Análisis de parámetros para la mejora de eficiencia en quemadores de tubo radiante de dos pasos - Dávila Zúñiga, Cristian Andrés (2025)
La presencia de desafíos relacionados con las pérdidas de eficiencia energética, falta de uniformidad térmica, aprovechamiento de calor y aumento de emisiones contaminantes provocan un funcionamiento limitado, afectando así su rendimiento. La investigación, plantea un análisis de parámetros térmicos y técnicos que incidan en la eficiencia de un quemador de tubo radiante de dos pasos mediante un enfoque experimental y analítico. Se analizaron diferentes parámetros térmicos relevantes para mejorar el rendimiento energético del quemador de tubo radiante de dos pasos. Entre estos se incluyen; mecanismos de transferencia de calor, comportamiento de flama, relación aire – combustible, precalentamiento de mezcla y distribución de temperaturas, este último se analizó en un software avanzado de análisis térmico. La descripción de características técnicas para mejorar el desempeño térmico estuvo vinculada al análisis y evaluación del prototipo experimental. Se incorporó un intercambiador de calor tipo aire – aire manteniendo el mismo ajuste de presión para aire y combustible. Se emplearon herramientas de medición como cámaras termográficas y anemómetros que aportaron a la evaluación de alternativas. Se realizaron cálculos termodinámicos, de transferencia de calor, rendimiento y eficiencia en dos configuraciones; con comburente a temperatura ambiente y con precalentamiento de aire. Como resultado se evidenció que el quemador de tubo radiante de dos pasos incrementó su rendimiento de 8.66 a 17.15 por ciento y la temperatura de aire al interior del intercambiador pasó de 20 a 40 grados centígrados. Además, el comportamiento de la flama pasó de ser irregular y alargada con oscilaciones a ser una flama uniforme, compacta y controlada.