Separador ciclónico para niños

Un separador ciclónico es una máquina especial que sirve para separar partículas sólidas, como polvo o virutas, que están mezcladas en el aire, un gas o un líquido. Lo hace sin usar filtros, aprovechando un movimiento giratorio muy rápido, como un pequeño tornado. Este movimiento, junto con la fuerza de la gravedad, ayuda a que las partículas más pesadas se separen del fluido. También puede separar pequeñas gotas de líquido de un gas.

Separadores Ciclónicos: ¿Cómo Funcionan?

¿Qué es un Separador Ciclónico?

Un separador ciclónico, también llamado ciclón, es un recipiente con forma de cilindro o cono. Dentro de él, el aire o el gas con partículas se mueve a gran velocidad, creando un patrón en espiral.

Un separador ciclónico simple, (léase de arriba hacia abajo), aire limpio, tubo de salida, entrada de aire, aire sucio, contenedor ciclónico, sección cónica, suciedad.

El Secreto de la Separación: El Vórtice

El aire sucio entra por la parte de arriba del ciclón y empieza a girar en espiral, bajando hacia la parte más estrecha. Las partículas más grandes y pesadas, al girar tan rápido, no pueden seguir la curva ascendente del aire. Por eso, chocan contra las paredes del ciclón y caen hacia la parte de abajo, donde se recogen. El aire limpio, ya sin partículas, sube por el centro del ciclón y sale por un tubo en la parte superior.

En los ciclones con forma de cono, el giro se hace más estrecho a medida que baja. Esto ayuda a atrapar incluso partículas más pequeñas.

¿Qué es el Punto de Corte?

Cada ciclón tiene un "punto de corte". Este punto indica el tamaño de las partículas que el ciclón puede separar con una eficiencia del 50%. Las partículas más grandes que este punto se separarán con mayor facilidad, y las más pequeñas, con menos.

Existe otro tipo de ciclón que usa una corriente de aire extra. Esta corriente ayuda a recoger las partículas que chocan contra las paredes, protegiendo el aparato del desgaste. En este diseño, el aire sucio entra por abajo y unas aspas lo hacen girar. El aire secundario entra por arriba y empuja las partículas hacia la zona de recolección. Esto permite que el ciclón pueda funcionar incluso si está colocado de forma horizontal, ya que no depende solo de la gravedad.

¿Dónde se Usan los Separadores Ciclónicos?

Los separadores ciclónicos se usan en muchos lugares, tanto en la industria como en nuestros hogares.

Ciclones en Casa y en la Industria

• En los aserraderos, los ciclones grandes eliminan el serrín y el polvo que producen las máquinas.
• En las refinerías de petróleo, ayudan a separar aceites y gases.
• En la industria del cemento, son parte importante de los hornos.
• En casa, muchas aspiradoras modernas usan la tecnología ciclónica para separar el polvo del aire, sin necesidad de bolsas.
• En las cocinas industriales, los ciclones separan la grasa del aire.
• También se usan ciclones pequeños para analizar las partículas que hay en el aire que respiramos. Algunos son tan pequeños que se pueden llevar en la ropa.

¿Qué son los Hidrociclones?

Existen aparatos parecidos a los ciclones, pero que se usan para separar partículas o sólidos que están en líquidos. Estos se llaman hidrociclones o hidroclones. Se utilizan, por ejemplo, para limpiar el agua en plantas de tratamiento.

Tipos de Ciclones: Familias y Eficiencia

Los ciclones se diseñan siguiendo "familias" que tienen proporciones específicas. Las principales familias de ciclones, según cómo entra el aire, son:

• Ciclones de alta eficiencia.
• Ciclones convencionales.
• Ciclones de alta capacidad.

La tabla siguiente muestra qué tan bien pueden separar partículas cada tipo de ciclón:

Tabla: Intervalo de eficiencia de remoción para las diferentes familias de ciclones.

Los ciclones convencionales son buenos para partículas de tamaño medio. Pueden quitar entre el 70% y el 90% de las partículas grandes (más de 20 micrómetros) y entre el 30% y el 90% de las partículas de tamaño medio (más de 10 micrómetros). Para partículas muy pequeñas (más de 2.5 micrómetros), su eficiencia es menor, entre 0% y 40%.

Los ciclones de alta eficiencia están hechos para atrapar mejor las partículas más pequeñas. Pueden quitar entre el 80% y el 99% de las partículas grandes, entre el 60% y el 95% de las de tamaño medio, y entre el 20% y el 70% de las muy pequeñas. Sin embargo, para usarlos se necesita más energía, porque el aire tiene que pasar con más fuerza a través de ellos.

Los ciclones de alta capacidad son mejores para manejar grandes volúmenes de aire o gas, pero su principal función es quitar partículas grandes. Pueden eliminar entre el 80% y el 99% de las partículas grandes. Para las partículas de tamaño medio, su eficiencia es del 10% al 40%, y para las muy pequeñas, del 0% al 10%.

Véase también

En inglés: Cyclonic separation Facts for Kids