Publicação: Estudo dos efeitos das variáveis geométricas no desempenho de ciclones convencionais e filtrantes
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
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Coorientador
Barrozo, Marcos Antonio de Souza
Resumo
Os ciclones filtrantes são equipamentos usados na separação de sólidos em suspensão presente
em correntes gasosas. Este equipamento consiste na substituição da seção cônica metálica por
uma seção cônica porosa. Neste trabalho estudou-se através de um planejamento composto
central, a influência de quatro variáveis geométricas, sobre o diâmetro de corte, eficiência de
coleta e número de Euler. As variáveis estudadas foram o diâmetro do duto de saída do gás do
overflow (Do), o diâmetro do underflow, (Du), a altura da parte cônica (Zc) e o comprimento do
tubo de saída do gás no interior do ciclone (Sc). O meio filtrante utilizado foi o de polipropileno.
Além disso, foram aplicadas técnicas de fluidodinâmica computacional (CFD) para melhor
entender o desempenho de ciclones convencionais e filtrantes. Com os resultados experimentais e
os oriundos da simulação, concluiu-se que os números de Euler para os ciclones filtrantes foram
sempre inferiores aos do ciclone convencional, indicando que o primeiro opera com menor queda
de pressão e, conseqüentemente, com menor consumo de energia. Os diâmetros de corte obtidos
para os ciclones filtrantes foram superiores aos do convencional, indicando uma menor eficiência
na coleta de partículas finas.
Abstract
Filtering cyclones are pieces of equipment used for separation of suspended solids present in
gaseous streams. This equipment consists of the replacement of the metallic conical section by a
porous conical section. In this work, through experimental design, it was studied the influence of
four geometric variables on the cut diameter, collection efficiency and Euler s number. The
studied variables were: overflow diameter (Do), underflow diameter (Du), conic part height (Zc)
and vortex finder length (Sc). The filtering medium was polypropylene. Besides, computational
fluid dynamics techniques (CFD) were applied for understanding in a better way the performance
of conventional and filtering cyclones. From the experimental results and those obtained from of
the simulation, it was concluded that the Euler s numbers for the filtering cyclone were lower
than the conventional cyclones, thus indicating that the first one operates with a lower pressure
drop and, consequently, with smaller energy consumption. The cut diameters obtained for the
filtering cyclones were higher than in the conventional ones, thus indicating a lower efficiency in
the collection of fine particles.
Palavras-chave
Ciclone, Separação, Meio filtrante, Planejamento experimental, Cyclone, Separation, Experimental design, Separação (Tecnologia), Separadores (Máquinas)
Citação
LACERDA, Aderjane Ferreira. Estudo dos efeitos das variáveis geométricas no desempenho de ciclones convencionais e filtrantes. 2007. 159 f. Tese (Doutorado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007.