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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Comportamento do hidrociclone filtrante frente às modificações no diâmetro de underflow e no tubo de vortex finder
metadata.dc.creator: Almeida, Celso Augusto Koboldt
metadata.dc.contributor.advisor1: Barrozo, Marcos Antonio de Souza
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Damasceno, João Jorge Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee1: Vieira, Luiz Gustavo Martins
metadata.dc.contributor.referee2: Ataide, Carlos Henrique
metadata.dc.contributor.referee3: Martins, Jader
metadata.dc.description.resumo: Hidrociclones filtrantes são equipamentos similares aos hidrociclones convencionais, exceto pelo fato de possuírem uma região cônica filtrante. Desta forma, durante o funcionamento deste separador, além das correntes de alimentação, underflow e overflow, comumente observadas, a região cônica porosa produz líquido pelo processo de filtração. Apesar da baixa vazão de filtrado, é uma constatação experimental que a filtração na região cônica de um hidrociclone é capaz de diminuir o número de Euler e aumentar a eficiência de coleta de material particulado neste tipo de separador centrífugo. Neste contexto, Vieira (2006) obteve um hidrociclone de geometria otimizada, denominado de HF11, utilizando técnicas de CFD validadas por dados experimentais. Este hidrociclone filtrante otimizado permitiu a conciliação de baixos números de Euler com altas eficiências de coleta. A fim de dar continuidade aos estudos mencionados anteriormente, este trabalho teve como objetivos a análise da influência do comprimento do vortex finder e do diâmetro de underflow sobre o processo de separação sólido-líquido no hidrociclone filtrante HF11 e similar convencional HC11. Através das técnicas de planejamento fatorial, medidas experimentais e fluidodinâmica computacional foi possível analisar a influência do vortex finder e do diâmetro de underflow sobre a separação sólido-líquido. A partir da análise anterior, foi verificado que o número de Euler e o diâmetro de corte foram inversamente proporcionais às variações de diâmetro de underflow. Por sua vez, o número de Euler comportou-se diretamente proporcional frente às modificações de vortex finder. Verificou-se ainda, que em se tratando da influência do comprimento do vortex finder sobre o diâmetro de corte, valores intermediários desta variável geométrica foram os que proporcionaram as maiores eficiências de coleta de material particulado. Concluiu-se então, que a combinação ideal entre o diâmetro de underflow e o comprimento de vortex finder num hidrociclone filtrante dependerá dos interesses técnicooperacionais de cada usuário. Portanto, considerando a faixa experimental utilizada neste trabalho, se a prioridade do usuário for prever a classificação por tamanho de partículas, um diâmetro de underflow e um comprimento de vortex finder de 5 e 21 mm, respectivamente, seriam os mais indicados. Porém, se o objetivo for unicamente concentrar a corrente de underflow em sólidos, seriam indicados um diâmetro de underflow e um comprimento de vortex finder de 3 e 12 mm, respectivamente.
Abstract: Filtering hydrocyclones are similar equipaments to the conventional hydrocyclone except by the fact they have filtering conical region. In this way, during the operation of this equipament, besides the feed streams, the underflow and the overflow, observed commonly, the porous conical region produces liquid by the filtration process. The filtration in the conical region of the hydrocyclone is able to reduce the Euler number and increase the particulate material collection efficiency in this type of centrifugal separator, verified by the experimental results, despite the low filtered rate. In this context, VIEIRA (2006) obtained a hydrocyclone with optimal geometry, denominated HF11, using techniques of CFD validated by experimental data. This optimal filtering hydrocyclone allowed to obtain results with low Euler numbers and high collection efficiencies. In order to give continuity to the studies mentioned previously, this work is aimed at examining the influence of the vortex finder length and the underflow diameter about the solid-liquid separation process in the filtering hydrocyclone HF11 and in the conventional hydrocyclone similar HC11. Through the techniques of factorial planning, of the experimental results and of the computational fluidodynamic, was possible analyze the influence of the vortex finder and of the underflow diameter about the solid-liquid separation. From the previous analysis, was verified that the Euler number and the cut diameter were inversely proportional to the variations of the underflow diameter. On the other hand, the Euler number was straightly proportional to the modifications of the vortex finder. About the influence of the vortex finder length on the cut diameter, also it was observed that intermediate values of this geometrical variable provided the biggest particulate material collection efficiencies. Therefore, the ideal combination between the underflow diameter and the vortex finder length in a filtering hydrocyclone will depend of the technical-operational interests of each user. Considering the experimental interval utilized in this work, if the priority of the user is to know the classification by particle size, a underflow diameter and a vortex finder length of 5 and 21 mm, respectively, would be the appropriatest. However, if the objective is only to concentrate the underflow current in solids, would be appropriate a underflow diameter and a vortex finder length of 3 and 12 mm, respectively.
Keywords: Separador
Hidrociclones
Filtração
Fluidodinâmica Computacional (CFD)
Separator
Hydrocyclones
Filtration
Computational Fluidodynamic (CFD)
Separação (Tecnologia)
Hidrociclone
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Química
Citation: ALMEIDA, Celso Augusto Koboldt. Comportamento do hidrociclone filtrante frente às modificações no diâmetro de underflow e no tubo de vortex finder. 2008. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2008.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15110
Issue Date: 10-Mar-2008
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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