Evaluación del impacto de la geometría en la eficiencia de un hidrociclón en la planta Yuracmayo S.A.C

• Autores: Sullasi Ccoto, Erlang, Calizaya Chivigorri, Camilo Ubaldo
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2025
• Institución: Universidad Nacional de San Agustín
• Repositorio: UNSA-Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.unsa.edu.pe:20.500.12773/21890
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.12773/21890
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Procesos metalúrgicos; Hidrociclón; Dinámica de fluido computacional; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.01

El objetivo de este estudio fue analizar el impacto de la geométrica en la eficaciencia de separación de un hidrociclón utilizado en la fábrica de Yuracmayo. Se implementaron técnicas de simulación computacional de fluidos (CFD) empleando el programa ANSYS Fluent, junto con un diseño factorial integral. 27, para estudiar el comportamiento de 16 configuraciones geométricas distintas al equipo patron. Los parámetros analizados comprendieron el diámetro de entrada, el diámetro del cuerpo cilíndrico, el spigot, el vortex finder, la longitud del cilindro, además de los ángulos del cono superior e inferior. Los hallazgos evidenciaron que mínimas alteraciones en la geometría ejercen impactos considerables en variables fundamentales como la disminución de presión, la velocidad tangencial y la estabilidad del vórtice. Específicamente, se notó que un cuerpo cilíndrico más estrechado, un spigot disminuido y un vortex finder alargado mejoran significativamente la eficacia de clasificación. La configuración más adecuada, correspondiente al modelo de la Corrida 16, logró una eficiencia que superó el 88%, con una reducción de presión de 35.76 kPa, corroborando la hipótesis principal de la investigación. Adicionalmente, se corroboró la validez de diversas hipótesis secundarias tales como:la menor inclinación en el cono inferior y la utilización de un vortex finder de mayor longitud contribuyeron a la separación centrífuga al prolongar el tiempo de residencia y disminuir la recirculación interna. Las simulaciones evidenciaron patrones de flujo helicoidal más estables y una distinción evidente entre las áreas de flujo ascendente y descendente, elementos cruciales para una clasificación eficaz. En conclusión, se comprobó que la geometría del hidrociclón incide directamente en su desempeño operativo, y que, mediante herramientas CFD, es posible optimizar su diseño sin necesidad de pruebas físicas extensas. Este enfoque ofrece un camino eficaz para mejorar el rendimiento en procesos de clasificación de partículas, con implicancias prácticas para la reducción de costos y el aumento de productividad en la planta de Yuracmayo.