Algoritmo para diseño de ciclones, eficiencia de Leith y Litch Elaboró:

Modelo/Dimensión Lapple Swift

Diámetro del ciclón Dc/Dc 1 1 1Altura de entrada, Ka a/Dc 0.5 0.5 0.583Ancho de entrada, Kb b/Dc 0.25 0.25 0.208Altura de salida S/Dc 0.625 0.6 0.583Diámetro de salida Ds/Dc 0.5 0.5 0.5Altura parte cilíndrica h/Dc 2 1.75 1.333Altura parte cónica z/Dc 2 2 1.837Altura total del ciclón H/Dc 4 3.75 3.17Diámetro de salida partículas B/Dc 0.25 0.4 0.5Factor de configuración G 402.88 381.79 342.29Número de cabezas de velocidad NH 8 8 7.76Número de vórtices N 6 5 3.9

Datos de diseño:

Densidad de partículas(kg/m^3) 1200 Velocidad de entrada del gas, m/sTemperatura del gas, ºC 500 773.15 KCaudal, m^3/s 3Presión de entrada, kPa 70Concentración, g/m^3 2Eficiencia, % 95

1) Velocidad de saltaciónÁrea de entrada, m^2: 0.1364Diámetro del ciclón, Dc, m: 1.0445 *Debe ser menor a 1 mResuspensión de partículasVelocidad equivalente, W, m/s 1.7660Velocidad de saltación, m/s 43.0626 Vi/Vs= 0.5108845566 Deberá ser menor que 1.35

2) Eficiencia

Diámetro medio(m) Ti x7.500E-06 0.000107143 0.1906886926 0.6907 4.8351.750E-05 0.000583333 1.0381939929 0.8679 11.2833.750E-05 0.002678571 4.7672173143 0.9633 43.3506.500E-05 0.008047619 14.322839575 0.9910 19.8209.000E-05 0.015428571 27.45917173 0.9970 14.955

Peterson-Whitby

hi himi

94.2422.1) Corrección por concentración *Si la concentración es mayor a 2 g/m^3

Eficiencia real, % = 94.242

3) Caída de presión Deberá ser menor a 10 plg de agua

611.37 Pa2.45 in H2O

Referencias:

DP=

•Echeverri Londoño, Carlos Alberto. “Diseño óptimo de ciclones”. Revista Ingenierías. Universidad de Medellín. Colombia, 2006, pp 123-139.

M. en C. Yenissei M. Hernández Castañeda

Zenz Dimensiones % másico1 1 1.0000 5 10 7

0.5 0.5 0.5000 10 25 130.25 0.25 0.2500 25 50 450.75 0.6 0.6000 50 80 200.5 0.5 0.5000 80 100 152 1.75 1.75002 2 2.0000 Exponente del vórtice, n 0.55394 3.75 3.7500

0.25 0.4 0.4000425.41 381.79

8 86 5

Velocidad de entrada del gas, m/s 22 *Recomendación 15.2 a 27.4 m/sViscosidad del gas, en cps 0.035

0.000035 kg/m-sPeso molecular del gas 29

Densidad, kg/m^3 0.316

Deberá ser menor que 1.35

Modelo seleccionado Tamaño (mm)

Debe ser igual o mayor que 95

Revista Ingenierías. Universidad de Medellín. Colombia, 2006, pp 123-139.

metros0.00000750.00001750.00003750.0000650.00009

Ejercicio de artículo

Modelo/Dimensión Stairmand Modelo 2 Modelo 3

Diámetro del ciclón Dc/Dc 1Altura de entrada, Ka a/Dc 0.5Ancho de entrada, Kb b/Dc 0.2Altura de salida S/Dc 0.5Diámetro de salida Ds/Dc 0.5Altura parte cilíndrica h/Dc 1.5Altura parte cónica z/Dc 2.5Altura total del ciclón H/Dc 4Diámetro de salida partículas B/Dc 0.375Factor de configuración G 551.22Número de cabezas de velocidad NH 6.4Número de vórtices N 5.5

Datos de diseño:

Densidad de partículas(kg/m^3) 1500 Velocidad de entrada del gas, m/sTemperatura del gas, ºC 450 723.15 KCaudal, m^3/s 3.2Presión de entrada, kPa 85.3Concentración, g/m^3 2Eficiencia, % 80

1) Velocidad de saltaciónÁrea de entrada, m^2: 0.1455Diámetro del ciclón, Dc, m: 1.2060 *Debe ser menor a 1 mResuspensión de partículasVelocidad equivalente, W, m/s 1.6053Velocidad de saltación, m/s 38.9976 Vi/Vs= 0.5641368234 Deberá ser menor que 1.35

2) Eficiencia

Diámetro medio(m) Ti x7.500E-06 0.000131303 0.20744303 0.7043 31.6932.000E-05 0.000933707 1.4751504358 0.8957 22.3934.000E-05 0.003734827 5.9006017431 0.9698 14.5476.000E-05 0.008403361 13.276353922 0.9891 9.8918.500E-05 0.016865079 26.644904746 0.9964 4.982

83.5053) Caída de presión Deberá ser menor a 10 plg de agua

637.21 Pa

hi himi

DP=

2.56 in H2O

Modelo 4 Dimensiones% másico

1 1.2100 5 10 450.5 0.6050 10 30 250.2 0.2420 30 50 150.5 0.6050 50 70 100.5 0.6050 70 100 51.5 1.81502.5 3.0250 Exponente del vórtice, n 0.5874 4.8400

0.375 0.4538551.22

6.45.5

Velocidad de entrada del gas, m/s 22Viscosidad del gas, en cps 0.00000357

0.0000357 kg/m-sPeso molecular del gas 29

Densidad, kg/m^3 0.411

Deberá ser menor que 1.35

Debe ser igual o mayor que 80

Modelo seleccionado Tamaño (mm)