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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)
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