminada.
Otra de las desventajas de una torre lavadora es la remoción de las partículas del líquido lavador en el efluente. Esta separación debe hacerse por sedimentación centrifugación, etc., para no convertir un problema de contaminación atmosférica en una contaminación de aguas.
Los análisis teóricos de los mecanismos de remoción de partículas en una torre lavadora no han sido tan profundos como en los casos de ciclones, filtros de tela, y precipitadotes electrostáticos. La selección y diseño de una torre lavadora se basan generalmente en ensayos para el caso específico en consideración. Hay que tener en cuenta que mientras las partículas de polvo sean más pequeñas, la remoción es más fácil, y la caída de presión más alta. Como conclusión se puede decir que ha mayor eficiencia de remoción mayor será la caída de presión.

REQUERIMIENTO DE ENERGÍA

Los requerimientos de energía para que una torre lavadora alcance cierta eficiencia son a veces referidos, como la “potencia de contacto”. Bajo este concepto se asume que el proceso de contacto entre la fase líquida y gaseosa se disipe cierta potencia por la turbulencia generada por ambas fases. Este gasto de energía, al final convertido en calor, puede ser expresado como potencia por u8nidad de flujo volumétrico de gas.
Este valor representa la energía efectiva o utilizada para poner en íntimo contacto, el gas con la corriente líquida, y no debe incluir las perdidas por fricción. Es así como este valor neto de energía suministrada ha sido correlacionada con la eficiencia de remoción para casi todos los tipos de torre lavadoras. En general se puede decir que una potencia de contacto baja equivalente a cada de presión de 6 pulgadas de agua es necesario para remover el 100% de las partículas con tamaño mayor a 5 micras.
Una potencia de contacto medio, equivalente a una caída de presión de 10 a 12 pulgadas de agua, remueve partículas de 1 a 2 micras con eficiencia del 90%. En este caso de requerirse la remoción de partículas submicrónicas, digamos con un diámetro promedio de 0.4 micras, las caídas de presión serán mínimo de 35 pulgadas de agua para eficiencias entre 90% y 95%.

     

CICLONES

Ciclones

Uno de los métodos más antiguos y más usados para separar polvo en suspensión en un gas (generalmente aire) es el CICLÓN.
Son de buena eficiencia si las partículas no son muy pequeñas, son de bajo costo de instalación y de operación y además, la posibilidad de regulación les permite una utilización bastante variedad en la recuperación de polvos industriales siempre que las fracciones debajo de los diez micrones sean tan solo un pequeño porcentaje del total.
Los ciclones utilizados en la salida de los altos hornos tienen una capacidad de 100.000 m3 / hora, una temperatura de 250°C y una presión de 300 kg / m2.La caída de presión suele ser de 100 kg / m2. Mide entre 20 y 25 m de alto y tiene una sección cilíndrica de 5 a 6 m de diámetro.
Los ciclones son sedimentadores donde se reemplaza la fuerza de gravedad por la fuerza centrífuga. Los ciclones de diámetro grande suelen trabajar con aceleraciones centrífugas de 5 ges y los de diámetro pequeño suelen alcanzar aceleraciones de 2500 ges.
Los ciclones también se utilizan para separar gotas de líquido en suspensión en un gas y partículas sólidas en suspensión en un líquido. En este último caso se llaman hidrociclones.
Los ciclones para separara sólidas o líquidas de gases trabajan con partículas de entre 5 a 200 micrones, en el caso de partículas de diámetro menor a 5 micrones el rendimiento de la separación es bajo y para el caso de d1ámetro de partículas superiores a 200 micrones es conveniente utilizar una cámara de sedimentación por que la abrasión es menor.
Cuando hay aglomeración de partículas o alta concentración de polvos, pueden separarse partículas de menor tamaño obteniéndose un rendimiento de hasta el 98% debido a las aglomeraciones.
Si bien los distintos ciclones tienen características propias, el que se ilustra en la figura es el tipo de ciclón mas común.
No tiene partes móviles, está formado por un cilindro vertical con el fondo cónico, una entrada tangencial en la parte superior y una salida para el polvo en el fondo cónico. 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 diámetro en el centro del cuerpo. Esta espiral es concéntrica con la descendente y gira en el mismo sentido, finalmente el gas sale, todavía girando, a través de la chimenea.
La aceleración centrífuga de las partículas suspendidas depende del radio del camino seguido por el gas y es dada por la siguiente ecuación empírica.

Donde : r es el radio, K1 y n son constantes y n varía entre 2 y 2,4.
Esta ecuación nos indica que la eficiencia de un ciclón depende del radio seguido por las partículas. Las partículas gruesas, por la fuerza centrífuga, pasan a través del torbellino exterior, radialmente, hacia la pared del ciclón y caen hacia la salida del polvo que esta en la parte inferior del cono. Las mas pequeñas que no tienen tiempo de alcanzar la pared, son detenidas por el gas y o acompañan a la salida. Auque la posibilidad de separación de una partícula crece con el diámetro de la misma, la suerte de una partícula depende también de su posición en la sección de la corriente gaseosa, de manera que la separación de acuerdo con el tamaño no es muy definida.
Cuando los gases penetran en el ciclón ( lo hacen tangencialmente) su velocidad puntual sufre una redistribución 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 máximo a cierto radio y luego disminuye rápidamente a menor radio. N varía de 0.5 a 0.7 en una porción considerable del radio del ciclón.
La entrada de los gases al ciclón es, generalmente, rectangular y su velocidad varía entre 6 y 21m/ s.
Caída de presión
Los estudios realizados han despreciado el efecto de la compresión del gas a la entrada y la expansión del mismo a la salida, de allí que las ecuaciones encontradas sean solo aproximadas.
Las pérdidas de presión dependen de las formas del mismo y son independientes del volumen.
Se suelen expresar las pérdidas de presión por el número de carga de velocidad referidas al área de entrada al ciclo.
La carga de velocidad en la entrada es:

Donde : H son centímetros 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 pérdidas por rozamiento varían 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 expresión empírica


Donde:
Esta expresión es válida para ciclones de las siguientes proporciones :
Bc / De = 1/12 a 1/14
Hc / Dc = 1/4 a 1/2
De / Dc = 1/4 a 1/2
K varia según la geometría de la entrada de 16 hasta 7.5.
Con la disposición normal en la cual la entrada rectangular termina en los elementos exteriores del ciclón se vio que k vale 16. Si se extiende el lado interior del conducto de entrada hasta mas allá de la pared del cilindro del ciclón, hasta penetrar en el espacio anular a media distancia de la pared para formar una aleta de entrada, se reduce la pérdida por rozamiento en mas del 50% y k resulta igual a 7.5

Rendimiento de la separación

Se llama “diámetro de la partícula mínima” (Dp min) al diámetro de las partículas de las cuales el ciclón retiene el 100%.
Se llama “diámetro de corte” (De) al diámetro de las partículas de las cuales el ciclón retiene el 50% en masa.
“Rendimiento de la separación “para un determinado tamaño de partículas es la fracción en masa de partículas de ese tamaño que es retenida por el ciclón.

Rendimiento de la separación

Para el cálculo de Dp min, Dc y “Rendimiento de la separación” haremos las siguientes consideraciones:
Se presupone que para cada tipo de ciclón, el gas da un definido número de vueltas dentro del mismo en la espiral descendente.
Éste número de vueltas puede considerarse como una medida aproximada de la eficacia de un tipo dado de ciclón (es un valor experimental).
Las partículas, supuestas esféricas, se mueven en régimen laminar (fórmula de Stokes) y alcanzan la velocidad Terminal apenas entran al ciclón.
La velocidad tangencial es independiente del radio e igual a la velocidad media de entrada al ciclón (suele adoptarse 15 m/seg).
La ecuación de Stokes nos da la velocidad terminal:

Donde:
es la aceleración debida a la fuerza externa. Aquí es la aceleración centrífuga, o sea :
Dp min = diámetro de las partículas que el ciclón retiene en un 100%.
Dc = diámetro de las partículas que el ciclón retiene en un 50% en masa.
Por lo que la ecuación teórica a aplicar será:

Como el radio de cada partícula varía a medida que la partícula se desplaza, la Vt no es constante, por lo que debemos integrar.
Las partículas que están en las peores condiciones son las que entran al ciclón con un radio r1 y para sedimentar deben recorrer un camino r2 - r1 antes que el gas ascienda para dejar el ciclón.
Velocidad Terminal será :

Hay un diámetro de partícula que es totalmente eliminado (Dp min ) en un tiempo de retención
luego:


Luego:
tiempo de retención
Por otro lado, el camino recorrido por el gas en el ciclón:

Donde
es la diferencia media recorrida en cada vuelta del torbellino, y N el número de vueltas.

De allí que el tiempo de detención en la suspensión en el ciclón será:

tiempo de detención
Para que la partícula considerada sea totalmente retenida en el ciclón es necesario que:

Luego, en el caso límite:
O sea:
donde

Luego:
Finalmente:

Si en lugar de considerar la sección total del flujo comprendido entre M2 y M1, considerándose sólo la parte correspondiente a una sección entre M2 y rx, donde rx es mayor r1, la partícula que sería totalmente eliminada sería de un diámetro Dx menor que Dp min; en ese caso:

Dx =

Resulta


(1)
Suponiendo una distribución uniforme de las partículas en la suspensión gaseosa, la masa de un determinado tamaño Dx que trata el ciclón en la unidad de tiempo:

Donde: B . H = Sección de entrada = (
)
Vtg = velocidad tangencial a la entrada
CDX = concentración en masa de sólido de tamaño DX por unidad de volumen de suspensión.

Q = caudal
La masa de dicho tamaño retenido por el ciclón es:
De acuerdo con la definición de rendimiento de la separación para un dado tamaño, éste será igual a:

Teniendo en cuenta la expresión (1) resulta:
(2)
Cuando el Dx es el diámetro 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 ecuación de una recta
Representando en coordenadas logarítmicas:

Cuando Dx / Dc = 1, resulta:
La recta gruesa de la figura da el rendimiento teórico de la separación para cada tamaño.
En la práctica la recta se transforma en una curva como vemos en la figura siguiente (que es en coordenadas doble logarítmicas )

Recta teórica

Recta experiment
N 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 presión atmosférica.
La figura vista de el rendimiento de la separación para un dado tamaño de partícula, pero los polvos o nieblas contienen partículas de variados tamaños. De allí que el rendimiento para cada tamaño prorrateados de acuerdo con la fracción de cada tamaño en la fase dispersa total.
Si se conoce la distribución de tamaños de las partículas (curva acumulativa) puede calcularse gráficamente el rendimiento total de la separación transportando los valores de
y de
correspondientes al mismo tamaño de partículas, como ordenadas, y abscisas respectivamente, sobre papel gráfico aritmético como en la figura que sigue.

es la masa acumulada para cada tamaño:

Se traza la ordenada media (que delimita las 2 partes sombreadas iguales) ella da el rendimiento total de la separación.
La ecuación del diámetro 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 tamaño de corte mayor, correspondiente a un rendimiento menor.
Factores para el diseño de un ciclón

Se diseña para una determinada caída de presión. Trabajando aproximadamente a la presión atmosférica, se proyecta para una caída de presión 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 ecuación del mismo se calcula Dc y con esta dimensión se obtienen las demás de acuerdo a las proporciones de las distintas partes del ciclón. Se utiliza para el tipo general de ciclón, N= 4
Trabajando con una caída de presión fija, el aparato de menor diámetro tiene mejor rendimiento, porque la fuerza centrífuga es mayor, por eso suelen utilizarse los “multiciclones” (varios ciclones de pequeño diámetro en “paralelo”) pero el equipo es más complejo.
Suele proyectarse un solo ciclón para una determinada capacidad y solamente si el rendimiento de la separación es malo recién se recurre a varios en paralelo. El diseño final implica una transacción entre el rendimiento de la separación y la complejidad del equipo.
El multiciclón es construido con cuerpos de diámetro 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 ciclón. Este último sistema es una ventaja porque el gas y el polvo son uniformemente distribuidos alrededor de la circunferencia del tubo haciendo fluir el gas a través de un número de pequeñas entradas igualmente espaciadas. Esto permite trabajar con altas concentraciones de polvos y partículas grandes, porque el efecto de abrasión en las paredes de entrada es considerablemente menor, porque la corriente gaseosa es dividida en varios chorros pequeños y su ataque es menor que en el ciclón de una sola entrada tangencial.
Un multiciclón tiene una entrada común para todos los cicloncitos. Lo mismo ocurre con la salida del gas limpio.
El conjunto de pequeños ciclones en paralelo forma un solo cuerpo.
Un diseño común del multiciclón es el siguiente:
Un ciclón puede funcionar al lado de la aspiración o del lado de la impulsión del ventilador.
No debe haber infiltración del lado de la salida del polvo. Para un ciclón discontinuo puede usarse un receptor hermético. Para la extracción continua puede emplearse una
“válvula rotativa de estrella”, una de “doble cierre” o un transportador de tornillo sin fin (para polvos finos); para los colectores de líquido pulverizado se usa generalmente un tubo de cierre líquido a manera de tubo barométrico.
La capacidad de descarga debe ser lo suficiente para impedir que el material separado se acumule en el cono del ciclón.
Algunos modelos de ciclones








.

0 1
K: es una constante
Bc: es el ancho de la entrada
Hc: es el alto de la entrada
De: es el diámetro de la chimenea
Fcv: es el número de carga de vel. En la entrada