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Cálculo del diámetro inyector...

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Calculo de diámetro del inyector de un quemador con mezcla previa para una estufa comercial

Introducción El gas natural es un combustible con muchas aplicaciones, esto se debe a que es un combustible eficiente, económico, con bajo impacto ambiental y seguro. Una de sus aplicaciones comunes, es el uso para consumo doméstico, exclusivamente para activar estufas, hornos y marmitas. En este trabajo se calculara el diámetro del inyector de una estufa con un quemador atmosférico y se comparara con el diámetro real.

Quemadores atmosféricos. Son quemadores que producen una llama previa caracterizada por qu una parte o la totalidad del aire necesario a la combustión completa se mezcla con el gas a la entrada o antes de esta. Se caracterizan por su potencia específica unitaria y el factor de aire de la pre mezcla. El retorno de la llama y el desprendimiento de llama afectan la estabilidad de la llama y la potencia especifica unitaria relaciona la potencia térmica con al sección del orificio de salida. Para calcular el diámetro del inyector de estos quemadores se procede a utilizar la formula del libro de Brucart: Q

Dónde: Q  = caudal en m3 /h s = sección del orificio en mm2 p  = presión el gas antes del orificio en mbar o en cm de columna de agua d = densidad

relativa del gas t = temperatura en °C m = coeficiente que varía con la forma del orificio y la naturaleza del gas. Se toma: ● ● ●

m=  0.65 para orificio en pared delgada. m=  0.80 para orificio cilíndrico. m=  0.90 para orificio cónico.

Despejando s de la formula anterior tenemos: Q

 s=

p

Ecuacion 1

0.73 m

DATOS CONOCIDOS (David Monroy): ● ●

p  = 25mbar d  = 0.57 (ballenas)

● ● ● ● ●

m  = 0,80  orifico cilíndrico t  = 25°C P = 11,19 Mj/h =3,11Kw/h (potencia nominal 2 orificios) η= 56,2 % (Eficiencia) HHV = 42,8 Mj/m^3 11,19

Q 38.3 M mJ 3 ×0.562 = 

0.2326

De la ecuación 1: s=  1.034 mm2

Ahora para la sección del orificio tenemos: s

MJ/ s

= HHV 

N

* η

d

d=  1.148 mm

Para hallar la velocidad de la llama

 s  × V Q= −6  Qs =  10 m 2 V=  3600 s ×01.2.03324mh  3× 

 62.32 m s V=

DATOS CONOCIDOS (Omar Becerra): ●

 38.3 MJ  3 PCI = Nm

● d =  0.641 (campo corrales) El procedimiento y los datos faltantes son iguales al cálculo anterior Q=   PP C I =

= 4.06×10−3 m s 3 = 0.146m h 3

3.131 8×.1 302    − N3 MM m J 3 J / s 

Remplazando los valores en la ecuación 1, se obtiene: s=  0.7726 mm2

Por otro lado, s

d

d=  0.99 mm

Comparando con el diámetro real obtenido mediante un microscopio: dreal  al 3  6 mm  =  0r . e9

Error =  100  |ddr ea− ld | × d

d real

Error %

0.99

0.936

5.77

1.148

0.936

22.65...