Diseño y construcción de un sistema de separación de partículas finas

HORACIO A. PETIT; LEONEL O. PICO; GUSTAVO G. SOSA; MIRTA R. BARBOSA,

Mendoza

Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas 2012; 2012

UN Cuyo

En la Facultad de Ingeniería se desarrolla un proyecto de diseño y construcción de ciclones, en el marco del cual se estudian las variables de diseño, y se realiza la simulación del flujo complejo que tiene lugar en el separador. Se establecen modelos para la eficiencia fraccional de separación, cuya validación requiere de datos experimentales. El proceso de separación consta de un ventilador, un dosificador de polvo, el ciclón y un filtro de mangas. En este trabajo se presenta el diseño y montaje del equipamiento para lograr la separación de partículas finas. Se analiza la versatilidad del sistema en cuanto al rango de las variables de operación y las variables geométricas de ciclones y la capacidad de separar partículas de distinto tamaño. Para el proyecto de planta piloto se adopta como base de diseño del equipo experimental un ciclón de tipo Stairmand, de 20 cm de diámetro. Para el rango de tamaños de partícula elegido y en una primera etapa, se toma la temperatura ambiente de 20ºC. Se utiliza un ventilador centrífugo para el transporte del gas portador de los sólidos que controla el caudal entre 400 m3/h y 650 m3/h. El contenido de polvo se controla por medio de un dosificador volumétrico para un rango de dosificación de 100 a 850 g/h. El filtro de mangas posee un área filtrante total de 5 m2, con un caudal admisible es de 0.130 m3/s. En posteriores etapas, se contempla la posibilidad de trabajar a otras temperaturas, que se regularán mediante una resistencia eléctrica. Las mediciones de las distribuciones de tamaños de partículas se determinarán a través del Laboratorio de Micropartículas de la Facultad de Ingeniería.   El dispositivo experimental diseñado permitirá recoger polvos con diferentes granulometrías de acuerdo a las condiciones de trabajo. Los resultados experimentales permitirán la validación de los modelos matemáticos obtenidos previamente en el grupo de trabajo. El control del caudal de aire, la precisión de la dosificación del material a separar y la calidad de retención del filtro son determinantes para el correcto funcionamiento del sistema de separación. A esto debe añadirse la importancia de un adecuado control de temperatura.