Uso da CFD (Computational Fluid Dynamics) para verificar o desempenho de coleta de partículas de um ciclone utilizado para filtração de gases

Abstract

O ciclone é certamente um dos mais utilizados, antigos e conhecidos dispositivos destinados à recuperação dos materiais particulados nos processos e na separação de partículas sólidas presentes em uma corrente gasosa. São constituídos basicamente de uma região cilíndrica acoplada a uma seção cônica. Neste tipo de equipamento a separação do sólido presente na corrente gasosa ocorre pela ação do campo centrífugo resultante da geometria do equipamento e pelo modo através do qual a suspensão escoa no interior do ciclone. Este equipamento pode ser empregado nos mais diversos segmentos da indústria, dentre os quais, metalúrgico, químico e alimentício. O presente trabalho estudou um ciclone já dimensionado anteriormente por Lacerda em 2007, com o uso da ferramenta de CFD (Computational Fluid Dynamics) para verificar o perfil de pressão, velocidade axial e tangencial, o perfil de linhas de corrente e o desempenho de coleta deste ciclone. Encontrou-se uma eficiência de 87,18% no ciclone aqui simulado e o realizado de forma experimental por Lacerda em 2007 teve cerca de 94 % de eficiência. Os resultados observados mostraram boa concordância com dados verificados na literatura, mas a diferença pode estar relacionada aos diferentes métodos empregados, um feito em simulação e o outro de forma experimental. Além disso, o escoamento da corrente de alimentação em um ciclone é dinâmico, ou seja, o procedimento pode ser realizado em mesmas condições de operação e ainda assim apresentar resultados com pequenas variações.