Sr. Juan Sebastián Soria Tercero

Buenos días, quería consultar sobre la integración de un recuperador de calor residual en un horno de túnel para calcinación de arcilla. ¿Qué parámetros de diseño necesitan?

Hola Juan Sebastián. Para dimensionar el recuperador necesitamos: caudal másico de gases de escape, temperatura de entrada y salida deseada, composición química de los gases y perfil de operación del horno (ciclos de carga).

Adjunto los datos de temperatura de los gases de escape de nuestro horno. La temperatura máxima es de 420 °C. ¿Podrían simular el gradiente con su sistema?

Sí, podemos realizar una simulación CFD del intercambio calórico. Con esos datos estimamos una reducción del 18% en el consumo de gas. Le enviaremos el informe en 48 horas.

Perfecto, entonces coordinamos una visita técnica para la próxima semana. Gracias por la pronta respuesta.

Resultados en planta

Ingenieros de proceso y jefes de producción comparten su experiencia con nuestros sistemas de intercambio calórico y hornos de túnel continuo.

Sr. Juan Sebastián Soria Tercero

Jefe de producción, Cerámica del Norte

5

“Instalamos el recuperador de calor residual en la línea de secado de arcilla. El consumo de gas bajó un 18% en el primer trimestre y el gradiente térmico se mantuvo dentro de ±4°C en toda la cámara. El equipo lleva 14 meses operando sin paradas no programadas.”

Horno de túnel continuo

Anthony Hernández

Supervisor de mantenimiento, Minerales del Sur

4

“Los intercambiadores de calor de placas que diseñaron para nuestra planta de calcinación soportan bien las partículas abrasivas. La temperatura de precalentamiento subió 35°C y el desgaste en los tubos es mínimo tras dos años de servicio continuo.”

Intercambio calórico

Ing. Laura Méndez

Directora de ingeniería, Procesos Térmicos S.A.

5

“Reemplazamos un horno antiguo por un túnel continuo con recuperación de gases. La producción aumentó un 12% sin incrementar el consumo de gas. El sistema de control de gradientes nos permite ajustar el perfil térmico en tiempo real.”

Calcinación industrial

Carlos Espinoza

Gerente de planta, Ladrillera del Valle

4

“La integración del intercambiador de calor residual en nuestra línea de secado redujo el consumo de gas un 22% anual. El mantenimiento programado es sencillo y los materiales refractarios aguantan bien los ciclos térmicos extremos.”

Secado industrial

Marta Ríos

Responsable de calidad, Cementos del Centro

5

“Desde que instalamos el horno de túnel con recuperadores, la variación de temperatura en la zona de calcinación se mantiene por debajo de ±5°C. Los rechazos por defectos térmicos cayeron un 40% y la resistencia del producto final mejoró.”

Control de procesos

Pedro Castillo

Coordinador de operaciones, Áridos y Calizas

4

“El sistema de intercambio calórico de gran capacidad que diseñaron para nuestra planta de secado de áridos ha funcionado sin problemas durante 18 meses. La temperatura de entrada al horno se estabilizó y el consumo de gas se redujo un 15%.”

Gran capacidad

Aclaraciones técnicas y condiciones de operación

Definiciones y alcances que evitan interpretaciones erróneas sobre el desempeño de los hornos de túnel continuo y los sistemas de intercambio calórico.

Se refiere a un intercambiador de calor diseñado para capturar los gases de escape del horno y precalentar el aire de combustión o la carga entrante. La eficiencia se mide en función de la temperatura de salida de los gases y la reducción del consumo de gas, siempre bajo regímenes operativos constantes y con mantenimiento programado. No aplica a ciclos intermitentes ni a cargas parciales por debajo del 60% de la capacidad nominal.
Se considera estabilizado cuando la variación de temperatura en cualquier punto de la cámara de cocción no supera ±5°C durante un período de al menos 30 minutos, medido con termopares calibrados y registradores continuos. Esta condición se alcanza tras un período de calentamiento inicial y requiere que el flujo de material y la composición del combustible se mantengan dentro de los parámetros de diseño.
Incluye el conjunto de intercambiadores de calor (placas, tubos o mixtos), los conductos de gases, las válvulas de regulación y los sistemas de instrumentación asociados. La capacidad se define por el caudal másico de gases que puede procesar (expresado en kg/h) y la potencia térmica transferida (en kW). No incluye la instalación civil, la obra civil ni las conexiones a la red de gas de la planta.
Se entiende por régimen operativo constante aquel en el que la velocidad de avance del material, la temperatura de consigna, el caudal de combustible y la presión interna del horno se mantienen dentro de una banda de tolerancia del ±3% durante al menos 2 horas consecutivas. Cualquier desviación fuera de este rango puede afectar la eficiencia declarada y no será cubierta por las garantías de rendimiento térmico.
Requieren limpieza periódica de los haces de tubos o placas cada 500 horas de operación para eliminar depósitos de partículas y hollín. Además, se debe realizar una inspección visual de juntas y soldaduras cada 2000 horas, y una prueba de estanqueidad anual. El uso de materiales refractarios de alta alúmina en las zonas de mayor temperatura es obligatorio para evitar la degradación prematura.
No. Los valores de reducción (típicamente entre 18% y 22%) se han medido utilizando gas natural con un poder calorífico superior de 38 MJ/m³. Para otros combustibles como GLP, biogás o gasóleo, la eficiencia puede variar debido a diferencias en la composición, la temperatura de llama y la generación de inquemados. Se requiere un estudio específico para cada caso.
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