Hornos: métodos de cálculo. Tema 4 del temario de la asignatura Transmisión de Calor del Grado en Ingeniería de Procesos Químicos Industriales (USC)

1. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Hornos: métodos de cálculo
Transmisión de calor (2º GIPQI)
Dr. Eugenio Fernández Carrasco
Departamento de Ingeniería Química
Facultad de Ciencias (Lugo)
eugenio.fernandez@usc.es
24 de marzo de 2012
Dr. Eugenio Fernández Carrasco Hornos: métodos de cálculo

2. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Índice
1 Introducción
2 Calderas generadoras de vapor
3 Hornos para la industria petrolífera
4 Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Sumideros de calor
Fuentes de calor
Superficies envolventes
5 Métodos de diseño
Método de Lobo y Evans
Método de Wilson, Lobo y Hottel
Ecuación de Orrok-Hudson
Método simplificado de Wohlenberg
Dr. Eugenio Fernández Carrasco Hornos: métodos de cálculo

3. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 1. Caldera radiante para generación de potencia, para
quemar carbón pulverizado
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4. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 2. Horno tipo caja
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5. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 3. Horno circular De Flórez
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6. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 4. Horno tipo caja de sección radiante doble
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7. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 5. Horno simple con banco de convección superior
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8. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 6. Horno tipo “A” para calentamiento de petróleo
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9. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Hornos para la industria petrolífera
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 7. Horno de sección radiante múltiple
Dr. Eugenio Fernández Carrasco Hornos: métodos de cálculo

10. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Sumideros de calor
Hornos para la industria petrolífera
Fuentes de calor
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 8. Evaluación del factor de efectividad, α
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11. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Sumideros de calor
Hornos para la industria petrolífera
Fuentes de calor
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 9. Radiación entre un plano y una o más hileras de tubos
paralelas al plano
Dr. Eugenio Fernández Carrasco Hornos: métodos de cálculo

12. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Sumideros de calor
Hornos para la industria petrolífera
Fuentes de calor
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Tabla 1. Longitud media de la trayectoria
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13. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Sumideros de calor
Hornos para la industria petrolífera
Fuentes de calor
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 10. Radiación debida al dióxido de carbono
Dr. Eugenio Fernández Carrasco Hornos: métodos de cálculo

14. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Sumideros de calor
Hornos para la industria petrolífera
Fuentes de calor
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 11. Radiación debida al vapor de agua
Dr. Eugenio Fernández Carrasco Hornos: métodos de cálculo

15. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Método de Lobo y Evans
Hornos para la industria petrolífera
Método simplificado de Wohlenberg
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Figura 12. Flujo de calor en la sección radiante
Dr. Eugenio Fernández Carrasco Hornos: métodos de cálculo

16. Introducción
Calderas generadoras de vapor
Método de Lobo y Evans
Hornos para la industria petrolífera
Método simplificado de Wohlenberg
Factores que influyen en la transmisión de calor por radiación
Métodos de diseño
Volumen del horno 8000 ft3
25000 BTU/ft3 (carbón pulverizado)
Calor liberado en combustión
40000 BTU/ft3 (stoker)
20 % (carbón pulverizado)
Exceso de aire
40 % (stoker)
Tipo de carbón Bituminoso de Illinois
Molienda 75 % pasan las 200 mallas
Fracción fría Unidad
Tabla 2. Método simplificado de Wohlenberg: base de diseño
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