6. Dimensionamiento H.R.
• G = velocidad de alimentación
• V = vel. desplazamiento del material dentro del horno
• M = masa de mat.que se encuentra en el horno
• S = pendiente del horno
• N = velocidad de rotación del horno
• t = tiempo de permanecía
• R = retención, relación. entre vol. de mat. y el vol. del horno
α
D
G
M
V
nL
t
7. t (min) = 0,19 * L (m) _
D (m) * N (rpm) * S (m/m)
V (m/hr) = 60 * L (m) _
t (min)
G (Kg/hr) = γ (kg/m3) * R * V (m/hr) * Sh (m2)
γ: peso específico del material
Sh; sección del Horno
Dimensionamiento H.R.
8. PROBLEMA 1
Calcular el tiempo de paso y la capacidad diaria de un
Horno Rotativo que produce Cal (CaO), sabiendo que sus
dimensiones son L= 90 m y D= 3m. La velocidad de
rotación 1 rpm y la pendiente S= 0,05 m/m.
Datos:
R=10%
γCaCO3=1400 kg/m3.
Dimensionamiento H.R.
9. PROBLEMA 2
Calcular las dimensiones de un Horno Rotativo en el que
se va a calcinar piedra caliza, sabiendo que el tiempo de
paso (t)= 60 min.; que se desea producir 210 ton./día de
Cal. Calcular, además la pendiente del horno (S) y la
relación L/D.
Datos:
N=0,9 r.p.m.
V= 40 m/hr.
R=10%
γCaCO3 = 1,3 Kg./dm3.
Dimensionamiento H.R.
10. Balance Térmico H.R.
• Q1 = calor entregado al horno quemando combustible
• Q2 = calor utilizadoen el calentamientoy la reacciónquímica
• Q3 = calor que se llevan los gases por la chimenea
• Q4 = calor perdido por radiacióny fugas en el horno
Q1 = Q2 + Q3 + Q4
Q1
Q4
Q4
Q2
Q3
11. η = Q2 . 100
Q1
• Q1 = calor entregado al horno quemando combustible
• Q2 = calor utilizadoen el calentamientoy la reacciónquímica
• Q3 = calor que se llevan los gases por la chimenea
• Q4 = calor perdido por radiacióny distintas fugas en el horno
Q1 = Q2 + Q3 + Q4
Q1
Q4
Q4
Q2
Q3
Balance Térmico H.R.
13. • Q(te a tr) = calor necesariopara llevar el material hasta la temperatura de
reacción.
• Q(reac) = calor de reacción.
• Q(producto) = calor que absorbe el producto desde que se forma hasta que
sale del horno.
• Q(gas) = calor que entrega (-) el gas desde el momentode la reacción hasta
que sale por la chimenea.
Q2 = Q(te a tr) + Q(reac) + Q(producto) + Q(gas)
Balance Térmico H.R.
14. • Qcaco3 = calor necesariopara llevar la piedra caliza hasta la temperatura
de reacción.
• Qreac. = calor de reacción CaCO3 à CaO + CO2
• Qcao = calor que absorbe la cal desde que se forma hasta que sale del
horno.
• Qco2 = calor que entrega (-) el dióxido de carbono desde el momento de la
reacción hasta que sale por la chimenea.
Q2 = Qcaco3 + Qreac + Qcao + Qco2
Balance Térmico H.R. (ej: Producción de Cal)
15. • G = masas horarias (Kg. / h).
• C = calores específicos (Kcal / ºC . Kg.).
• Creac = calor de reacción(Kcal / Kg.).
• tch = temperatura de salida del dióxido de carbono por la chimenea.
Qcaco3 = Gcaco3 . Ccaco3 . (tr - tent.)
Qreac. = Gcaco3 . Cr
Qcao = Gcao . Ccao . (ts - tr)
Qco2 = Gco2 . Cco2 . (tch - tr)
Balance Térmico H.R. (ej: Producción de Cal)
16. • γ comb = densidad del combustible.
• Hsup = poder caloríficosuperior del combustible.
• Qch = porcentaje del poder caloríficosuperior que se llevan los gases
que salen por la chimenea.
• K = coeficiente de radiacióndel horno.
Q4 = . Sup. Horno . (tint - text)
Q3 = γcomb . q . Hsup .
Q4 = Q1 - (Q2 + Q3)
k
Qch/100
Balance Térmico H.R.
17. PROBLEMA 3
Calcular el calor horario entregado a un horno rotativo
sabiendo que se consumen 1.000 litros / hora de combustible
Hsup= 10.500 kcal/kg y Hinf= 10.000 kcal/kg. Determinar
además el calor que se llevaron los gases que salen por la
chimenea sabiendo que la temperatura de estos es de 450ºC
y la composición CO= 0,5%, el exceso de aire= 12%,
γcomb= 0,9 kg/l
Balance Térmico H.R.
19. Los precalentadores se usan para calentar el material que
va a entrar al horno rotativo, a efectos de lograr un mayor
rendimiento térmico del proceso y economizar
combustible.
Se basan en aprovechar los gases calientes que salen del
horno e intercambiar su calor en forma directa con el
material ingresante al horno en grandes torres que cuentan
con conductos y ciclones.
El material ingresa al horno a temperaturas del orden de los
800°C.
Precalentador
21. Los enfriadores son aparatos que mientras pasa el material
por la parrilla, se sopla con ventiladores aire desde el
exterior el que pasa a través del material y lo enfría. El
material que sale del enfriador lo hace a temperaturas del
orden de los 100°C.
El aire de enfriamiento eleva su temperatura y es utilizado en
precalentadores de material, molienda, quemadores, secado
de materiales, etc.
Enfriador
