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

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

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

Introdução

Princípio de Funcionamento do Ciclone

Componentes

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

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

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.

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.

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

Aplicações Farmacêutico Químico Automobilística Laboratório Hospitalar

Influência da variáveis das variáveis operacionais

Todas as dimensões estão amarradas ao Dc

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.

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.

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

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%”.

Referências MASSARANI, G. Fluidodinâmica em sistemas particulados. Rio de Janeiro: E Papers Serviços Editoriais Ltda., 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.