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• Miguel Miranda

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Ciclones Básicamente su función es separar polvo y otras partículas a través de fuerza centrifuga y por gravedad. El aire cargado de polvo entra tangencialmente por la parte superior cilíndrica. La corriente de aire sigue una trayectoria en espiral que primero se dirige hacia el fondo del tronco de cono, ascendiendo después por el centro del mismo. El aire, una vez depurado, abandona el ciclón por la parte superior. Las partículas separadas se descargan por el fondo del ciclón. EFICIENCIA

Variable que definen la eficiencia del Ciclón: 

Depende del tamaño de la partícula



Depende del volumen del aire



Depende de la calidad de fabricación



Depende de la calidad de instalación



La Humedad



La Temperatura

La eficiencia aumenta en la medida que aumenta el flujo de aire del ciclón. Es decir, con más flujo el ciclón se vuelve más eficiente (curva 1), por el contrario cuando se disminuye el flujo también disminuye la eficiencia (curva 2). Sin embargo, a mayor flujo, también es mayor la pérdida de presión. INNOVA realiza controles de calidad tanto en la mano de obra como en el diseño de los ciclones, para garantizarle un ciclón de alta eficiencia. MODELOS

Los Separadores Ciclónicos son completamente soldados y reforzados con ángulo tipo anillo. Están diseñados para aplicaciones industriales que manejan entre 500 - 50000 CFM. Sin embargo, los ciclones tienen una mínima perdida de presión de 2”-4” wc. Otros ciclones de alta eficiencia pueden tener perdida de presión muy altas de aproximadamente 12” wc. Este incremento de perdida de presión, significa mayor potencia instalada en el ventilador.

Los Separadores Horizontales fueron diseñados para disminuir la cantidad de material transportado en sistemas de aspiración, en un porcentaje de entre el 75% y 85%, secuencialmente antes de que se introduzcan en un filtro. La instalación de un separador horizontal delante de un filtro aumentará la vida útil de las mangas del mismo. En general, mientras más grande es el tamaño de las partículas, mayor es la eficiencia de estos separadores.

VISORES DE POLICARBONATOS CON BRIDAS Son ubicados en la descarga de los ciclones y permiten supervisar el flujo del producto que descarga por gravedad el ciclón. El mismo es de fácil instalación y remoción. La unidad incluye el

visor, el marco (disponible en aluminio ó acero soldado), y retenes. Conocidos también como Sight Glass, esta indicado para sistemas de vacío y sistemas de presión.

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

Definición: Los ciclones son colectores centrífugos en los que la entrada de aire es tangencial al cuerpo del cilindro, de esta manera se fuerza a las partículas a dirigirse hacia las paredes, donde perderán su energía y caerán a un colector o tolva situado en la parte inferior del cuerpo.

Características de los ciclones convencionales

Dimensión

Nomenclatura

Tipo de ciclón

Lapple

Swift

Peterson-Whitby

Zenz

Diámetro del ciclón

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

Diámetro 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 cónica

z/Dc

2.0

2.0

1.837

2.0

Altura total del ciclón

H/Dc

4.0

3.75

3.17

4.0

Diámetro salida partículas

B/Dc

0.25

0.4

0.5

0.25

Factor de configuración

G

342.29

425.41

Número cabezas de velocidad

NH

8.0

8.0

7.76

8.0

Número de vórtices

N

6.0

5.5

3.9

6.0

402.88 381.79

Características de los ciclones de alta eficiencia

Dimensión

Nomenclatura

Tipo de ciclón

Stairmand

Swift

Echeverri

Diámetro del ciclón

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

Diámetro de salida

Ds/Dc

0.5

0.4

0.5

Altura parte cilindrica

h/Dc

1.5

1.4

1.5

Altura parte cónica

z/Dc

2.5

2.5

2.5

Altura total del ciclón

H/Dc

4.0

3.9

4.0

Diámetro salida partículas

B/Dc

0.375

0.4

0.375

Factor de configuración

G

551.22

698.65

585.71

Número cabezas de velocidad

NH

6.4

9.24

6.4

Número de vórtices

N

5.5

6.0

5.5

Características de los ciclones de alta capacidad Dimensión

Nomenclatura Tipo de ciclón

Stairmand

Swift

Diámetro del ciclón

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

Diámetro de salida

Ds/Dc

0.75

0.75

Altura parte cilindrica

h/Dc

1.5

1.7

Altura parte cónica

z/Dc

2.5

2.0

Altura total del ciclón

H/Dc

4.0

3.7

Diámetro salida partículas

B/Dc

0.375

0.4

Factor de configuración

G

29.79

30.48

Número cabezas de velocidad

NH

8.0

7.96

Número de vórtices

N

3.7

3.4

Eficiencia de separación: Se proponen las siguientes fórmulas para calcular la eficiencia de separación para un determinado diámetro de partícula, el diámetro de corte que representa el diámetro para el cual la eficiencia de separación es del 50% y el diámetro crítico que es el diámetro de partícula a partir del cual la eficiencia de separación es del 100%.

Eficiencia de separación Diámetro de corte Diámetro crítico Viscosidad del fluido Factor de proporcionalidad definido por la geometría de la partícula

Diámetro que tendría una esfera del mismo volumen que la partícula. Diámetro de la partícula (mayor longitud de la misma)

Densidad del gas

Densidad de las partículas Velocidad del gas a la entrada del ciclón Número completo de vueltas que da el gas a través del ciclón en su vórtice inicial, para la eliminación de partículas.

Otra alternativa para calcular la eficiencia es:

Donde: hi = Eficiencia fraccional por intervalos de tamaño. G = Factor de configuración del ciclón. Ti = Tiempo de relajación para cada partícula, s. Q = Caudal de gas, m3/s. Dc = Diámetro del ciclón, m. n = Exponente del vórtice del ciclón

En la cual: Dc = Diámetro del ciclón, m. T = Temperatura del gas, K.

Nota: El cálculo de la eficiencia de separación para todo el efluente hay que hacerlo para todos los rangos de diámetros de las partículas 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 partículas arrastradas por el efluente.

Eficiencia aproximada de los distintos ciclones:

Eficiencia de remoción (%) Familia de ciclones Total de partículas

PM10

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

Pérdida de carga: Es la pérdida de presión que se produce en un efluente gaseoso al pasar por un separador ciclónico debido a la fricción con las paredes, los cambios de volúmen, etc... El cálculo total de pérdidas es muy complicado (se incluye una tabla con cálculos totales), tomaremos una aproximación considerando las pérdidas de presión debido a la pérdida de energía cinética. En concreto una estimación propuesta por Shepherd y Lapple. Densidad del gas portador, kg/m3 Velocidad de entrada del gas en el ciclón, m/s Número de cabezas de velocidad a la entrada del ciclón. Éste dato es común para cada familia de ciclones. Cálculo total de la pérdida de presión para un ciclón:

ΔPe Pérdidas en la entrada ΔPk Pérdidas de energía ΔPf Pérdidas por rozamiento en el ΔPr Pérdidas de energía cinética debidas al ΔPo Pérdidas de presión en el vórtice interior y salida del ciclón.

del vórtice campo

ciclón. cinética. exterior. rotacional.

Cálculos de pérdidas de presión para un ciclón convencional de Lapple (la pérdida de presión 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)

ΔPe

ΔPk

ΔPf

ΔPr

ΔPo

Total (Pa)

5

16

9

37

31

11

104

8

35

21

84

70

26

235

10

62

37

149

124

45

417

13

97

58

232

194

71

652

15

140

83

335

279

102

939

16

159

95

381

319

117

1071

18

190

113

456

380

139

1279

20

248

148

596

497

181

1670

Tiempo de relajación: Tiempo necesario para que una partícula alcance la velocidad terminal de caída.

Donde: rp = Densidad de la partícula, kg/m3. Dpi = Diámetro de la partícula, m. μ = Viscosidad del gas, kg/ms. Velocidad de saltación: La velocidad de saltación es la velocidad de entrada de aire al ciclón a la que empieza a resuspenderse la materia particulada, produciendo una disminución en la eficiencia de captación del ciclón. W Velocidad equivalente: Consideraciones en el diseño del ciclón: Seleccionar los tipos de ciclón adecuados, dependiendo del funcionamiento o necesidades requeridas, tamaño de partícula a limpiar, etc... Obtener un estimativo de la distribución de tamaño de las partículas en la corriente gaseosa a ser tratada.

Calcular la eficiencia y la caída de presión de los ciclones para estimar cual es el que mejor se adapta a las necesidades del efluente. Calcular el diámetro del ciclón para una velocidad de entrada que no permita la resuspensión de material y que minimice la pérdida de carga (principal coste de funcionamiento del ciclón), y determinar las otras dimensiones del ciclón con las relaciones establecidas para las familias de ciclones con base en el diámetro. En ciertos casos los requerimientos de caudal o de distribución de partículas propician la necesidad de trabjar con cilones en paralelo, para grandes efluentes, o en serie, para conseguir una mayor eficiencia en la recolección de partículas. 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

01 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 CICLONES • En las aplicaciones donde operan muchos ciclones pequeños en paralelo, el sistema total se le conoce como ciclón de tubos múltiples, multi-ciclón o multiclón.

• Tipo de Tecnología: Remoción de MP por fuerzas centrífugas e inerciales, inducidas al forzar el cambio de dirección del gas cargado de partículas. Los ciclones se usan para controlar la MP, principalmente la MP de diámetro aerodinámico mayor de 10 micras ( A m). Hay sin embargo, ciclones de alta eficiencia, diseñados para ser efectivos con MP de diámetro aerodinámico 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 partículas mayores de 200 A m, las cámaras de asentamiento por gravedad o los simples separadores por impulso ( momentum ), son normalmente satisfactorios y menos expuestos a la abrasión. (Wark, 1981; Perry, 1984). Límites de Emisión logrables/Reducciones: • La eficiencia de colección de los ciclones varía en función del tamaño de la partícula y del diseño del ciclón. • La eficiencia de ciclones generalmente, aumenta con: (1) el tamaño de partícula y/o la densidad, (2) la velocidad en el conducto de entrada, (3) la longitud del cuerpo del ciclón, (4) el número de revoluciones del gas en el ciclón, (5) la proporción del diámetro del cuerpo del ciclón al diámetro del conducto de salida del gas, (6) la carga de polvo y, (7) el pulimento de la superficie de la pared interior del ciclón. La eficiencia del ciclón disminuirá con los aumentos en: (1) la viscosidad del gas, (2) el diámetro del cuerpo, (3) el diámetro de la salida del gas, (4) el área del conducto de entrada del gas y, (5) la densidad del gas. • Un factor común que contribuye a la disminución de eficiencias de control en los ciclones es el escape de aire en el conducto de salida del polvo ( EPA , 1998). Los márgenes de la eficiencia de control para los ciclones individuales, están 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 están diseñados para alcanzar mayor control de las partículas pequeñas que los ciclones convencionales. De acuerdo con Cooper (1994), los ciclones individuales de alta eficiencia pueden remover partículas de 5 A m con eficiencias hasta del 90 por ciento, pudiendo alcanzar mayores eficiencias con partículas más 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 caídas de presión, lo cual requiere de mayores costos de energía para mover el gas sucio a través del ciclón. Por lo general, el diseño del ciclón está determinado por una limitación especificada de caída de presión, en lugar de cumplir con alguna eficiencia de control especificada (Andriola, 1999; Perry, 1994). De acuerdo con Vatavuk (1990), los ciclones de alta capacidad están garantizados solamente para remover partículas mayores de 20 A m, aunque en cierto grado ocurra la colección de partículas más pequeñas. 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 recolección de 80 a 95 porciento para partículas de 5 A m ( EPA , 1998). MULTICICLONES

Ciclones

Los ciclones funcionan como separadores mecánicos, que ayudan a la captación de polvo ligero ó grueso. Sin embargo, la eficiencia de retención de partículas finas es bajo. Modo de operación de un ciclón: I.- El aire entra de manera tangencial por la parte superior, a una velocidad que varía de los 1200 fpm a los 4200 fpm. II.- Se hace pasar el aire hacia abajo en forma de espiral, por una sección cónica cuyo diámetro es cada vez menor. III.- Por efecto de la fuerza centrífuga, las partículas son lanzadas hacia las paredes interiores del ciclón, para ser empujadas hasta el fondo y formar un remolino vertical descendente. IV.- Esta corriente en espiral del aire cambia de dirección al llegar al fondo del recipiente y sale por el conducto situado en el eje. Ventajas de un Ciclón: a) No posee partes móviles ni filtros que reemplazar. b) Gran capacidad para manejar altas concentraciones de polvo. c) Permite la operación con altas temperaturas.