·      Cálculo la eficiencia del ciclón:

Para calcular la eficiencia del ciclón se requiere calcular primero si hay o no resupensión, ya que de presentarse resuspensión en el ciclón, la ecuación de Leith y Licht estaría sobrestimando la eficiencia del ciclón.

Para hallar la relación de velocidades se requiere primero estimar la velocidad equivalente y luego la velocidad de saltación.

-           Velocidad equivalente (Ecuación 10.16):

Suponiendo que la corriente gaseosa es aire, éstas son las propiedades del aire a 450 °C y 85.3 kPa:

r    = 0.411 kg/m3

µ    = 3.57 ´ 10-5 kg/ms

 m/s

-           Velocidad de saltación (Ecuación 10.15):

 m/s

-           Relación entre velocidades:

Como   < 1.35,  No hay resuspensión del material particulado

Como ya estamos seguros que no hay resuspensión de las partículas, procedemos a calcular la eficiencia del ciclón. Para ello se necesita determinar el factor de configuración (Ecuación 10.3), el tiempo de relajación (Ecuación 10.10) y el exponente de vórtice (Ecuación  10.11).

Cuando tenemos un ciclón de una familia de ciclones estandarizados, el factor de configuración G es común para cada familia de ciclones y puede leerse de las tablas 10.1 a 10.3. Aunque tenemos un ciclón Stairmand que tiene un factor de configuración de 551.22, se hará todo el procedimiento necesario para hallarlo.

-           Volumen del ciclón evaluado sobre la salida (Ecuación 10.7):

 m 3

-           Longitud natural del ciclón (Ecuación 10.6):

 m

Condición:       L < H - S

                        2.99 m < 4.84 m - 0.60 m

                        2.99 m < 4.24 m

Ya que cumple la condición, calculamos el volumen evaluado sobre la longitud natural del ciclón

-           Factor de dimensiones lineales (Ecuación 10.9):

 m

-           Volumen del ciclón evaluado sobre la longitud natural (Ecuación 10.8):                                          

-           Factor dimensional de las proporciones volumétricas del ciclón (Ecuación 10.4):

 m 3

-           Relación entre la altura de entrada y el diámetro del ciclón:

-           Relación entre la base de entrada y el diámetro del ciclón:

-    Factor de configuración (Ecuación 10.3):

-    Exponente de vórtice (Ecuación 10.11):

-    Tiempo de relajación (Ecuación 10.10):

Para una partícula con Dpi = 7.5 µm (7.5 ´ 10-7 m), tenemos:

s

Los tiempos de relajación para los demás tamaños de partículas se reportan en la tabla 10.6.

-    Eficiencia fraccional por intervalos de tamaño:

Como la concentración de las partículas es de 2 g/m3, la ecuación 10.1 se puede utilizar sin tener que corregirla con la ecuación 10.22.

Para una partícula con Dpi = 7.5 µm (7.5 ´ 10-7 m), tenemos:

Las eficiencias fraccionales por intervalos de tamaño para los demás tamaños de partículas se reportan en la tabla 10.6.

-    Eficiencia total (Ecuación 10.2):

La eficiencia total se reporta en la tabla 10.6.

Tabla 10.6. Cálculo de la eficiencia para el ejemplo 1.