Ciclones Operações Unitárias I Equipe: Debora (variaveis) Jussara Arruda (principio de funcionamento e manuntenção) Magaly Almeida (equacionamento e exemplo)

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1 Ciclones Operações Unitárias I Equipe: Debora (variaveis) Jussara Arruda (principio de funcionamento e manuntenção) Magaly Almeida (equacionamento e exemplo) Raquel (introdução) Sirley

2 Ciclones Introdução. Princípio de funcionamento Vantagens e desvantagens Aplicações na indústria Relações entre as variáveis Equacionamento

3 Introdução Separa partículas sólidas de gás. Utilizado na separação de partículas gás sujo, ou acoplados a transportadores pneumáticos Esses equipamentos têm sido utilizados desde o século XIX para separar partículas sólidas em escoamentos de suspensões fluido-partículas. Tem o formato cilíndrico cônico, sendo a parte superior do ciclone cilíndrica, enquanto que a parte inferior é cônica. O fluido tem um movimento de rotação devido a geometria do equipamento (cria um campo centrífugo). Em geral, existem dois tipos de ciclones, o de fluxo contínuo e o mais comum de fluxo reverso

4 Introdução

5 Princípio de Funcionamento do Ciclone

6 Componentes

7 Funcionamento: Na entrada, o ar no ciclone flui para baixo em uma espiral adjacente à parede. Quando chega perto do fundo do cone, ele move-se em espiral para cima em uma espiral menor no centro do cone e do cilindro As partículas são lançadas em direção à parede e caem para baixo, deixando o fundo do cone

8 Cuidados e Manutenção do Equipamento –Limpeza do equipamento –Alimentação –Troca das peças –Fluido de alimentação –Peças

9 VANTAGENS DO CICLONE a) Baixo custo. b) Não tem peças móveis c) Operam a seco ou a úmido tanto a baixas temperaturas e pressões como a temperaturas ate 1.000°C e pressões altas como 500 atm. d) A eficiência e muito boa para partículas maiores que 10 microns. e) Tem melhor desempenho que os separadores do tipo câmaras gravitacionais e inerciais ou de impacto.

10 DESVANTAGENS DO CICLONE a) Apresentam menor eficiência na separação de partículas menores de 5 a 10 μ. b) Para partículas de tamanhos como esses, o ciclone teria de ser muito pequeno o que acarretaria alta perda de carga. c) Para partículas maiores que 200 μ são menos econômicos que as câmaras gravitacionais d) O custo de operacao e maior devido a perda de carga que acrescenta.

11 Aplicações do Ciclone Petroquímica: Mineração: Metalúrgicas Siderúrgica: Papel e celulose: Alimentícia: Cimentos como calcinação e secagem calcinaçãosecagem

12 Aplicações Farmacêutico Químico Automobilística Laboratório Hospitalar

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14 Influência da variáveis das variáveis operacionais

15 Todas as dimensões estão amarradas ao Dc

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17 O diâmetro na parte cilíndrica causa alguns efeitos no diâmetro de corte, pois quanto maior o diâmetro da parte cilíndrica menor é o diâmetro de corte. Mantendo outras relações geométricas constantes, a altura dos ciclones afeta a eficiência de coleta positivamente até um certo ponto.

18 Mantendo outras relações geométricas constantes, a altura dos ciclones afeta a eficiência de coleta positivamente até um certo ponto. Em ciclones maiores, geralmente turbulento e os efeitos dos parâmetros do fluxo decrescem com o número de Reynolds, considerando que, em ciclones pequenos ou em velocidades baixas o fluxo laminar e os efeitos dos parâmetros aumentam até um certo ponto e depois começa a decrescer.

19 Equacionamento: A metodologia para se projetar um ciclone varia de acordo com as necessidades de cada projetista, entretanto, 4 passos são fundamentais: a)Cálculo das dimensões do ciclone; b) Cálculo da perda de carga do ciclone c) Cálculo da potência do exaustor d) Determinação das curvas de eficiência fracionária do ciclone e) Determinação da eficiência global do ciclone

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24 Exemplo prático A companhia Super-São-Gotardo projetou para a Pequena-Uberlândia um ciclone Lapple de diâmetro Dc=55cm, para coletar partícula de um fluxo de ar a 70 0C e 1 atm. “Partículas com mais de 20µ são coletadas com eficiência superior a 99,5%”.

25 Referências MASSARANI, G. Fluidodinâmica em sistemas particulados. Rio de Janeiro: E Papers Serviços Editoriais Ltda., 2002. BLOOR, M.I.G. e INGHAM, D.B., The flow in industrial hydrocyclones. MASSARANI, G. Fluidodinâmica em sistemas particulados. Rio de Janeiro: EPapers Serviços Editoriais Ltda., 2002.