Combustión en quemadores industriales

Los quemadores intervienen en los procesos industriales, siendo su función la de originar la llama que generará calor al quemar combustible. En este artículo vamos a hablar de los quemadores que aprovechan la combustión del gas en hornos industriales, comentando los aspectos más relevantes de cada tipo en cuanto a consumo, velocidad y homogeneidad de la temperatura.

Quemadores de fuego directo auto recuperativos

Los quemadores con recuperación de calor integrada constituyen el método más eficiente para recuperar el calor de los gases de combustión en hornos industriales operando a altas temperaturas.

Los quemadores auto recuperativos, cuentan con un lecho cerámico a través del cual se hace pasar los gases de combustión antes de enviarlos a la chimenea, con lo que la energía sensible portada por estos gases se acumula en dicho lecho cerámico.

Tras un período de tiempo, el sistema se conmuta haciendo pasar por el lecho aire frío que roba la energía acumulada y la devuelve de nuevo al sistema con efectividades de recuperación de calor entre 70 y 85%, permitiendo obtener importantes ahorros de combustible dependiendo de la temperatura de operación del proceso.

Rendimiento y ahorro energético en los quemadores con recuperación de calor

Evidentemente, con los quemadores auto recuperativos, se obtienen mayores rendimientos de la combustión, con un menor consumo de gas natural. Esta propuesta tiene mayor sentido cuanto mayor sea la temperatura de tratamiento. Por ejemplo, para una temperatura de tratamiento de 900ºC, el rendimiento con quemadores convencionales es de un 52% frente a un 67% con quemadores auto recuperativos, lo que se traduce en un ahorro energético de un 22%.

Dependiendo del mix de tratamientos térmicos, influye en el resultado global, ya que a bajas temperaturas los rendimientos no se distancian tanto y el ahorro energético no puede ser tan significativo. Además, varía en función de tratamientos con rampas de subida controladas, con lo que no se trabaja siempre a altas temperaturas a pesar de realizar, por ejemplo, un tratamiento de temple, normalizado, etc.

Diferencia con los quemadores industriales de alta velocidad

Homogeneidad de temperatura

Por otra parte, los quemadores de alta velocidad provocan una máxima velocidad y circulación de los gases dentro de la cámara del horno a través de la carga. De esta forma se consigue aumentar la homogeneidad de temperatura en la carga.

Los quemadores auto recuperativos son de velocidad media, si bien es cierto, que el efecto de succión de los gases de combustión a través de los mismos y a través del recuperador, genera también más circulación de los gases en la cámara de combustión.

La alta recirculación que provocan los quemadores de alta velocidad favorece la homogeneidad de temperatura, siendo también posible conseguirla con quemadores auto recuperativos, pero dependiendo de la disposición de quemadores y machones partidos, entre otras soluciones  en la solera del horno, lo cual garantiza una mayor recirculación por debajo de la carga.

En ULMA Forged Solutions disponemos de líneas de tratamiento térmico y nuestros hornos de gas cuentan con quemadores auto recuperativos.