DESARROLLO EXPERIMENTAL DE PRUEBAS DE COMBUSTIÓN EN QUEMADOR DE PREMEZCLA

Abstract

El presente trabajo de investigación, enmarcado en un proyecto colaborativo con la Empresa Abasterm S.A., tiene como objetivo operar un quemador de premezcla industrial con distintos gases combustibles de manera de evaluar su intercambiabilidad mediante el índice de Wobbe. El quemador es montado y operado en un horno isotérmico ubicado en las dependencias del Laboratorio de Termofluidos de la Universidad Técnica Federico Santa María, Valparaíso. En el horno isotérmico, el cual dispone de termocuplas tipo K en su manto y en los equipos secundarios, se monta y opera un quemador de premezcla de llama radiante con gas licuado de petróleo (GLP), propano y mezclas de propano ? etano denominadas E5, E10 y E15 (en donde el número seala el porcentaje de etano en la mezcla), bajo los mismos parámetros de operación, tanto en llama baja como en llama alta, obteniéndose datos del proceso de combustión y de los gases de escape. Cada combustible gaseoso es inyectado al quemador a una presión de trabajo de 25 [mbar], con un flujo promedio de 1 [m3/h] y 2 [m3/h] para llama baja y llama alta respectivamente. El flujo es controlado por una válvula de globo la cual es abierta 2,5 vueltas en llama baja y complemente en llama alta. Los resultados muestran claramente que es posible asegurar que los gases utilizados en este trabajo son intercambiables y que cualquier otro gas combustible que presente un índice de Wobbe cercano a los utilizados, presentará una combustión y conducta similar. Existen diferencias de temperaturas pequeas tanto en el manto como en la llama del quemador, la cual alcanza un máximo de 970 ?C. Se puede decir también que en llama baja las concentraciones de CO en los gases de escape alcanzan 25 ppm y son sustancialmente menores que en llama alta, en donde están cercanas a las 70 ppm, mientras que las concentraciones de NO y NOx son similares en ambos casos, cumpliendo con la normativa chilena. Por último, el quemador trabaja de mejor forma en llama alta, obteniéndose un mejor rendimiento para los gases GLP y propano.