Ciclón - filtro de aireutilizado en la industria, así como en algunos modelos de aspiradoras para limpiar gases o líquidos de partículas en suspensión. El principio de limpieza es inercial (usando fuerza centrífuga), así como gravitacional. Los colectores de polvo ciclónicos constituyen el grupo más masivo entre todos los tipos de equipos de recolección de polvo y se utilizan en todas las industrias.
El polvo recogido se puede procesar más (ver recuperación (procesamiento de materias primas) ).
Los filtros de aire tipo ciclón también se usan en el transporte, por ejemplo, en camiones MAZ , KAMAZ , la limpieza preliminar del aire que ingresa al motor de combustión interna se realiza en un "ciclón", luego se realiza una limpieza completa en un aceite inercial o seco filtro de aire
El principio de funcionamiento del ciclón de contracorriente más simple (ver diagrama) es el siguiente: un flujo de gas polvoriento se introduce en el aparato a través del tubo de entrada tangencialmente en la parte superior. Se forma un flujo de gas giratorio en el aparato, dirigido hacia abajo a la parte cónica del aparato. Debido a la fuerza de inercia (fuerza centrífuga), las partículas de polvo son expulsadas del flujo y se depositan en las paredes del aparato, luego son capturadas por el flujo secundario y entran por la parte inferior, a través de la salida en el contenedor de recolección de polvo. (no se muestra en la figura). La corriente de gas libre de polvo luego se mueve de abajo hacia arriba y se descarga del ciclón a través de un tubo de escape coaxial.
Existe una gran variedad de tipos de ciclones. Además del ciclón de contracorriente descrito anteriormente, también hay ciclones de flujo directo menos comunes. Los ciclones de contracorriente difieren en tamaño, la proporción de partes cilíndricas y cónicas, así como la altura relativa (es decir, la proporción entre altura y diámetro) de la parte cilíndrica. Cuanto mayor sea la altura relativa, menor será el coeficiente de resistencia hidráulica y el vacío en la tolva (menor probabilidad de aspirar polvo hacia el interior del aparato), pero menor será el grado de depuración . El óptimo es una altura relativa de 1,6, que corresponde al principio de la " sección áurea ".
El grado de purificación en el ciclón depende en gran medida de la composición dispersa de las partículas de polvo en el gas suministrado para la purificación (cuanto mayor sea el tamaño de las partículas, más eficaz será la purificación). Para ciclones comunes del tipo TsN, el grado de depuración puede alcanzar:
| para partículas con un diámetro nominal de 20 micras | 99,5% |
| para partículas con un diámetro nominal de 10 micras | 95% |
| para partículas con un diámetro nominal de 5 micras | 83% |
Para los últimos colectores de polvo centrífugos del tipo TsKO - cámara de limpieza centrífuga, el grado de limpieza puede alcanzar:
| para partículas con un diámetro nominal de 0,5 micras | 99,9% |
Con un aumento en el diámetro del ciclón, el grado de purificación disminuye, sin embargo, para los ciclones del tipo TsKO, con un aumento en el diámetro, aumenta el grado de purificación, pero aumentan el consumo de metal y el costo de purificación. Con grandes volúmenes de gas y altos requisitos de purificación, el flujo de gas se hace pasar en paralelo a través de varios ciclones de pequeño diámetro (100-300 mm.). Este diseño se llama multiciclón o ciclón de batería. También es posible utilizar un filtro electrostático , que, por el contrario, es efectivo para partículas pequeñas.
Los ciclones son fáciles de diseñar y fabricar, confiables, de alto rendimiento, se pueden usar para purificar gases y mezclas de gases agresivos y de alta temperatura. La ventaja es una resistencia hidráulica baja y constante debido a la falta de filtros y cartuchos reemplazables. Las desventajas son la incapacidad de capturar polvo con un tamaño de partícula pequeño y baja durabilidad (especialmente cuando se limpian gases de polvo con altas propiedades abrasivas).