Diseño de un prototipo de recuperador de calor residual de lecho empacado de caliza y carbón

Abstract

Se realizó el rediseño de un prototipo de recuperador de calor de lecho empacado de caliza y carbón, a partir de uno existente en el laboratorio de fluidos del ITM. El rediseño consta básicamente de un horno eléctrico por el cual se hace pasar aire forzado, el cual debe garantizar a la salida del horno un fluido (aire) a una temperatura promedio de 545 °C, con velocidades variables de flujo. Para mantener dicha temperatura, se le incorporó un controlador electrónico conectado a un termopar. Entre las reformas realizadas, se diseña un sistema de resistencias eléctricas en la cámara de calentamiento, el cual permite un contacto directo con el fluido, reduciendo la potencia de consumo de 6000 a 3600 W. Se reemplazó el aislamiento de manta cerámica por ladrillo aislante (UA-23) recomendado por la empresa Erecos, debido a la facilidad de manipulación y alto poder aislante. Se rediseño el recuperador con dos ductos de acero inoxidable al cromo níquel (18-8) %, con una resistencia m ecánica de 60 kg/mm² y una dureza de 175-200 Hb, resistentes a altas temperaturas; el primer ducto es fijo al horno y tiene un diám etro interno de (0.108 m) y una altura de 0.23 m; el segundo ducto es el recuperador como tal, es móvil para permitir intercambio rápido en las pruebas de laboratorio, tiene un diámetro de (0.096 m) y una altura de 0.25 m; en el sistema de recuperadores se colocó un sistema de ladrillos aislantes. Para el estudio de la variable de interés (temperatura), al recuperador se le adaptaron 3 termopares tipo K y uno J, mediante dos digitadores digitales.