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Criterios de selección de quemadores para hornos industriales

Al seleccionar el quemador ideal para tu aplicación es necesario tener en cuenta las características de diseño de la aplicación.

NUTEC Bickley

18/11/2019

3 minutos

18/11/2019

3 minutos

Seleccionando el Quemador Ideal

Al seleccionar el quemador ideal para tu aplicación es necesario tener en cuenta las características de diseño de la aplicación, los criterios de desempeño y las siguientes consideraciones:

  • No sacrificar la uniformidad optimizando pocos quemadores.
  • Seleccionar y definir mejor posición del quemador, asegurando el pleno entendimiento y necesidades de la aplicación.
  • Determinar y calcular con la mejor precisión la capacidad térmica que realmente demanda el proceso de calentamiento.
  • Un pie cúbico estándar de aire siempre liberará 100 BTU, independientemente del combustible utilizado.

Los puntos que debemos revisar para elegir el quemador adecuado son los siguientes:

  • Aplicación o trabajo a realizar
  • Combustible(s) disponibles
  • Posibles limitaciones de diseño
  • Método de control
  • Consideraciones del horno/estufa/contenedor
  • Consideraciones de proceso
  • Número de quemadores para hornos industriales que se usarán
  • Dónde se ubicarán
  • Capacidad requerida para hacer el trabajo

En este artículo te hablaremos sobre los diversos tipos de quemadores, sus características, principios de diseño y modelos existentes.

Contenidos de este artículo:
Quemadores de alta velocidad
Quemadores de flama adelantada
Quemadores de Flama Plana
Quemadores de Cono Radiante
Quemadores de Ultra Bajas Emisiones
Quemadores de Tubo Radiante

Quemadores de alta velocidad


Estos quemadores cuentan con las siguientes características:

  • Calentamiento por convección
  • Velocidad de salida aproximada de 340 mph
  • Capacidad de exceso de aire > 3000%
  • Alto rango de operación
  • Adecuados para aire precalentado hasta 900°F (480°C)

Principios de diseño

  • High velocity
  • Wide operating capabilities
  • Stoichiometric and excess fuel combustion
  • Adjustable air/fuel ratio
  • High excess air ratio, with excellent flame stability
  • Direct spark ignited; protected from heat
  • Originally designed for firing brick tunnel kilns with constant high air flow

Principios de construcción

  • Cuerpo de hierro fundido resistente al calor
  • Orificios de aire/gas integrados
  • Empaque para el cuerpo de montaje del quemador especial
  • Montaje de hierro fundido: contiene accesos aire/combustible, y estabilizador de flama
  • Bloque pre quemado 70% alúmina, con buena resistencia al choque térmico; y opción de bloque ligero de alúmina mullita

Tipos de boquillas

H – Alta velocidad
R – Boquilla redonda

  • Ideal para paredes de fibra o refractario
  • Temperaturas hasta 2800 °F (1540°C)
  • Aire precalentado hasta 900 °F (480°C)

H – Alta velocidad
S – Boquilla rectangular

  • Paredes de refractario
  • Reemplazo ideal para quemadores más viejos
  • Temperaturas hasta 2800 °F (1540°C)
  • Aire precalentado hasta 900 °F (480°C)

H – Alta velocidad
C – Boquilla Cerámica

  • Carburo de silicio compacto y ligero
  • Ideal para reemplazos en paredes de fibra
  • Temperaturas hasta 2500 °F (1370°C)
  • Aire precalentado hasta 900 °F (480°C)

H – Alta velocidad
A – Boquilla de aleación

  • Ideal para Hornos de paredes de fibra usando aire ambiente
  • Temperaturas hasta 1900 °F (1040°C)

Quemadores de flama adelantada


Estos quemadores cuentan con las siguientes características:

  • Transferencia de calor por radiación
  • Velocidad aproximada de 60 mph
  • Capacidad limitada de exceso de aire
  • Temperaturas de proceso hasta 2800°F (1540°C)
  • Modelos combustible dual (gas/oil)
  • Adecuado para aire precalentado hasta 900 °C (480°C)

Principios de diseño

  • Entradas selladas vs estilo abiertas para control adecuado de flujos de aire
  • Mezcla en la boquilla vs Pre-mezcla para aumentar límites de operación
  • Capacidad de XS Aire para mejorar la uniformidad de temperatura del horno
  • Tubos de gas grandes para darle habilidad de usar variedad de combustibles (incluyendo combustibles de bajo poder calorífico
  • Facilidad de adaptar atomizador de aceite para convertirlo en la versión de combustible dual
  • Tipo convencional de quemador de flama adelantada

Capacidades

  • Disponible en 9 tamaños y capacidades (0.19 to 4.35 MMBtu/hr.)
  • La capacidad del quemador es determinada por la capacidad de flujo de aire a 16 psig de presión
  • Cada capacidad de quemador corresponde a un específico tamaño del tubo de entrada de aire

Quemadores de Flama Plana

Estos quemadores para hornos industriales cuentan con las siguientes características:

  • Transferencia de calor por Radiación
  • No hay velocidad hacia adelante
  • Relación de tamaño de flama de 1/0.1 (longitud/diámetro)
  • Temperaturas de proceso hasta 2800 °F (1540°C)
  • Adecuado para aire precalentado de 900+ °F (480+°C)

Principios de diseño

  • La forma del bloque, en combinación con el remolino de aire, da la flama plana
  • Los gases de combustión son dirigidos radialmente, calentando uniformemente el refractario adyacente del horno
  • El calor radiante del bloque del quemador y el refractario adyacente se transmite uniformemente a la carga del horno
  • El espacio entre el bloque del quemador y la carga, puede reducirse para eficiente la transferencia de calor sin generar puntos calientes, dado que la flama no tiene velocidad hacia adelante.
  • Se dispone de amplia variedad de bloques y montajes
  • Adecuado para aire de combustión a temperatura ambiente y precalentado

Capacidades

  • Capacidad de alto exceso de aire para mejorar la uniformidad de temperatura
  • Componentes resistentes al calor adecuados para aire precalentado a temperaturas de 750°F (400°C)

Quemadores de Cono Radiante

Estos quemadores cuentan con las siguientes características:

  • Transferencia de calor por Radiación, con flama localizada
  • Flama corta de forma compacta
  • Temperaturas de proceso hasta 2800 °F (1540°C)
  • Adecuado para aire precalentado de 900+ °F (480+°C)

Quemadores de Ultra Bajas Emisiones

Estos quemadores son ideales para combustión con Aire en Etapas.

En Nutec Bickley trabajamos de la mano con la marca Fives North American y su tecnología LNI (Low NOx Injection).

Quemadores de Tubo Radiante

Estos quemadores cuentan con las siguientes características:

  • Ideales para aplicaciones de fuego indirecto
  • Transferencia de calor por Radiación
  • Diseño del quemador de llama larga, para calentamiento uniforme del tubo
  • Disponibles con Recuperador de calor del tipo plug

Dimensionado de quemadores

  • Máxima capacidad 40,000,000 BTU/hr
  • Combustible: Gas Natural @ 1034 BTU/ft3
  • Turndown = Max. Cap. / Min. cap. = 8:1
  • Presión de operación del quemador 1 – 16 osi

En NUTEC Bickley somos expertos en el diseño de equipos seguros con la tecnología de combustión más actualizada. Acércate a nuestros asesores para ayudarte a operar de forma más segura.

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