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Para calcular el diámetro mínimo de las par-
tículas que se separan, partimos de la ley de
Stokes, pero, en este caso, las partículas no
se separan por su peso, sino por fuerza cen-
trífuga. Por ello, primero cambiamos g por la
aceleración centrífuga u /r.
c
2
Por otra parte, la corriente entra al ciclón
por una boca rectangular de ancho B, y para
llegar a la pared donde se deposita y cae,
debe recorrer dicha distancia. la velocidad
de la partícula tiene dos componentes: u , en
c
el sentido de giro y u en sentido radial. Para
r
depositarse se requieren N vueltas y que
haya un recorrido radial de B metros, lo que
demanda un tiempo t:
t
=
2 rN B
π
=
(7)
u u
c
r
Con esta relación hacemos el segundo
cambio en la ley de Stokes (expresión 3): en
lugar de u , ponemos u , expresada en fun-
p
r
ción de u . Con ello obtenemos la ecuación
c
de Rosin, Rammler e Intelmann, que nos da
el diámetro mínimo de la partícula sepa-
rada por dicho ciclón, consecuentemente
todas las partículas mayores se separan
también:
d p
min
=
9
μ B
(8)
π
N u
c
( - ) ρ
p
ρ
N: número de giros de la partícula hasta lle-
gar a la pared. Valor normal, N = 5,
B: ancho efectivo de la entrada del ciclón:
B = d/4 si la entrada es rectangular,
B = (d-d)/2 si la entrada es circular.
El diámetro de partícula por encima del cual
se separa la mitad de ellas, se denomina
“diámetro de corte” y es igual al diámetro
mínimo dividido por 2.
√
En el manual del Ingeniero Químico de Perry
hay una curva de la eficiencia de la separa-
ción para distintos tamaños de partículas de
polvo. Ver Figura 5.
la relación entre la masa de partículas que se
separan y la que ingresa, se llama “eficiencia
fraccional”, pero se expresa en % y se sim-
boliza con la letra E. Es independiente de las
condiciones operativas; depende de la relación
entre el diámetro de partícula a que se refiere
y el diámetro medio. Permite calcular la sepa-
ración obtenible de partículas de distintos
diámetros d partiendo de una granulometría
p
determinada, que nos da el diámetro medio.
la pérdida de carga en un ciclón, separadores
de gotas centrífugos y de demisters, se expre-
sa en el “número de cabezas”
(1)
∆ p
=
ς
ρ u c
2
(9)
2
∆
p: diferencial de presión, Pa
ρ
: densidad del gas o vapor, kg/m
3
ς
: número de cabezas.
u : velocidad del gas o vapor, m/s
c
A&G 117
• Tomo XXIX • Vol. 4 • (2019)
542
· No T AS d E I NGENIERÍA Q UÍ m ICA ·
(1)
El “número de cabezas” se refiere a un concepto, en dinámica de fluidos, que relaciona la energía (principio de Bernoulli) de un fluido incompresible con la altura
(head)
de
una columna estática equivalente de ese fluido.
Figura 4 - Ciclón estándar (Perry ed. 3 y sig.)
Vista desde X
Figura 5 - Eficiencia fraccional de ciclones.
Reproducida del Manual del Ingeniero Químico de Perry, 4ª edición , 1950, Figura 20.90, pág. 20.72
Eficiencia general
de recolección
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Fracción acumulativa mayor que el tamaño de d
p
Eficiencia de recolección de peso fraccional, E
Ordenada media
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
tículas que se separan, partimos de la ley de
Stokes, pero, en este caso, las partículas no
se separan por su peso, sino por fuerza cen-
trífuga. Por ello, primero cambiamos g por la
aceleración centrífuga u /r.
c
2
Por otra parte, la corriente entra al ciclón
por una boca rectangular de ancho B, y para
llegar a la pared donde se deposita y cae,
debe recorrer dicha distancia. la velocidad
de la partícula tiene dos componentes: u , en
c
el sentido de giro y u en sentido radial. Para
r
depositarse se requieren N vueltas y que
haya un recorrido radial de B metros, lo que
demanda un tiempo t:
t
=
2 rN B
π
=
(7)
u u
c
r
Con esta relación hacemos el segundo
cambio en la ley de Stokes (expresión 3): en
lugar de u , ponemos u , expresada en fun-
p
r
ción de u . Con ello obtenemos la ecuación
c
de Rosin, Rammler e Intelmann, que nos da
el diámetro mínimo de la partícula sepa-
rada por dicho ciclón, consecuentemente
todas las partículas mayores se separan
también:
d p
min
=
9
μ B
(8)
π
N u
c
( - ) ρ
p
ρ
N: número de giros de la partícula hasta lle-
gar a la pared. Valor normal, N = 5,
B: ancho efectivo de la entrada del ciclón:
B = d/4 si la entrada es rectangular,
B = (d-d)/2 si la entrada es circular.
El diámetro de partícula por encima del cual
se separa la mitad de ellas, se denomina
“diámetro de corte” y es igual al diámetro
mínimo dividido por 2.
√
En el manual del Ingeniero Químico de Perry
hay una curva de la eficiencia de la separa-
ción para distintos tamaños de partículas de
polvo. Ver Figura 5.
la relación entre la masa de partículas que se
separan y la que ingresa, se llama “eficiencia
fraccional”, pero se expresa en % y se sim-
boliza con la letra E. Es independiente de las
condiciones operativas; depende de la relación
entre el diámetro de partícula a que se refiere
y el diámetro medio. Permite calcular la sepa-
ración obtenible de partículas de distintos
diámetros d partiendo de una granulometría
p
determinada, que nos da el diámetro medio.
la pérdida de carga en un ciclón, separadores
de gotas centrífugos y de demisters, se expre-
sa en el “número de cabezas”
(1)
∆ p
=
ς
ρ u c
2
(9)
2
∆
p: diferencial de presión, Pa
ρ
: densidad del gas o vapor, kg/m
3
ς
: número de cabezas.
u : velocidad del gas o vapor, m/s
c
A&G 117
• Tomo XXIX • Vol. 4 • (2019)
542
· No T AS d E I NGENIERÍA Q UÍ m ICA ·
(1)
El “número de cabezas” se refiere a un concepto, en dinámica de fluidos, que relaciona la energía (principio de Bernoulli) de un fluido incompresible con la altura
(head)
de
una columna estática equivalente de ese fluido.
Figura 4 - Ciclón estándar (Perry ed. 3 y sig.)
Vista desde X
Figura 5 - Eficiencia fraccional de ciclones.
Reproducida del Manual del Ingeniero Químico de Perry, 4ª edición , 1950, Figura 20.90, pág. 20.72
Eficiencia general
de recolección
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Fracción acumulativa mayor que el tamaño de d
p
Eficiencia de recolección de peso fraccional, E
Ordenada media
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
