21 de octubre de 2026 · Indumor
Es una consulta que se repite: alguien pide un ciclón «del 95 %». La pregunta que sigue es siempre la misma: ¿95 % de qué polvo? Un ciclón no tiene una eficiencia, tiene una curva. Atrapa casi todo lo grueso, la mitad de lo que mide cierto tamaño y muy poco de lo fino. Cuánto atrapa de un polvo depende de cuánto polvo de cada tamaño trae el aire.
El modelo clásico para estimarlo es el de Lapple. Parte de las medidas del ciclón, de la velocidad de entrada, de la viscosidad del gas y de la densidad de las partículas, y da el diámetro de corte, el d50: el tamaño de partícula que el ciclón atrapa en un 50 %. Con ese número, la curva de eficiencia por tamaño se aproxima con una fórmula sencilla: η = 1 / (1 + (d50/d)²).
Un ejemplo con números: un ciclón Stairmand de alta eficiencia de 500 mm de diámetro, con 1.620 m³/h de aire y una entrada a 18 m/s, separando un polvo de 2.500 kg/m³. El modelo da un d50 de 3,24 micras. Con ese corte, el ciclón atrapa alrededor del 9 % de las partículas de 1 micra, el 28 % de las de 2, el 70 % de las de 5, el 90 % de las de 10 y el 97 % de las de 20.
En el gráfico de arriba, la curva es la eficiencia de este ejemplo y las barras, la granulometría de un polvo de 15 micras de diámetro medio.
Lo que mueve el d50 se lee en la fórmula del modelo: el corte se achica cuando sube la velocidad de entrada, cuando el ciclón da más vueltas o cuando las partículas son más densas, y se agranda cuando la entrada es más ancha o el gas más viscoso. Por eso un ciclón más chico, con la misma velocidad de entrada, corta más fino, y el mismo ciclón con gas caliente corta más grueso: la viscosidad del aire crece con la temperatura.
La eficiencia total sale de sumar, banda por banda, la fracción del polvo que hay en cada tamaño multiplicada por la eficiencia en ese tamaño. Con un polvo de 15 micras de diámetro medio másico y una dispersión típica (desvío geométrico de 2,5), la cuenta queda así:
Sumando los aportes, el ciclón atrapa alrededor del 88 % del polvo; integrando con más detalle, el 88,7 %. Ahora el mismo ciclón, con el mismo aire, frente a un polvo más fino, de 5 micras de diámetro medio. La curva no cambió, pero el polvo sí: la eficiencia total cae al 63,6 %. Ninguno de los dos llega al 95 % del pedido, y la diferencia entre ellos no es el ciclón: es la granulometría.
Por eso los rangos que da la agencia ambiental de Estados Unidos para ciclones de alta eficiencia son tan amplios: del 80 al 99 % del polvo total, del 60 al 95 % de lo que mide menos de 10 micras y del 20 al 70 % de lo que mide menos de 2,5. Dependen del polvo tanto como del equipo.
El primer paso es un análisis de granulometría en laboratorio, hecho sobre una muestra del polvo real, junto con la densidad de las partículas, que no es la del polvo apilado. Con eso, la eficiencia se calcula banda por banda, como arriba, y se sabe de antemano cuánto va a pasar hacia el filtro o hacia la chimenea.
El segundo paso es tomar el resultado como lo que es: una estimación. El modelo de Lapple supone partículas esféricas que se mueven en régimen de Stokes, no corrige el deslizamiento de las más finas y no tiene en cuenta la carga de polvo; con mucha carga, la eficiencia real suele ser mayor. Un trabajo que comparó modelos publicados con ciclones medidos no encontró ninguno que predijera bien los cortes reales. Si hay que garantizar un límite de emisión, detrás del ciclón va un filtro de mangas.
Tampoco conviene buscar la eficiencia solo con velocidad. Por debajo de unos 12 m/s el ciclón separa mal, pero por encima de unos 25 m/s empieza a gastarse y a volver a levantar lo que ya había separado, y la pérdida de carga crece con el cuadrado de la velocidad: de 18 a 22 m/s sube casi la mitad.
La calculadora de ciclones de la Suite hace esta cuenta con tu granulometría: da el d50, la tabla por bandas y la eficiencia total. Su botón «Simular flujo» muestra el mismo modelo en movimiento: cada punto es la misma masa de polvo, y su destino —caer por el cono o salir por el tubo central— se decide con la curva de eficiencia, así que la proporción que se escapa en pantalla es la del cálculo. Es una animación del modelo, no una simulación de fluidos.
Si el ciclón va a trabajar como preseparador, la guía «Ciclón o filtro de mangas», acá abajo, cuenta cómo se reparten el trabajo. En Indumor fabricamos ciclones separadores a medida; si nos mandás la granulometría de tu polvo, hacemos la cuenta juntos.
Mandanos la granulometría y la densidad de las partículas, y lo calculamos con vos.
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