Sabemos que el calor es una forma de energía que se mide en Calorías y la temperatura es la intensidad del calor, no la cantidad y se mide en grados centígrados. Para generar calor primeramente debemos conocer cuales son nuestras necesidades reales, es decir cuando queremos calentar un elemento dentro en un Horno o Estufa, tenemos que conocer la cantidad de calor que absorbe el material en si, mas todas las pérdidas que se ocasionan en el sistema, lo que nos indicará la realidad del calor que debemos proveer para lograr la temperatura deseada.
Para realizar el cálculo de pérdidas se recurre a fórmulas o tablas disponibles de cada fabricante de los materiales. En un horno continuo ademas se suman las pérdidas por la malla transportadora. El diagrama nos indica el potencial de energía consumida para calentar en un horno o secadero y su rendimiento, que para diferentes equipos se estima en:
Calderas > 80/85%
Secaderos > 55/60%
Estufas > 50/60%
Hornos > 30/40%
Trataremos en este informe formas de generar calor a partir de gases inflamables, en nuestro caso el gas natural y el GLP (gas licuado de petróleo), por ser los que mayor posibilidad de uso tienen en nuestro país, sea por abundancia y costo.
Quemadores
Los quemadores son los dispositivos que se disponen para permitir la reacción de comburente y combustible en forma controlada y con posibilidad de regulación, para que actuando sobre ambos en forma segura y repetitiva se alcance la potencia de calor requerida. Asimismo distribuyendo llamas y asegurando la circulación de los gases de combustión para alcanzar de modo eficiente la transferencia máxima de calor a la carga.
Habíamos mencionado que solo nos ocuparíamos de los sistemas para generar calor por la combustión de gas natural o GLP. Utilizando estos combustibles disponemos de quemadores con una gran capacidad de adaptación para cada aplicación en particular, optimizando el rendimiento del proceso puesto que permiten diversas configuraciones de llama y además procesos limpios y seguros. Los quemadores se diseñan de forma que cumplan los siguientes requisitos, en todo el rango de potencias de utilización:
a) deben producir una llama estable.
b) deben mezclar homogéneamente el gas y el aire y la proporción debe encontrarse dentro de los límites de inflamabilidad.
c) la cantidad de gas quemado ha de ser la adecuada a la potencia que se desea alcanzar.
d) la combustión del gas debe ser completa.
Los quemadores que se utilizan en Vortex para realizar el calentamiento en los hornos industriales de su fabricación, son diversos, pero podemos ordenarlos distinguiendo dos tipos, los quemadores atmosféricos y los quemadores presurizados.
Los quemadores atmosféricos son aquellos en los que el aire se toma del ambiente que los rodea. Se les llama así por contraposición a los quemadores de impulsión o con aire presurizado, en los cuales el aire es aportado mediante un sistema ventilación forzada, pueden ser:
Quemadores de premezcla
Quemadores de vena de aire
Quemadores de alta velocidad
Quemadores monoblock o montonera
Sistemas de control automático sobre los quemadores
Para regular la temperatura, en forma automática, de un horno con calefacción mediante la utilización de un quemador de gas, existe tres sistema básicos:
– On – Off.
– Alto y bajo fuego.
– Modulante.
Los sistemas on-off y alto/bajo fuego, trabajan realizando cortes en el suministro de gas, mediante un instrumento de control como termostato o un pirómetro. En el primer caso al alcanzar la temperatura el valor seteado en el instrumento se apaga la llama y vuelve a encenderse cuando la temperatura desciende por debajo del set point, dependiendo del ancho de banda seleccionado, será el ciclo de encendido – apagado y los saltos de temperatura en el sistema.
Para el caso de alto/bajo fuego la llama del quemador trabaja reduciendo su potencia por lo que se logra una temperatura más pareja y mejorando la inercia térmica del sistema.
El sistema modulante actúa controlando una válvula motorizada en forma continua, con un controlador electrónico, obteniendo una marcha del proceso con una respuesta casi lineal. La acción de la válvula es infinita sin saltos ni escalones.
Este sistema permite un gran ahorro de energía y entrega una mejora notable en la performance del equipo.
Sistemas de seguridad para control de llama
Existen dos sistemas que son los mas utilizados en Vortex, las bujías de ionización y los detectores UV. Por supuesto que estos son sensores que corresponden a equipos electrónicos como programadores de encendido o controladores de llama que envían señales a sistemas mayores de control de un horno.
Solo esta mención para destacar su función. Un control de llama no es lo mismo que un control de temperatura.
