Tecnología de cocción TRUE BLUE

NUESTRA PRINCIPAL BAZA SON LAS TECNOLOGÍAS DE COCCIÓN

Los detalles de nuestros sistemas de quemadores y nuestra dilatada experiencia en ingeniería de procesos nos permiten optimizar las tecnologías de cocción y desarrollar otras nuevas. Independientemente del tipo de calentamiento —gas, gasóleo, electricidad o combustibles alternativos—, de temperatura o de atmósfera que se requiera, contamos con los sistemas de quemadores optimizados para cada situación.


Junto con nuestra sofisticada tecnología de medición, regulación y nuestros sistemas de control de procesos, creamos las condiciones de cocción que desee de forma segura y reproducible en todo momento.

VENTAJAS, UN RESUMEN

  • Control de alta precisión de los medios combustibles a suministrar midiendo los caudales másicos en lugar de los caudales volumétricos, los cuales dependen de la temperatura y la presión, en un rango de 1:100 y teniendo en cuenta las condiciones ambientales del aire, como la temperatura y la humedad.
  • El modo de quemador único se puede seleccionar a elección (desde el modo de impulsos, pasando por el control proporcional, hasta la optimización automática del chorro del quemador) para conseguir unas condiciones de transferencia de calor constantes con el mejor equilibrio térmico posible.
  • Sin mantenimiento: no es necesario ajustar los quemadores manualmente, ni durante la puesta en marcha ni después de varios años de funcionamiento. Sin interferencias entre los flujos de gas y aire de combustión gracias al control personalizado del quemador.
  • Funcionamiento a distancia: el horno se puede vigilar y controlar completamente a distancia. Además, también se puede realizar el diagnóstico y la resolución de averías a distancia por parte de CTB. Desde cualquier lugar del mundo.
  • Movilidad: las alarmas, las variables de estado y los mensajes se pueden enviar a un teléfono móvil. El sistema está siempre «bajo control», incluso cuando el operador está ausente.

PARA UNA PERFECTA COMBUSTIÓN ESTEQUIOMÉTRICA DE LOS GASES

Quemadores True Blue
  • Relación de reducción 1:50
  • Rango de control 2-100 % con lambda constante
  • Rango de control 0,7-100 % con volumen de aire constante

Exigencias cada vez mayores en la tecnología de cocción

No cabe duda de que el proceso de cocción en un horno de funcionamiento periódico requiere criterios de evaluación distintos a las del proceso de cocción continuo, el cual suele tener un menor consumo específico de energía. Sin embargo, los sistemas continuos no constituyen una alternativa real para un número creciente de productos cerámicos innovadores. Para ello se necesitan equipos de cocción capaces de calcinar aglutinantes en rangos de temperatura de 20 °C a 300 °C con la misma fiabilidad y reproducibilidad que el calentamiento de después, con una amplia gama de velocidades de calentamiento de hasta más de 1.600 °C. Se exige que dichos sistemas sean muy flexibles, con un control preciso de una amplia variedad de atmósferas, así como de velocidades de calentamiento y enfriamiento entre 0 y 1.000 °C/h. Todos estos requisitos pueden satisfacerse mucho mejor en un horno periódico que en uno continuo. Fueron las reiteradas peticiones de los clientes y nuestra experiencia con los quemadores convencionales lo que nos impulsó a desarrollar nuevos sistemas de quemadores multifuncionales, los cuales cumplen los complejos requisitos que se exigen y, además, mejoran en gran medida el balance energético de las instalaciones periódicas.

El problema

Los sistemas de hornos periódicos requieren más energía de la necesaria para el propio proceso de cocción. El motivo es que todos los quemadores convencionales del mercado tienen un rango de potencia inferior limitado, que equivale aproximadamente al 10 % de la potencia nominal. En los hornos periódicos, no obstante, la demanda de energía es extremadamente baja al principio del ciclo de cocción y a velocidades de calentamiento extremadamente bajas, de hasta 600 °C aprox. Sin embargo, los propios quemadores deben estar diseñados para la potencia máxima requerida.

  • El sobrecalentamiento y la falta de convección se compensan con aire secundario o de difusión. La cantidad necesaria para ello corresponde a un múltiplo del aire estequiométrica requerido para la combustión.
  • Para poder controlar la temperatura del proceso, se deben aumentar los volúmenes de aire secundario o de difusión para que los quemadores funcionen por encima de la potencia mínima (10 % de la potencia nominal). Esto no solo puede tener un efecto negativo en la atmósfera del horno (contenido excesivo de oxígeno), sino que también puede provocar una convección muy intensa en la zona del apilado exterior del horno, lo que puede causar la formación de grietas en la superficie del material de cocción.
  • Sin embargo, las grandes cantidades de aire secundario y de difusión también dan lugar a grandes cantidades de gases de escape, que pasan por sistemas de postcombustión térmica o catalítica con un elevado aporte energético.
  • Cuanto más largos sean los ciclos de cocción, mayor será la cantidad de energía «desperdiciada».

Solución: aprovechar el potencial de los quemadores TRUE BLUE

Los quemadores de alta velocidad TRUE BLUE, desarrollados por CTB, resuelven los problemas mencionados de un modo sumamente eficiente desde el punto de vista energético. Dado que también proporcionan la energía de mezcla gas-aire necesaria para producir una llama azul sin hollín por debajo del 10 % de la potencia nominal máxima, el rango de regulación se amplía del 2 al 100 % de la potencia nominal a lambda constante y del 0,7 al 100 % de la potencia nominal a volumen de aire constante. Gracias a su diseño único disponible en tres tamaños, el quemador TRUE BLUE cubre todos los requisitos conocidos de la tecnología de cocción de cerámica.

Descripción de los gráficos

Gráfico 1:
En una determinada curva de cocción (línea roja), la demanda energética del quemador en las primeras 80 horas del ciclo de cocción es muy inferior al 10 %. Sin embargo, para poder seguir controlando el proceso, debe funcionar con esta potencia. El volumen de aire secundario que se muestra aquí (línea azul) es necesario tanto para equilibrar la temperatura como para la atmósfera del horno. Los quemadores que no cubren el rango de regulación inferior no son adecuados para este proceso de ejemplo.


Gráfico 2:
Control de un quemador TRUE-BLUE comparado con los mejores quemadores con otro tipo de diseño

Quemador TRUE-BLUE en combinación con la tecnología de cocción CTB

  • Quemador de alta velocidad TRUE BLUE para cualquier combustible gaseoso con un rendimiento de control significativamente mejorado, ampliable con conexión secundaria de aire o gas.
  • Control de alta precisión de los medios combustibles a suministrar midiendo los caudales másicos en lugar de los caudales volumétricos, los cuales dependen de la temperatura y la presión, en un rango de 1:150 con aire de combustión constante o 1:50 con un valor lambda constante.
  • El modo de quemador único se puede seleccionar a elección (desde el modo de impulsos, pasando por el control proporcional, hasta la optimización automática del chorro del quemador) para conseguir unas condiciones de transferencia de calor constantes con el mejor equilibrio térmico posible.
  • Sin mantenimiento: no es necesario ajustar los quemadores manualmente, ni durante la puesta en marcha ni después de varios años de funcionamiento. Sin interferencias entre los flujos de gas y aire de combustión gracias al control personalizado del quemador.
  • Control individual de los quemadores para los caudales de gas, aire y aire secundario en todo el rango de control.
  • Control automático del aire secundario para los requisitos más exigentes en cuanto a distribución de la temperatura y mantenimiento de la atmósfera del horno.
  • Control automático de la proporción aire/gas para cualquier atmósfera de horno que se desee.
  • Generación automática de una curva de cocción óptima específica del producto mediante el software Energy Transfer Control (ETC) de CTB.
  • Medición de la concentración de componentes orgánicos en la cámara del horno y un sistema de control definido para la expulsión o eliminación de aditivos orgánicos del producto.
  • Funcionamiento a distancia: el horno se puede vigilar y controlar completamente a distancia. Además, también se puede realizar el diagnóstico y la resolución de averías a distancia por parte de CTB. Desde cualquier lugar del mundo.
  • Movilidad: las alarmas, las variables de estado y los mensajes se pueden enviar a un teléfono móvil. El sistema está siempre «bajo control», incluso cuando el operador está ausente.

TAMAÑOS DE QUEMADOR

1
15-100 kW

Hornos continuos, hornos periódicos pequeños

2
100-300 kW

Hornos medianos de funcionamiento periódico

3
300-600 kW

Hornos grandes de funcionamiento periódico

El diseño básico del quemador es idéntico para los tres tipos de rendimiento.

  • Carcasa piloto con quemador piloto integrado
  • Carcasa de gas con cámara de combustión (flame cell)
  • Carcasa del aire de combustión para aire de combustión precalentado hasta 350 °C
  • Boquilla del quemador de diferentes calidades en función de la temperatura del horno
  • Carcasa del aire secundario (opcional)
  • Boquilla del quemador de aire secundario de diferentes calidades en función de la temperatura del horno (opcional)

CTB utiliza de serie un software de simulación que determina el tamaño adecuado del quemador para un ciclo de combustión determinado. También determina los volúmenes de aire secundario necesarios para una distribución óptima de la temperatura y el cumplimiento de la normativa sobre concentraciones de sustancias inflamables en la atmósfera del horno conforme a la norma europea EN 1539 y la norma americana NFPA 86.


Opcionalmente, a través de la conexión de aire secundario se pueden suministrar gases de proceso de bajo contenido en oxígeno o de cualquier otro tipo y mezclarlos con el chorro del quemador. Esto puede ser necesario, por ejemplo, para minimizar la concentración de sustancias inflamables en la atmósfera del horno, manteniendo al mismo tiempo la concentración de oxígeno.

LA TECNOLOGÍA DE LOS HORNOS DEL FUTURO, HOY