viernes, 15 de mayo de 2020

Recuperador y Regenerador de calor (HORNOS)






Los procesos en hornos industriales un problema son las pérdidas de energía o calor. Con tecnología convencional alrededor del 70% del calor entrada se pierde aunque los gases de combustión a temperaturas de una ronda de 1300 ° C. Las medidas de ahorro de energía, por tanto, juegan un papel importante especialmente para procesos de alta temperatura (temperaturas de 400 a 1600 ° C.
Quemadores recuperadores y regeneradores se han desarrollado para la recuperación directa de calor residual a través de precalentamiento de aire de combustión de entrada al horno.

 Un recuperador de calor es un intercambiador de calor que extrae calor de los gases residuales del horno para precalentar el aire entrante de la combustión. Comparado con sistemas de combustión de aire frío, de un recuperadores pueden esperarse lograr ahorros de energía de alrededor del 30%. Sin embargo, normalmente sólo precalentar el aire hasta un máximo de 550-600 ° C.
Quemadores de recuperación pueden ser utilizados en procesos de alta temperatura (700 ° C-1100).
a través del sistema de ventilación mecánica de dicho aire, mediante un intercambiador que pone en contacto el aire interior que se extrae con el del exterior que se introduce, sin que se mezcle el aire de los dos circuitos. Disponiendo además de filtros que reducen el nivel de contaminantes y mejorando considerablemente la calidad de dicho aire.

Beneficios
Bajo nivel de contaminación, en ningún momento  el aire de los dos circuitos. Reduciendo el nivel de contaminantes y mejorando considerablemente la calidad de dicho aire.

Desventajas
Menor rendimiento que intercambiadores de calor regenerativos.
Altos costos de inversión.

Quemadores regenerativos operan en pares y trabajan en el principio del almacenaje del calor a corto plazo utilizando regeneradores de calor de un material refractario, un material que  conserva su resistencia y no se  funde a altas temperaturas. . Para lograr esto el aire caliente de salida del horno se pone en contacto con el medio de almacenamiento de calor, mientras en otro canal o entrada  ingresa  de aire frio entra al horno pasando a través del material refractario ya precalentado en un clico anterior que absorbe el calor.
 NOTA: Esta transferencia  o reversa del horno de ingresar aire frio por un canal y salir los gases calientes por otro canal del horno, Los dos flujos están separados y fluyen al mismo tiempo, es realizado cíclicamente o repetitiva con tiempos programados y simultáneos. La duración del ciclo dependerá del tamaño del regenerador y material a fundir
 Se recuperan entre 85 -90% del calor de los gases residuales del horno; por lo tanto, se puede precalentar el aire entrante de la combustión a muy altas temperaturas de hasta 1000°-1500 °C
 Podría  operar el horno a temperatura de funcionamiento. Una gama de temperaturas de  desde 800 a 1500 ° C. Consumo de combustible puede reducirse hasta un 60%.

Beneficios
Las ventajas de un regenerador durante un recuperador intercambiador de calor (contra-flujo) es que tiene un área de superficie mucho mayor para un volumen dado, que proporciona un volumen de intercambiador reducida para una caída de densidad de energía, la eficacia y presión dada. Esto hace que un regenerador más económico en términos de materiales y de fabricación, en comparación con un recuperador equivalente.

Desventajas
La principal desventaja de los regeneradores  es que siempre hay algo de mezcla de las corrientes de flujo de aire, y que no puede ser completamente separado. Hay un arrastre inevitable de una pequeña fracción de resido del flujo salientes en el ciclo anterior  
El calentamiento constante y enfriamiento que tiene lugar en intercambiadores de calor regenerativos pone mucha tensión en los componentes del intercambiador de calor, que puede causar el agrietamiento o avería de los materiales.


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