Ciclones em Operações Unitárias II - Aula 5

OPERAÇÕES UNITÁRIAS II Engenharia Química 2S2023 Aula 5 Prof Me Marcelo Ferreira email marceloferreiraumcbr CICLONES Equipamentos em que a força gravitacional é substituída por uma força centrífuga a qual pode ser aumentada ou diminuída em função da necessidade da operação São equipamentos aplicados para a separação de partículas sólidas ou líquidas de dimensões próximas a 10 µm presentes em correntes gasosas nessas condições apresentam eficiências bem mais elevadas do que os separadores gravitacionais Dc diâmetro do ciclone na região cilíndrica CICLONES 𝐵 𝐷𝑐 4 Alimentação da corrente gasosa 6 a 20 ms no duto de entrada com dimensões de altura H e largura B Operação a corrente gasosa percorre duas espirais sendo uma externa descendente e outra interna ascendente CICLONES Equação empírica para o cálculo da aceleração radial 𝒗𝟐 𝒂 𝒓 𝒘𝟐 𝒓 𝒓 𝒃 𝒏 b e n são constantes do equipamento determinadas empiricamente velocidade terminal Lei de Stokes CICLONES 𝑣𝑡 𝑎𝐷2 𝜌𝑠𝜌 18𝜇 𝑏𝐷2 𝜌𝑠𝜌 𝑟𝑛18𝜇 Cálculo da perda de carga ΔP 𝑷 𝟏 𝟎𝟕𝟖 𝑨𝒆 𝑨𝒔 𝟏𝟐𝟏 𝝆 𝒗𝟐 𝑃 perda de carga em mmH2O 𝐴𝑒 𝐵 𝐻 área da secção de entrada do ciclone 𝜌 densidade do gás com partículas em gcm3 𝑣 velocidade do gás na entrada do ciclone em ms Perda de carga recomendada 15 a 75 mmH2O CICLONES 𝐴𝑠 𝜋 𝐷2 4 área da secção de saída da corrente gasosa do ciclone Roteiro para dimensionamento de um ciclone 1 Fixar a dimensão de captação para as partículas de diâmetro D 2 No gráfico de eficiência de ciclones obter a relação DD onde D diâmetro médio das partículas D diâmetro de corte ou seja diâmetro das partículas que são separadas com eficiência de 50 CICLONES CICLONES 100 80 60 50 40 30 20 10 02 03 04 05 06 07 08 09 10 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D D Roteiro para dimensionamento de um ciclone 3 Calcular D 4Para a velocidade v 6 a 20 ms µ cP ρs e ρ gcm3 e D µm o diâmetro Dc cm do ciclone pode ser calculado da seguinte maneira 5 Cálculo da perda de carga do ciclone CICLONES 𝐷𝑐 1396 103 𝑣 𝜌𝑠 𝜌 𝐷2 𝜇