Eclipse Single-Ended Radiant Tube Ficha de datos
- Tipo
- Ficha de datos
Eclipse Quemadores de tubo
radiante individual
Modelos SER450, SER600 y SER800
Versión 5
Información Técnica Edition 11.14
Cerámico
Metálico
2
Copyright
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el uso que debe hacerse del producto. Si el producto se
utiliza con fines diferentes de los que se especifican en el
presente documento, debe obtenerse una confirmación
de validez y adecuación. Eclipse garantiza que este
producto no infringe ninguna de las patentes de los
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Responsabilidad y garantía
Hemos hecho todo lo posible para que este manual sea
lo más preciso y completo. Si encuentra algún error u
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De esta forma, esperamos poder mejorar la
documentación de nuestro producto para el beneficio de
los consumidores. Por favor envíe sus correcciones y
comentarios a nuestro técnico especialista de
documentación.
Se entiende que la responsabilidad de Eclipse sobre este
producto, por motivos de incumplimiento de garantía,
negligencia, responsabilidad estricta u otras
circunstancias, se limita al abastecimiento de piezas de
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otros daños, pérdidas o costes tanto directos como
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uso, de ingresos o daños al material que se produzcan en
relación con la venta, instalación, uso o imposibilidad de
uso, o bien con la reparación o reemplazo de los
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Toda operación prohibida expresamente en este manual,
así como cualquier procedimiento de ajuste o montaje no
recomendado o no autorizado en este manual anulará la
garantía.
Convenciones de la documentación
Existen varios símbolos especiales en este documento.
Es vital que conozca su significado e importancia. A
continuación encontrará la explicación de estos símbolos.
Léala detenidamente.
Cómo obtener ayuda
Si necesita ayuda, póngase en contacto con su
representante local de Eclipse.
También puede ponerse en contacto con Eclipse en:
1665 Elmwood Rd.
Rockford, Illinois 61103 EE.UU.
Teléfono: 815-877-3031
Fax: 815-877-3336
http://www.eclipsenet.com
Les rogamos que cuando contacten con el fabricante
tengan con ustedes la información relativa a los equipos
que aparece en la placa de características para poder
atenderles de forma rápida y satisfactoria
Product Name
Item #
S/N
DD MMM YYYY
www.eclipsenet.com
Se utiliza para prácticas no relacionadas con daños personales.
Indica una parte importante de texto. Léala detenidamente..
NOTA
AVISO
PRECAUCIÓN
ADVERTENCIA
Esto es un símbolo de alerta de seguridad. Se utiliza para avisarle sobre riesgos
de daños personales potenciales. Siga todos los mensajes de seguridad
relacionados con este símbolo para evitar posibles daños o muerte.
PELIGRO Indica una situación de riesgo que, si no se evita, resultará en muerte o en
daños graves.
Indica una situación de riesgo que, si no se evita, podría resultar en muerte o en
daños graves.
Indica una situación de riesgo que, si no se evita, podría resultar en daños
menores o moderados.
Índice
3Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
1 Introducción ............................................................................................................................. 4
Descripción del producto ...................................................................................................... 4
A quién va dirigido ................................................................................................................ 4
Objetivo ................................................................................................................................ 4
Documentos de SER ............................................................................................................ 4
Documentos relacionados .................................................................................................... 4
2 Seguridad ................................................................................................................................. 5
Advertencias de seguridad ................................................................................................... 5
Funciones ............................................................................................................................. 5
Formación del operario......................................................................................................... 5
Piezas de recambio ..............................................................................................................5
3 Diseño del sistema ................................................................................................................ 6
Diseño .................................................................................................................................. 6
Paso 1: Selección de las opciones del quemador................................................................ 6
Paso 2: Metodología de control............................................................................................ 9
Paso 3: Sistema de encendido............................................................................................. 10
Paso 4: Sistema de control de llama .................................................................................... 11
Paso 5: Sistema de aire de combustión ............................................................................... 11
Paso 6: Tren principal de válvulas de cierre del gas ............................................................ 13
Anexo......................................................................................................................................... i
Factores de conversión ........................................................................................................ i
Leyenda de los esquemas del sistema ................................................................................ ii
Introducción
4Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Descripción del producto
Los modelos SER de los quemadores de tubo radiante
individual Eclipse incorporan los componentes de un
sistema de quemador de tubos en una unidad compacta.
El SER es un quemador de mezcla en cabeza con un
recuperador coaxial montado dentro de un tubo radiante
individual. El aire de combustión que entra en el
quemador SER se precalienta en la sección recuperativa
por los gases de escape ofreciendo así mayor eficiencia
que los quemadores independientes. La cámara de
combustión de cerámica ofrece mucha eficiencia y
duración. El aislamiento del cuerpo de escape y de la
extensión de montaje mantienen el ambiente de trabajo
más fresco y cómodo. Los quemadores SER están
disponibles en tres diámetros (4-1/2", 6", 8") con la
longitud del tubo radiante adaptado a la aplicación. Los
quemadores SER tienen las características añadidas de
la recirculación interna del gas de escape, lo que produce
menos emisiones de NOX , y las secciones del tubo
interior cerámico, que permiten una mayor circulación del
flujo y proporcionan una mayor resistencia del tubo.
Características:
• Encendido directo mediante chispa
• Funcionamiento fiable del quemador
• Temperatura del tubo uniforme
• Mayor esperanza de vida del tubo
• Ajuste sencillo del quemador con placas orificio
integrales
• Funcionamiento con varios combustibles
A quién va dirigido
Este manual está concebido para personas que ya están
familiarizadas con todos los aspectos de un quemador de
mezcla en boquilla y sus componentes auxiliares,
llamados también "el sistema del quemador".
Estos aspectos son:
• Diseño/Selección
• Uso
• Mantenimiento
Se espera que la audiencia tenga experiencia previa con
este tipo de equipos.
Figura 1.1 Quemador de tubo radiante individual Eclipse
Objetivo
El objetivo de este manual es garantizar que se diseña un
sistema de combustión seguro, efectivo y sin fallos.
Documentos de SER
Guía de diseño n.º 325
• Este documento
Hoja de datos de SER, Serie 325
• Disponible para modelos SER individuales
• Necesario para completar el diseño, la selección y
la instalación
Guía de instalación n.º 325
• Se usa con la hoja de datos para completar la
instalación
Hoja de trabajo n.º 325
• Necesaria para proporcionar información de la
aplicación a Eclipse Engineering
Lista de recambios n.º 325
• Información sobre los recambios recomendados
Documentos relacionados
• EFE 825 (Guía de ingeniería de combustión)
• Boletines y guías de información de Eclipse: 684,
710, 720, 730, 742, 756, 760, 830, 930
• SP456 (Libro blanco sobre el control de la
combustión por pulsos)
1
Seguridad
5
En esta sección se muestran los avisos importantes que
ayudan a proporcionar un funcionamiento seguro del
quemador. Para evitar lesiones personales y daños a la
propiedad o la instalación, las siguientes advertencias
deben ser respetadas. Todo el personal involucrado debe
leer cuidadosamente todo el manual antes de intentar
arrancar o usar este sistema. Si no entiende cualquier
parte de la información de este manual, póngase en
contacto con Eclipse antes de continuar.
Advertencias de seguridad
■ Los quemadores descritos en este documento
están diseñados para mezclar el combustible con
aire y quemar la mezcla resultante. Cualquier
dispositivo de quemado de combustible puede
producir incendios y explosiones si se utiliza,
instala, ajusta, controla o mantiene de forma
incorrecta.
■ No omita ninguna función de seguridad; podría
causar un incendio o explosión.
■ No intente nunca encender un quemador si
presenta indicios de daños o mal funcionamiento.
■ Es probable que las secciones del quemador y el
conducto tengan superficies CALIENTES. Siempre
use el equipo protector apropiado cuando se
aproxima el quemador.
■ Los productos de Eclipse están diseñados para
minimizar el uso de materiales que contengan
sílice cristalina. Ejemplos de estos productos
químicos son: sílice cristalina respirable
procedente de ladrillos, cemento u otros
productos de albañilería y fibras cerámicas
refractarias respirables derivadas de capas, tablas
o juntas aislantes. A pesar de los esfuerzos
realizados en este sentido, el polvo que se crea al
lijar, serrar, moler, cortar y al llevar a cabo otras
actividades de construcción podría liberar sílice
cristalina. Se sabe que la sílice cristalina produce
cáncer; asimismo, los riesgos para la salud
derivados de la exposición a estos productos
químicos varían en función de la frecuencia y la
duración de la exposición a dichas sustancias.
Para reducir el riesgo, limite la exposición a estos
productos químicos, trabaje en una zona bien
ventilada y vista un equipo personal de seguridad
y protección contra dichos productos.
■ Este manual proporciona información sobre el uso
de estos quemadores para la finalidad específica
de diseño. No se desvíe de las instrucciones o los
límites de aplicación descritos en este documento
sin la aprobación escrita de Eclipse.
Funciones
Sólo el personal cualificado, con capacidad mecánica
suficiente y experiencia con los equipos de combustión,
debe ajustar, realizar el mantenimiento y reparar
cualquier parte mecánica o eléctrica de este sistema.
Póngase en contacto con Eclipse para obtener asistencia
a la ponga en marcha.
Formación del operario
La mejor precaución de seguridad es un operario atento y
con formación. Forme exhaustivamente a los nuevos
operarios y evalúe que tengan un conocimiento adecuado
del equipo y de su funcionamiento. Deberá impartir un
programa periódico de reciclaje de conocimientos para
garantizar que los operarios conserven un alto grado de
habilidad técnica. Póngase en contacto con Eclipse para
formación específica sitio.
Piezas de recambio
Solicite piezas de recambio originales únicamente a
Eclipse. Todas las válvulas o interruptores de Eclipse
aprobados deben llevar la certificación UL, FM, CSA,
CGA y/o aprobación de la CE en su caso.
PELIGRO
ADVERTENCIA
AVISO
2
Diseño del sistema
6Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Diseño
Al elegir un quemador SER, tiene muchas posibilidades
para definir un quemador que sea seguro y fiable para el
sistema donde se tiene que instalar. El proceso de diseño
se divide en los siguientes pasos:
Paso 1: Selección de las opciones del
quemador
Utilice la Hoja de trabajo 325 de SER y la Hoja de datos
de la serie 325 cuando siga este proceso de selección.
Para calcular el equilibrio térmico, consulte la Guía de
ingeniería de combustión (EFE 825).
Modelo de quemador/Selección del tamaño
Cuando seleccione el tamaño del quemador, tenga esto
en cuenta:
• Aportación de calor: Calcule la aportación de calor
que se necesita para conseguir el equilibrio térmico
adecuado
• Frecuencia de la fuente de alimentación: El
rendimiento del ventilador depende de la frecuencia
de la red de alimentación (red de 50 Hz o de 60 Hz).
El tamaño del ventilador tiene que basarse en el
flujo, la presión y la frecuencia de la red de
alimentación que se necesitan.
• Altitud: La capacidad máxima del quemador se
reduce aproximadamente un 3% por cada 1.000
pies (300 metros) por encima del nivel del mar.
• Fuente del aire de combustión: El aire de
combustión tiene que ser fresco (20,9% O2) y
limpio (sin partículas ni elementos corrosivos).
• Tipo de combustible: Las variaciones en el valor
calórico y la densidad afectan el rendimiento del
quemador. El rendimiento nominal del quemador se
basa en las propiedades de los combustibles de la
Tabla 3.1.
Tipo de combustible
Si se utiliza un combustible alternativo, realice un
desglose exacto de los componentes de dicho
combustible y contacte con Eclipse.
NOTA: Temperatura máxima del horno es de 1850F
(1010ºC). Para temperaturas de horno superiores a
1850ºF (1010ºC) contactar con Eclipse.
Modelo de quemador y nivel de entrada
El nivel de potencia del quemador se determina mediante
la longitud del tubo radiante, la temperatura del horno y la
potencia que se necesita. Vea un ejemplo de
dimensionamiento en la Fig. 1.5 Flujo calorífico
recomendado de la página 8 Flujo calorífico
recomendado. Se determina la potencia máxima y se
seleccionan los orificios en función del modelo, del tipo de
combustible y del nivel de potencia.
Longitud del quemador
■ Los tubos exteriores de la versión 5 tienen una
brida de diámetro mayor que las versiones
anteriores. Los tubos exteriores de versiones
anteriores no pueden utilizarse con los
quemadores de la versión 5.
Los tubos exteriores pueden ser metálicos o cerámicos.
Las dimensiones de la cámara influyen en la longitud del
tubo exterior. Consulte las hojas de datos individuales
325 para ver las longitudes de tubo disponibles.
Los tubos exteriores cerámicos de la versión 5 de SER
están diseñados para colgar libremente (o sosteniéndose
a sí mismos), ya sea montados de forma vertical u
horizontal. Hay que extremar el cuidado para asegurar
que el tubo exterior cerámico no entra en contacto con
ninguna otra superficie/estructura del horno y hay que
facilitarle el movimiento libre.
Tabla 3.1 Tipo de combustible
Combustible Símbolo
Poder calorífico
bruto
Peso
específico
Gas
natural
CH4
90%+
1004 BTU/ft3
(40 MJ/m3)0.60
BTU/ft3 en condiciones estándar (MJ/m3 en condiciones
normales)
AVISO
3
7Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Tabla 3.2 Tubo exterior metálico y cerámico
Longitud
Efectiva (mm)
SER 450 SER 600 SER 800
Corto (185mm) Largo (235mm) Corto (185mm) Largo (235mm) Corto (185mm) Largo (235mm)
80031----
85022----
900131322
950040413
1000 323204
1050 232332
1100141423
1150050514
1200 333305
1250 242433
1300 151524
1350 060615
1400 343406
1450 252534
1500 161625
1550 070716
1600 353507
1650 262635
1700 171726
1750 080817
1800 363608
1850 272736
1900 181827
1950 - - 0 9 1 8
2000 - - 3 7 0 9
2050 - - 2 8 3 7
2100 - - 1 9 2 8
2150 - - 0 10 1 9
2200 - - 3 8 0 10
2250 - - 2 9 3 8
2300 - - 1 10 2 9
2350 - - 0 11 1 10
2400 - - 3 9 0 11
2450 - - 2 10 3 9
8Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Todos los tubos metálicos que sobrepasen las 36" (900
mm) necesitan un soporte, vea la Fig. 1.1 Soporte de
montaje del tubo exterior metálico. Hay tres formas de
ofrecer soporte.
1. Un soporte simple para el tubo desde la solera del
horno
2. Un soporte simple elevado puesto en la pared
opuesta del horno
3. Una apertura en la pared opuesta del horno para
aguantar un tubo exterior equipado con una
extensión de montaje
Elija la opción que elija, hay que dejar una distancia
mínima de 3" (75 mm) entre el final del tubo y la pared
opuesta o la solera del horno en aplicaciones verticales
para permitir la dilatación térmica.
Figura 3.1 Soporte de montaje del tubo exterior
metálico
Extensión del montaje
Disponible en longitudes de 2" a 10" (de 50 a 250 mm) en
incrementos de 1" (25 mm). Escoja la longitud de
extensión de acuerdo con la del quemador para que la
punta de la cámara de combustión quede más o menos
alineada con la cara caliente del horno con un máximo de
1" (25 mm) de desviación. Vea la Fig. 3.2.
Figura 3.2 Longitud de la extensión de montaje.
Figura 3.3
Figure 1.3 La extensión del montaje se instala en la pared
del horno con varillas roscadas suministradas por el
cliente. Vea la Fig. 4.3. Para las dimensiones, vea la Hoja
de datos de la serie 325.
Conexiones de tubos
Disponibles en los estándares de rosca BSP y NPT.
■ Llame a su agente comercial de Eclipse para
repasar los métodos de soporte.
Dimensionamiento del quemador
Ejemplo de medición del quemador SER (unidades
EE. UU.):
En nuestro ejemplo, sabemos lo siguiente:
• Anchura/Altura horno: 72"
• Temperatura del horno: 1.750 °F
• Calor neto necesario: 2.400.000 BTU/h
• Tipo/longitud tubo exterior: Metálico, radiación libre,
de 69" (Efectivo)
Si nos basamos en la Figura 3.5, se puede determinar el
calor recomendado o el máximo que se emite. En este
ejemplo, la tasa de disipación segura es de 65 BTU/in2.
Siguiente paso: ¿Cuántos tubos?
Utilizando tubos de 4,5": 69" x 4,5" x x 65 BTU/h por in2
o 63.400 BTU/h NETO emitido por tubo.
Si se utilizan tubos de 6", con la misma longitud de tubo
se conseguirán 84.500 BTU/h netos emitidos por tubo. La
cantidad neta que se necesita son 2.400.000 BTU/h para
el horno. Por lo tanto, para tubos de 4,5", 2.400.000 BTU/
h neto ÷ 63.400 BTU/h neto/tubo = 38 tubos. Con tubos
de 6", se necesitarían 28 tubos.
Ladrillo de carburo de silicio, poca fricción y alta densidad
=
75mm
(3") mín 75mm
(3") mín
75mm
(3") mín
75mm
(3") mín
Longitud
opcional
de la extensión
de montaje
Grosor de la brida del tubo exterior
de 0 a 25 mm
Longitud del
quemador
Grosor de la
pared del horno
Longitud del quemador - grosor de la pared del horno –
grosor de la brida = Longitud de la extensión de montaje
Potencia máxima = Flujo calor tubo x área superficial
Eficiencia del tubo
PRECAUCIÓN
9Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Finalmente, para escoger el tamaño del quemador, se
determina la entrada en bruto necesaria. La eficiencia del
tubo depende de la temperatura del horno, de la longitud
de los tubos y del quemador, del exceso de aire, etc. En
este ejemplo, la eficiencia bruta de los tubos (HHV) es de
0,70. Si el cálculo muestra que la entrada máxima en
bruto se encuentra a un 10% de la capacidad estimada
del quemador, se requerirá una determinación mas
precisa de la eficiencia.
Para el quemador con tubos de 4,5":
Potencia máxima (bruto) = Neto emitido/tubo ÷ Eficiencia
bruta del tubo
63.400 BTU/h ÷ 0,70 = 90.600 BTU/h potencia máxima en
bruto
Determina cuántos tubos son los adecuados para los
requisitos de construcción y de uniformidad de la cámara.
Siga las directrices para el montaje seguro de tubos que
se muestran en la Figura 3.4. Si es necesario, ajuste la
potenciºa neta por tubo en el caso de que haya tubos
encerrados por tres lados, como en los esquemas de las
Figuras 3.4 y 3.5.
Ejemplo de medición del quemador SER (unidades
métricas):
En nuestro ejemplo, sabemos lo siguiente:
• Anchura/Altura horno: 1.825 mm
• Temperatura del horno: 950ºC
• Calor neto necesario: 700 kW
• Tipo/longitud tubo exterior: Metálico, radiación libre,
de 1.750 mm (Efectivo)
Si nos basamos en la Figura 3.5, se puede determinar el
calor recomendado o el máximo que se emite. En este
ejemplo, la tasa de disipación segura es de 30 kW/m2.
Siguiente paso: ¿Cuántos tubos?
Utilizando tubos de 114 mm: 1.750m x 0.114m x x 30
kW/m2 o 18,8 kW NETO emitido por tubo.
Si se utilizan tubos de 152 mm, con la misma longitud de
tubo se conseguirán 25 kW netos emitidos por tubo. La
cantidad neta que se necesita son 700 kW para el horno.
Por lo tanto, para tubos de 114 mm, 700 kW neto ÷ 18,8
kW neto/tubo = 38 tubos. Con tubos de 152 mm, se
necesitarían 28 tubos.
Finalmente, para escoger el tamaño del quemador, se
determina la potencia en neta necesaria. La eficiencia del
tubo depende de la temperatura del horno, de la longitud
de los tubos y del quemador, del exceso de aire, etc. En
este ejemplo, la eficiencia neta de los tubos (LHV) es de
0,78. Si el cálculo muestra que la potencia máxima en
neta se encuentra a un 10% de la capacidad estimada del
quemador, se requerirá una determinación mas precisa
de eficiencia más precisa.
Para el quemador con tubos de 114 mm:
Potencia máxima (Neto) = Neto emitido/tubo ÷ Eficiencia
neta del tubo
18,8 kW ÷ 0,78 = 24,1 kW potencia máxima en neto
Determina cuántos tubos son los adecuados para la
construcción y los requisitos de uniformidad de la cámara.
Siga las directrices para el montaje seguro de tubos que
se muestran en la Figura 3.4. Si es necesario, ajuste la
potencia neta por tubo en el caso de que haya tubos
encerrados por tres lados, como en los esquemas de las
Figuras 3.4 y 3.5.
Figura 3.4 Ejemplo de dimensionamiento del
quemador SER
NOTA: Para el espaciado de los quemadores: del centro
de uno al centro del otro tiene que haber, como mínimo,
dos veces el diámetro del tubo exterior y una distancia
mínima de 3" (75 mm) a las superficies del horno (figura
3.4).
Tubos de
radiación
libre
Tubos
encerrados
por tres
lados
Mín. 3"
(75 mm)
DMín. 2xD
Mín. 3"
(75 mm)
Mín. 3"
(75 mm)
10Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Figura 3.5 Flujo calorífico recomendado
Paso 2: Metodología de control
La metodología de control es la base del resto del
proceso de diseño. Cuando se ha diseñado el sistema, se
pueden seleccionar los componentes. la metodología de
control escogida depende de los requisitos del proceso.
NOTA: Las características operacionales indicadas sólo
son válidas si se siguen los circuitos de control descritos.
El uso de métodos de control diferentes conlleva
características de rendimiento operacional desconocidas.
Utilice los circuitos de control que se encuentran en esta
sección o contacte con Eclipse Combustion para
alternativas aprobadas por escrito.
Método de control
Eclipse recomienda el método de pulsos todo/poco para
controlar la potencia de un sistema quemador SER. El
método de control todo/poco es un control por aumento y
reducción de aire y gas con exceso de aire en fuego bajo
(control por pulsos). Este método puede aplicarse a un
sólo quemador y a sistemas de más de un quemador.
En las siguientes páginas encontrará esquemas acerca
de este método de control. Los símbolos del esquema
están explicados en la "Leyenda de los esquemas del
sistema", en el Apéndice.
El control por modulación también es posible, contacte
con Eclipse para detalles de su aplicación.
NOTA: El siguiente método de control no ilustra la
seguridad de la llama. La seguridad de la llama se trata
en el punto 4 de la página 9 de esta guía. Cualquier
decisión con respecto al uso y/o al tipo de seguridad de la
llama tendría que tomarse de acuerdo con las normas
locales de seguridad y/o con las del seguro.
NOTA: Eclipse recomienda utilizar un regulador de
proporción Dungs FRG Relación para todas las
aplicaciones. Todos los ajustes que figuran en la Guía de
Instalación están basados en la utilización del regulador
proporcional Dungs. El uso de un regulador proporcional
diferente podría provocar un funcionamiento incorrecto
del quemador.
Control de aire y gas todo/poco
Un sistema quemador con control todo/poco da una
potencia de fuego alto o bajo al proceso. No se utiliza
ninguna potencia intermedia entre el fuego alto y el
reducido.
1. Aire
a. Fuego reducido: Una entrada de control cierra la
válvula solenoide . Como resultado, el aire del
fuego reducido fluye a través de la tubería de paso.
El aire en el fuego reducido se puede ajustar
mediante la válvula de compensación .
b. Fuego alto: Una entrada de control abre la válvula
de solenoide . Como resultado, el aire del fuego
alto fluye a través de la tubería de aire principal.
2. Gas
a. Fuego reducido: El fuego reducido se controla
mediante la válvula proporcional .
b. Fuego alto: El fuego alto se limita mediante la
válvula manual de equilibrado de gas .
Figura 3.6 Control de aire y gas todo/poco
A
B
Tubo exterior metálico, encerrado por tres lados
Tubo exterior metálico, radiación libre
Temperatura del horno °F
Coeficiente máximo de transmisión de calor de
la superficie del tubo exterior, kW por m2
Temperatura del horno °C
C
Tubo exterior cerámico
1500 1600 1700 1800 1900
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
A
B
130
140
150
2000 2100 2200 2300
C
900 950 1000
850
BTU/hr per in²
1100 1150 1200 1250
1050
20
30
40
50
60
Tren principal
de válvulas
de gas
A otros quemadores
A otros quemadores
A
la siguiente
zona
A la siguiente
zona
11Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Si no es necesario un control alto/bajo, la válvula
estándar y la tubería de paso de fuego reducido se
pueden reemplazar por una válvula de mariposa
automática de dos posiciones.
Paso 3: Sistema de encendido
Para el sistema de encendido, utilice:
• transformador de 6.000 VCA
• transformador de ignición de onda completa
• un transformador por quemador
NO UTILICE:
• transformador de 10.000 VCA
• transformador de salida doble
• transformador de tipo distribuidor
• transformador de onda rectificada
Se recomienda el encendido manual para arranques en
frío (temperaturas del horno por debajo de los 400 °F (204
°C). Los quemadores SER pueden utilizar encendido
directo por chispa en cualquier lugar de la zona de
encendido que se muestra en la hoja de datos
correspondiente. Consulte la Guía de instalación para
obtener información acerca del encendido.
NOTA: Tiene que seguir los circuitos de control descritos
en la sección anterior, "Metodología de control", para un
encendido fiable.
Las normas de seguridad y el seguro locales imponen
unos límites al tiempo máximo de intento de encendido.
Dichos límites de tiempo pueden variar entre países.
El tiempo que un quemador tarda en encenderse
depende de:
• la distancia entre la llave de cierre y el quemador
• la proporción aire/gas
• el flujo de gas en condiciones de encendido
Paso 4: Sistema de control de llama
■ Cuando se utilizan tubos exteriores cerámicos, se
precisan sistemas de seguridad de la llama.
Un sistema de control de llama tiene dos partes
principales:
• un sensor de llama
• un controlador de la llama
NOTA: No se necesita sistema de control de llama para
quemadores de tubo radiante. De acuerdo con el código
NFPA 86-2007, no se necesitan controles de combustión
en los sistemas de calentamiento de tubo radiante
cuando tienen un sistema de encendido y cuando los
sistemas están dispuestos y diseñados de tal modo que
se cumplen las siguientes condiciones:
a. Los tubos son de metal, están abiertos por uno o
ambos lados y tienen sistemas de recuperación de
calor, de usarlos, resistentes a las explosiones.
b. Todo el sistema de calentamiento de tubo radiante,
incluido cualquier sistema de recuperación de calor
que se le asocie, es resistente a las explosiones.
Se recomienda comprobar las normas locales para
verificar que lo anterior puede aplicarse.
Sensor de llama
Para monitorizar la llama se usa una célula UV. El
escáner ultravioleta tiene que ser compatible con el
sistema de control de llama que se utiliza. Consulte el
manual del sistema de control que desee para elegir
mejor el escáner.
Sistema de control de llama
El sistema de control de llama procesa la señal del sensor
de llama y controla las secuencias de encendido y
apagado.
Eclipse recomienda los siguientes sistemas de control de
llama:
• Trilogy serie T600 (Manual de instrucciones 835)
• Veri-Flame serie 5600 (Manual de instrucciones
818)
• Bi-Flame serie 6500 (Manual de instrucciones 826)
• Multi-Flame serie 6000 (Manual de instrucciones
820)
Para utilizar otros sistemas, póngase en contacto con
Eclipse para determinar hasta qué punto pueden afectar
el rendimiento del quemador. Los sistemas de control de
llama que tienen circuitos de detección de llama con
menos sensibilidad pueden limitar el ratio del quemador y
cambiar los requisitos para el encendido.
Es posible que los sistemas de control de llama que
detienen la chispa tan pronto como se detecta una señal
impidan que se produzca la llama, particularmente con
los escáneres ultravioleta. El sistema de control de llama
tiene que mantener la chispa durante un período de
tiempo suficiente que permita el encendido.
ADVERTENCIA
12Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Paso 5: Sistema de aire de combustión:
Ventilador y conmutador de presión del aire
Efectos de las condiciones atmosféricas
Los datos del ventilador se basan en la Atmósfera
Estándar Internacional (ISA) en el valor promedio del
nivel del mar (MSL), lo que significa que son válidos para:
• nivel del mar
• 29.92" Hg (1,013 mbar)
• 70°F (21°C)
La composición del aire es diferente por encima del nivel
del mar o en una zona cálida. La densidad del aire
disminuye, y como resultado, la presión de impulsión y el
flujo del ventilador disminuyen. Puede encontrar una
descripción detallada de estos efectos en la Guía para
ingenieros de Eclipse (EFE825). La guía contiene tablas
para calcular el efecto de la presión, la altitud y la
temperatura en el aire.
Siga las prácticas y las recomendaciones de "piping" de
la Guía para ingenieros de Eclipse (EFE825).
Ventilador
La selección del ventilador tiene que ser la adecuada a
los requisitos del sistema. Puede encontrar todos los
datos del ventilador en:
• Boletín/Hoja de datos 610
Siga estos pasos:
1. Calcular la presión de evacuación
Cuando calcule la presión de impulsión del ventilador,
tiene que calcular el total de estas presiones.
• la presión estática del aire necesaria en el
quemador
• la caída total de presión en las tuberías
• la caída total de presión a través de las válvulas
• Eclipse recomienda un margen de seguridad
mínimo del 10%
• para una buena distribución de la presión, Eclipse
recomienda no menos de 15" w.c. (37 mbar)
2. Calcular el flujo necesario
La salida de un ventilador es el flujo de aire que
entrega en condiciones atmosféricas estándar. Tiene
que ser suficiente para alimentar todos los
quemadores del sistema en fuego alto.
Los ventiladores del aire de combustión normalmente
se clasifican en términos de pies cúbicos estándar
por hora (scfh) de aire o de Nm3/h.
NOTA: Se acostumbra a añadir entre el 10% y el 20% a
lo que necesita el flujo final de aire del ventilador como
margen de seguridad.
Tiene un ejemplo de cálculo a continuación:
*Estequiométrica: Sin exceso de aire. Hay la cantidad
precisa de aire y gas para una combustión completa.
Tabla 3.2 Información necesaria para el cálculo
Descripción
Unidad de
medida
Símbolo
de la
fórmula
Aportación total de calor del
sistema
Btu/h (kW) Q
Número de quemadores - -
Tipo de combustible - -
Poder calorífico bruto del
combustible
Btu/ft3 (MJ/m3)q
Porcentaje del exceso de
aire deseado (normalmente,
el exceso típico en fuego
alto es del 15%)
porcentaje %
Proporción aire/gas
(específica según el tipo de
combustible, vea la tabla a
continuación)
-
Flujo de aire scfh (Nm3/h) Vaire
Flujo de gas scfh (Nm3/h) Vgas
Tabla 3.3 Valor calorífico de los gases combustibles
Gas
combustible
Proporción
aire/gas
estequiométrica*
(Vair/Vgas)
Poder calorífico
bruto
q (Btu/ft3)
Gas Natural
(Birmingham,
AL)
9.79
1,004 (40MJ/m3)
13Quemadores de tubo radiante individual, V5, Información Técnica, Edition 11.14
Ejemplo de cálculo de ventilador
Un horno ha sido diseñado y necesita una aportación de
calor de 2.400.000 Btu/h (700 kW). Los quemadores
operarán con gas natural utilizando el 15% de exceso de
aire en fuego alto.
Ejemplo de cálculo:
a. Calcular el flujo de gas necesario:
• Se necesitan 2.390 ft3/h de flujo de gas
b. Calcular el flujo estequiométrico de aire necesario:
• Se necesita un flujo de aire estequiométrico de
23.398 scfh
c. Calcular el flujo necesario de aire del ventilador
basado en la cantidad deseada de exceso de aire:
• Para este ejemplo, el flujo total necesario de aire
para la combustión es de 26.908 scfh con un 15%
de exceso de aire. Se puede usar un solo ventilador
o más de uno dependiendo del diseño del horno,
del número de zonas y de los quemadores por
zona.
3. Encontrar el número del modelo de ventilador y
los caballos de potencia del motor (hp).
Junto con la presión de salida y el flujo específico, se
pueden encontrar el número de catálogo del
ventilador y los caballos de potencia del motor en la
Hoja de datos 610.
4. Eclipse recomienda los motores totalmente cerrados
con ventilación exterior (TEFC).
5. Seleccionar los otros parámetros:
• filtro de entrada o rejilla de entrada
• voltaje, número de fases, frecuencia
• posición de la salida del ventilador y rotación en
sentido horario o en sentido antihorario.
NOTA: Se recomienda usar un filtro para el aire entrante.
El sistema rendirá más y las características serán más
estables.
NOTA: Si se selecciona un ventilador de 60 Hz para
usarlo a 50 Hz, se necesita un cálculo de presión y
capacidad. Consulte la Guía para ingenieros de Eclipse
(EFE 825).
Toda la información de la selección que debería tener
ahora:
• número del modelo de ventilador
• Hp del motor, voltaje, fase, frecuencia
• posición de la salida y sentido de rotación (en
sentido horario o antihorario)
Conmutador de presión del aire (presostato)
El conmutador de presión del aire emite una señal al
sistema de control cuando la presión del aire que viene
del ventilador no es suficiente. Puede encontrar más
información acerca de los conmutadores de presión en el
Boletín del ventilador 610.
■ Eclipse acata las disposiciones de NFPA y de las
normas europeas, que requieren el uso de un
conmutador de presión del aire junto con otros
componentes de seguridad, como estándar
mínimo para los sistemas de cierre de seguridad
del gas principal.
Paso 6: Tren principal de válvulas de cierre
del gas
Consulte con Eclipse
Eclipse le puede ayudar a diseñar un tren principal de
válvulas de cierre del gas que cumpla los estándares de
seguridad actuales.
El tren de válvulas de cierre tiene que cumplir todos los
estándares locales establecidos por las autoridades con
jurisdicción.
Para más detalles, contacte con su representante local de
Eclipse o con Eclipse.
NOTA: Eclipse acata las disposiciones de NFPA (dos
válvulas de cierre) como estándar mínimo para los
sistemas de cierre de seguridad del gas principal.
Vgas = Q
q=2,400,000 Btu/hr
1,004 Btu/ft3= 2,390 ft3/h
r
Vaire-estequiométrico = α (air/gas ratio) x Vgas
= 9.79 x 2,390 ft3/hr = 23,398 ft3/hr
Vair = (1 + excess air%) x Vaire-estequiométrico
= (1 + 0.15) x 23,398 ft3/hr = 26,908 ft3/hr
ADVERTENCIA
Anexo
Factores de conversión
Sistema métrico a inglés
Sistema métrico a sistema métrico
Sistema inglés a métrico
De A Multiplicar por
metro cúbico (m³) pie cúbico (ft³) 35,31
metro cúbico/hora (m³/h) pie cúbico/hora (cfh) 35,31
grados Celsius (°C) grados Fahrenheit (°F) (°C x 9/5) + 32
kilogramo (kg) libra (lb) 2,205
kilovatio (kW) BTU/hora 3415
metro (m) pie (ft) 3,281
milibar (mbar) pulgadas de columna de agua ("w.c.) 0,402
milibar (mbar) libras/pulg. cuadrada (psi) 14,5 x 10-3
milímetro (mm) pulgada (in) 3,94 x 10-2
MJ/Nm³ BTU/ft³ (estándar) 26,86
De A Multiplicar por
kiloPascales (kPa) milibar (mbar) 10
metro (m) milímetro (mm) 1000
milibar (mbar) kiloPascales (kPa) 0,1
milímetro (mm) metro (m) 0,001
De A Multiplicar por
pie cúbico (ft³) metro cúbico (m³) 2,832 x 10-2
pie cúbico/hora (cfh) metro cúbico/hora (m³/h) 2,832 x 10-2
grados Fahrenheit (°F) grados Celsius (°C) (°F - 32) x 5/9
libra (lb) kilogramo (kg) 0,454
BTU/hora kilovatio (kW) 0,293 x 10-3
pie (ft) metro (m) 0,3048
pulgadas de columna de agua ("w.c.) milibar (mbar) 2,489
libras/pulg. cuadrada (psi) milibar (mbar) 68,95
pulgada (in) milímetro (mm) 25,4
BTU/ft³ (estándar) MJ/Nm³ 37,2 x 10-3
i
Leyenda de los esquemas
del sistema
Símbolo Aspecto Nombre Comentarios
Boletín/
Guía de
información
Llave del gas Las llaves del gas se utilizan para cerrar
manualmente una tubería de suministro. 710
Regulador de proporción
Se usa un regulador de proporción para
controlar la proporción de aire/gas. El
regulador de proporción es una unidad
sellada que ajusta la proporción del presión
de gas con la del presión de aire. Para
hacerlo, mide la presión del aire con una
tubería de medición de presión, la tubería de
impulso. La tubería de impulso está
conectada entre la parte superior del
regulador de proporción y la cuerpo del
quemador.
Tren de válvulas de cierre
del gas principal
Eclipse recomienda cumplir la norma NFPA
como mínimo. 790/791
Tren de válvulas de gas
piloto
Eclipse recomienda cumplir la norma NFPA
como mínimo. 790/791
Válvula de cierre
automática
Las electro válvulas se utilizan para cerrar
automáticamente el suministro de
combustible o de aire.
760
Medidor de orificio Medidor de orificio son utilizados para medir
caudal. 930
Ventilador de aire de
combustión
El ventilador de aire de combustión
proporciona la aire de combustión necesaria
al quemador (o quemadores).
610
Tren de
válvulas de
cierre del
gas principal
Tren de
válvulas de
gas piloto
ii
Supresor hermético El supresor se utiliza para aumentar la
presión de gas. 620
Válvula de mariposa
automática
Las válvulas de mariposa automáticas se
suelen utilizar para regular la potencia del
sistema.
720
Válvula de mariposa
manual
Las válvulas de mariposa manuales se
utilizan para equilibrar el flujo de aire o de gas
en cada quemador.
720
Válvulas reguladoras de
orificio ajustables
Las válvulas de orificio ajustables se utilizan
para equilibrar el flujo de gas en cada
quemador.
728/730
Conmutador de presión
Un contacto activado por un aumento o caída
de presión. La versión con reset manual
requiere apretar un botón para posicionar los
contactos cuando el punto de tarado es
alcanzado.
840
Manómetro Un dispositivo para indicar la presión. 940
Válvula anti retorno
Un válvula anti retorno permite circular el
flujo sólo en un sentido y se utiliza para evitar
retroceso de flujo de gas.
780
Filtro
Un filtro atrapa sedimentos para prevenir el
bloqueo de componentes sensibles aguas
abajo.
Conexión flexible
Las conexiones flexibles aíslan los
componentes de la vibración y esfuerzos
mecánicos y térmicos.
Intercambiadores
de calor
Los intercambiadores de calor transfieren
calor desde un medio a otro. 500
Tomas de presión Las romas de presión miden la presión
estática.
Símbolo Aspecto Nombre Comentarios
Boletín/
Guía de
información
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Notas
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© Eclipse, Inc. All Rights Reserved
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Eclipse Single-Ended Radiant Tube Ficha de datos
- Tipo
- Ficha de datos
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