DESARROLLO DE QUEMADOR CON SWIRL PARA HORNO PIROMETALÚRGICO DE COBRE

Abstract

El presente trabajo pretende desarrollar un quemador con swirl para la obtención de llamas tipo bola con la utilización de gas LPG como combustible. Para la obtención de tal meta se utilizarán dispositivos diseados y construidos especialmente para tal objetivo. Para enfrentar el problema se hace un estudio previo que se divide 4 etapas: A. Estudio de la Teoría de los Chorros, donde se hace una caracterización de los tipos de chorros utilizados en quemadores convencionales. B. Estudio de Flujos con swirl, donde se define la aerodinámica, la utilización de un plato swirl y la influencia del swirl en llamas. C. En esta etapa, se hace un estudio de la estabilización de llamas a través de métodos utilizados en quemadores industriales. D. Para finalizar el estudio teórico de este trabajo, se diseó un quemador sobre la base de criterios de combustión de LPG, número de swirl y velocidad de flujos en caería. Del estudio anterior se llegó a un quemador que posee un número de swirl fuerte, de alta velocidad y una disposición de aire primario y secundario. Luego de la construcción del quemador con las características anteriormente mencionadas, se realizaron pruebas para distintas potencias y con diferentes condiciones de trabajo. Se midieron los gases de escape para el análisis de la combustión y se estudió la geometría de llama para cada condición. El objetivo de desarrollar una llama tipo bola no se alcanzó por completo en potencias altas, obteniéndose sí, una llama tipo cónica. La estabilidad del frente llama en situaciones extremas resultó ser adecuada en todas las condiciones de trabajo. El número de swirl obtenido (0,7) fue correcto para el objetivo del quemador. El ángulo del diseo de la boquilla fue tal que no permitió la unión de los centros de recirculación para la formación ideal de la llama tipo bola.