Projete um ciclone Lapple para funcionar como um equipamento de limpeza primária de uma corrente de gás que flui a
, sabendo-se que o ciclone deve apresentar uma eficiência global mínima de
e que a perda de carga máxima admitida será de 3000 Pa . Considere os seguintes dados: densidade do material particulado
, viscosidade do gás
, densidade do gás
.
O material particulado contido nesta corrente de gás tem a distribuição granulométrica dada abaixo:
Table 1: Tabela 10: Distribuição granulométrica.\captionsetup{labelformat=empty}
2
18
30
30
15
4
1
Table 1: Tabela 10: Distribuição granulométrica.
\captionsetup{labelformat=empty}
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2 |
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18 |
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30 |
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30 |
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15 |
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4 |
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1 |
Passo 1
O enunciado pede projetar um ciclone Lapple para transportar uma vazão de gás de
,
/min (isto é,
/s), garantindo eficiência global mínima de 70 % e perda de carga máxima
Pa. Sabemos que a distribuição granulométrica do pó é dada na tabela e os dados do gás e do sólido são
kg/
,
kg/(
)
kg/(
),
kg/
.
Conteúdo da matéria: modelo de Lapple para ciclones (curva de eficiência e dimensionamento pela perda de carga).
Conteúdo da matéria: modelo de Lapple para ciclones (curva de eficiência e dimensionamento pela perda de carga).
Passo 2
Determinar o diâmetro de corte teórico
exigido para que a eficiência global seja
. No modelo de Lapple cada classe granulométrica
tem eficiência
e a eficiência global é
onde
é a fração em massa de partículas de diâmetro médio
. Usamos pontos médios:
Testando valores de
:
- Para
obtém-se
enquanto para
dá
.
Logo o ciclone deve ter .
Logo o ciclone deve ter
Passo 3
Agora usamos a perda de carga para dimensionar o diâmetro externo
. No modelo Lapple assume-se que
onde
é a velocidade média no gargalo de entrada e
engloba perdas.
De Pa e
kg/
:
De
Passo 4
Escolhe-se proporção de Lapple para a entrada rectangular de área
(largura
× altura
). Como
,
Passo 5
Com
m definem-se as demais dimensões segundo Lapple:
Resposta
Diâmetro externo
m;
diâmetro de corte ;
entrada rectangular m;
vortex finder m;
cilindro m;
comprimento total m.
diâmetro de corte
entrada rectangular
vortex finder
cilindro
comprimento total