Experimental and empirical technique to estimate energy decreasing at heating in an oval furnace

Técnica experimental y empírica para estimar la disminución de energía en el calentamiento en un horno oval

En este trabajo se proponen métodos experimentales y empíricos para estimar la mejora de la transferencia de calor en procesos de calentamiento industrial en hornos ovalados. Se realizó una investigación para estudiar la idoneidad de insertar paneles radiantes de diferentes posiciones y superficie de radiación. Se consideraron dos casos prácticos. El máximo ahorro energético se obtuvo en el caso 5: un 32,89 % respecto al experimento estándar (sin paneles). El ahorro energético mínimo se obtuvo en el caso 10: un 11,72 % con respecto al experimento estándar (sin paneles). Por último, basándose en los resultados de este estudio, se desarrolló una correlación para predecir la configuración interior de un horno oval.

INTRODUCCIÓN

La efi ciencia energética abarca todos los cambios que dan lugar a una reducción de la energía utilizada para un determinado servicio energético o nivel de actividad. Esta reducción del consumo de energía no está necesariamente asociada a cambios técnicos, ya que también puede ser el resultado de una mejor organización y gestión o de una mayor efi ciencia económica en el sector (por ejemplo, un aumento general de la productividad). La eficiencia energética suele ser la forma más amplia, menos costosa, más rápidamente desplegable, menos visible, menos comprendida y más olvidada de prestar servicios energéticos [1].

El calentamiento de procesos es vital para casi todos los procesos de fabricación, ya que suministra el calor necesario para producir materiales y productos básicos. La gran dependencia de estos procesos por parte de la industria crea una necesidad crítica de optimizar su rendimiento para mejorar la eficiencia energética y la competitividad [2 - 4]. Los sistemas de calentamiento de procesos constan de cuatro componentes:

• Dispositivos de calentamiento que generan y suministran calor;
• Dispositivos de transferencia de calor para mover el calor de la fuente al producto;
• Dispositivos de contención del calor, como hornos, calentadores, estufas y hornos;
• Dispositivos de recuperación de calor

En muchas aplicaciones industriales, entre el 15 % y el 85 % de la energía suministrada se utiliza para calentar los materiales. Muchos factores, como la temperatura del proceso, el diseño y el funcionamiento del equipo y el tipo de sistemas de recuperación de calor utilizados, determinan la eficiencia energética de un sistema de calentamiento de procesos. Por lo tanto, los sistemas de calentamiento de procesos industriales ofrecen oportunidades para ahorrar cantidades significativas de energía. Por lo tanto, un intento de reducir el tiempo de calentamiento supondrá un ahorro significativo de energía, siempre que se garantice la calidad.