Diseño de un intercambiador de calor para la optimización de un horno de cubilote (2007)
Para esta investigación, se busca ahorrar los costos de producción del horno de cubilote de propiedad de la empresa Metalex S.A. Para tal cometido se plantea como solución el diseño de un intercambiador de calor, que aproveche la energía con la que sale el humo y por medio de un proceso de transferencia de calor llamado convección, se precaliente el aire de entrada, el proceso consiste en llevar el aire que se encuentra a temperatura ambiente que actualmente es la que entra al horno, a una temperatura mayor aproximadamente diez veces, de esta forma se busca cumplir con el objetivo. La investigación inicia tomando los datos del horno de cubilote, como flujo de combustible, flujo de aire, temperatura del aire de combustión, temperatura de los gases de escape. Se continúa con el cálculo del calor que se puede recuperar y usar en el aire de combustión. Se procede con el cálculo del dimensionamiento del intercambiador de calor teniendo en cuenta las propiedades de los fluidos, de acuerdo a las características de operación, llegando así a determinar el diámetro y espesor de la tubería, número de tubos, arreglo de los tubos, número de pasos, materiales a utilizar, se elige el tipo de soldadura apropiado para el dispositivo de acuerdo a las características de los componentes y del material escogido anteriormente, de igual manera se realiza el proceso para la elección de los materiales de sujeción como son los pernos que sujetan las placas; posteriormente se hacen los planos en Solid Edge. Finalmente se calculan los costos de construcción del intercambiador de calor, la eficiencia y el ahorro de energía que aportaría el dispositivo, de acuerdo a estos datos se discute si es viable implementar el intercambiador de calor al horno de cubilote