![Page 1: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/1.jpg)
“Uniformidad de temperatura en hornos intermitentes con
líneas de fuego”
Karlo Mariella González Alberto Cantú Pérez
![Page 2: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/2.jpg)
Definición del problema • Cómo mejorar la uniformidad de la tempe-
ratura en hornos intermitentes. • Definir una posición de las líneas de fuego
donde los quemadores favorezcan la uniformidad.
![Page 3: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/3.jpg)
Geometría/Modelos usados • Simulación con 10 quemadores
• 8 North American 4441-5 • 2 North American 4441-3
• Distribución de quemadores
• Pared frontal: 5 • Pared posterior: 5
• Modelos usados:
• RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes)
• Continuidad • Momentum • Energía
• Radiación • P1
• Especies
Salida
Pared frontal
Pared posterior
![Page 4: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/4.jpg)
Piezas y Materiales • Paredes: Fibra • Carro: Cordierita • Tanques y excusados: Porcelana
¡KEEP IT SIMPLE!... BUT REAL
![Page 5: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/5.jpg)
Mallado de la geometría
• Número de elementos • 7.8 x 106
• Ortogonalidad • Mínima: 0.0014 • Promedio: 0.821
• La ortogonalidad mínima se
recomienda ser mayor a 0.1 • Se puede omitir esta
recomendación cuando hay un promedio alto
Mallado del carro
![Page 6: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/6.jpg)
Condiciones frontera
• Salida • Presiónm: 0 atm • Intensidad turbulenta: 7% • Diám. hidráulico: 0.59 m • Temp. de flujo reversa: 1473 K • Emisividad interna: 0.4
• Líneas de fuego:
• Flujo másico: 0.012953 kg/s • Intensidad turbulenta: 20% • Diam. hidráulico: 0.0351 m • Temperatura: 1612 K
• Paredes • No deslizamiento • Temp. de corriente libre: 300 K • Temp. de radiación: 300 K • Emisividad externa: 0.09 • Emisividad interna: 0.4 • Coef. convección: 4 (W/m2 K)
• Under-Burners:
• Flujo másico: 0.01884 kg/s • Intensidad turbulenta: 20% • Diam. hidráulico: 0.0541 m • Temperatura: 1612 K
![Page 7: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/7.jpg)
Análisis de resultados • Contornos de temperatura en los diferentes
planos de estudio (paralelos o perpendiculares a la salida de gases).
• Se grafican líneas de flujo saliendo de diferentes planos para observar la trayectoria de los gases de combustión.
![Page 8: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/8.jpg)
Planos Perpendiculares
Plano Quemadores
Plano Carro
Plano Medio
![Page 9: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/9.jpg)
Planos Paralelos
Plano Sección 1
Plano Sección 2
Plano Sección 3
Plano Sección 4
![Page 10: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/10.jpg)
Simulaciones • Debe de haber dos
quemadores por cada nivel de carro.
• Simulación quemadores parte superior (1111)
• Simulación quemadores parte inferior (0000)
![Page 11: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/11.jpg)
Temperatura Plano-Quemadores
A B “El Under-Buerner mantiene uniformidad de temperaturas sin importar la posición de quemadores A” “En la simulación B, la baja uniformidad más cerca de las piezas”
![Page 12: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/12.jpg)
Temperatura Simulación 1111
Plano Quemadores Plano Carro “Conforme uno se aleja de los quemadores las zonas de baja uniformidad reducen” “Revisar el espacio necesario para esquivar zona de baja uniformidad”
![Page 13: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/13.jpg)
Temperatura Planos Paralelos
1111 0000
“Se debe de tomar la simulación 0000 pues es la que menos uniformidad posee”
![Page 14: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/14.jpg)
Temperatura Simulación 0000
Plano Sección 1
“La zona de baja uniformidad termina a la altura de los postes” “Para evitar zona de baja uniformidad: colocar las piezas detrás de los postes o incrementar separación entre carros”
![Page 15: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/15.jpg)
Temperatura Planos Medios
1111 0000
“Ambas simulaciones tienen 4 gamas de colores cerca de las piezas, uniformidades similares” “El experimento 0000 tienen una mayor temperatura en su zona media”
![Page 16: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/16.jpg)
Otras simulaciones - Temperatura
0101 1010
“El patrón de flujo generado por los quemadores afecta a la uniformidad de temperatura”
![Page 17: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/17.jpg)
Líneas de corriente
0101 1010
1111 0000 No hay interacción entre flujos Recirculaciones pequeñas
Hay interacción entre flujos Recirculaciones grandes
![Page 18: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/18.jpg)
Conclusiones • Definir la separación entre carros/posición de
piezas para asegurar la uniformidad. • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad
por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa
con mayor tiempo de residencia (0000). • Para mejorar la uniformidad no debe haber
interacción entre flujos y las zonas de recirculación deben ser pequeñas.
![Page 19: Presentación de PowerPoint · • Quemadores “A” no afectan tanto la uniformidad por la presencia de los under-burners. • La temperatura promedio del horno incrementa con mayor](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040906/5e7c52d943be3739956efe86/html5/thumbnails/19.jpg)
¡Gracias por su atención!
¿Dudas?