DISEÑO DE QUEMADORES PARA UN HORNO

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DISEÑO DE QUEMADORES PARA UN HORNO 1.c ANTECEDENTES Un quemador atmosférico se compone principalmente de un inyector de gas, el cual en función de la presión de la línea de combustible y de la configuración del agujero de salida, induce el combustible y aire primario en un venturi, seguido de un tubo circular en el cual la mezcla reactiva es distribuida en forma de corona, la mezcla sale a través de pequeños agujeros en los cuales las llamas son estabilizadas. El proceso de inducción de aire primario acontece en función de una acción combinada de efectos difusivos y advectivos ejercidos por el combustible que sale del inyector, a presión, en el aire entorno al él. Estos efectos fluido-dinámicos dependen de las condiciones de presión, densidad del combustible, geometría del inyector y de la geometría del venturi. La estrangulación del fluido a su paso por el venturi genera una caída de presión axial, induciendo aire al interior del quemador, un segundo efecto de la estrangulación en la garganta del venturi es el de homogenizar espacialmente la estequiometría de la mezcla reactiva, en función de los valores de velocidad y turbulencia alcanzados. Después de la garganta del venturi, el fluido comienza a recuperar presión estática debido a la expansión del área de flujo, hasta un valor superior al de la presión atmosférica en un punto localizado antes de los pequeños agujeros, lo anterior permite salida de mezcla reactiva por los agujeros en los cuales se forman las llamas.

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º.c OBJETIVOS -c Mediante los conocimientos obtenidos en la clase de Instaladores l, previo ingreso al taller de gas, estos conocimientos serán aplicados en la realización de los diferentes quemadores de uso doméstico o comercial. -c Realizar un quemador para un horno de uso comercial 3.c INTRODUCCION QUEMADORES Son lugares donde se queman los combustibles (se produce la reacción) En los sólidos generalmente se utilizan parrillas, construidas de fundición de hierro, pudiendo ser rectas, inclinadas o escalonadas.

Los combustibles líquidos deben ser bien atomizados y mezclados con el aire en movimiento de torbellino, la atomización puede lograrse por aire a presión, vapor o mecánicamente. El atomizado por aire puede hacerse a baja presión (ventilador centrífugo) o por alta presión (compresor).

Los quemadores para combustibles gaseosos son generalmente del tipo Venturi, para mayor potencial calorífico se usan los de aire insuflado.

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Los quemadores son dispositivos que permiten realizar la reacción de combustión entre combustible y el comburente de manera controlada y regulable, asegurando la aportación adecuada de ambos para conseguir la potencia calorífica especificada, distribuyendo la zona de reacción (llamas) y la circulación de los productos de la combustión de modo que se transfiera a la carga del modo mas eficiente posible todo el calor producido. Existe una gran variedad de quemadores que se pueden clasificar en dos familias: c Quemadores de aire soplado c Quemadores de inducción atmosférica QUEMADORES DE AIRE SOPLADO En estos quemadores el aire necesario para la combustión completa del gas, es generalmente introducido por un ventilador o a presión. QUEMADORES DE INDUCCIÓN ATMOSFÉRICA En estos quemadores el aire atmosférico es inducido por medio de una depresión que se origina por el flujo de gas que sale del inyector y el estrechamiento en el venturi. Únicamente se emplean para combustibles gaseosos. Una parte del aire necesario para la combustión (Aire Primario) se induce en el propio quemador por el chorro de gas salido de un inyector (efecto Venturi); el aire restante (Aire Secundario) se obtiene por difusión del aire ambiente alrededor de la llama. En este tipo de quemadores se tienen combustiones con altos índices de exceso de aire. La principal ventaja de este sistema es su simplicidad y bajo coste. Aunque se pueden fabricarpara potencias unitarias altas (unos 1.º kW), los empleados habitualmente en climatización no superan los 3 kW.

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La energía de activación se logra mediante llama piloto, que debe estar permanentemente encendida, o con encendidos automáticos (electrónicos, tren de chispas, etc). La regulación del gas se obtiene por variación de la presión en el inyector (abriendo y cerrando progresivamente la válvula de gas); esto permite que el quemador pueda ser modulante con relativa facilidad. La regulación del aire (con gas a presión constante) se puede conseguir: c Variando la sección de entrada de aire, por obturación de los orificios por donde entra, mediantediscos roscados, anillo móvil o capuchón deslizante. c Por deslizamiento de la boquilla del inyector respecto del Venturi.

4.c PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES c Tuberías de uso industrial c Plancha c Herramientas de trabajo de un Instalador de gas (martillos, tijeras de cortar planchas, sierra mecánica, flexo, escuadras, compas, alicates, guantes, etc) c Equipo de soldadura Oxigeno-Acetileno c Perforadora c Alambre, etc.

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CALCULOS Y RESULTADOS Datos obtenidos para la realización del venturi

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DISEÑO ESQUEMATICO DEL HORNO Y DEL QUEMADOR

Calculo del volumen y la potencia a usarse: ®
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La potencia a usarse será: 
  Potencia de los quemadores 1, º, 3, 4: 


= 3.18 = 559

°=8

Potencia del Inter encendido:

= 518

°=1 3

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5.c PROCEDIMIENTO En el proceso de realizar los quemadores se necesitan varios datos, de este modo se realizaran los diferentes quemadores, estos son algunos de los datos que se necesitan:

De la tabla N°1 hallamos los diferentes valores para realizar el diseño del venturi:

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De la tabla N°7 y 8 hallamos los diferentes valores de longitud del quemador, diámetro de los agujeros para los quemadores, N° de agujeros, y las diferentes potencias para los quemadores que se vayan a utilizar en la realización del mismo:

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Luego de realizar los diferentes cálculos y ya obtenidos los valores necesarios para la realización de los quemadores, vamos a proceder a realizar en este caso el quemador a un horno comercial con los diferentes materiales que se tiene en el taller de gas. A continuación vamos a ver algunas fotografías donde nos explican como se realizo el quemador y que materiales se utilizaron para la realización de los quemadores:

Horno para el cual se realizara el Quemador.

Planchas con la se realizan el venturi.

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Horno vista de perfil.

Herramientas para el desarrollo del quemador.

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Equipo de soldadura oxigeno-acetileno y Tuberías de uso industrial para la realización del quemador

Venturi del quemador ya terminado

El quemador y los agujeros para la llama

Perforación de los agujeros del quemador

QUEMADOR YA TERMINADO

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