TEIDE REFRACTORY SOLUTIONS UTILIZA HEATEIDE® PARA CONOCER LA EVOLUCIÓN DE LAS TEMPERATURAS EN EL FONDO DE LA VAGONETA. PARTE 1.

El equipo técnico junto con el departamento de simulación de TEIDE REFRACTORY SOLUTIONS apuesta decididamente por la utilización del software de elementos finitos en los cálculos térmicos de las vagonetas de nuestros clientes.

La simulación numérica permite conocer el valor de las variables para distintos escenarios que, de otra forma, sería muy costoso de reproducir en el laboratorio o directamente imposible.

TEIDE REFRACTORY SOLUTIONS ofrece las herramientas de cálculo por elementos finitos a nuestros clientes para un análisis completo de los fenómenos térmicos que ocurren en sus procesos industriales.

¿Cuánto tiempo tardan las temperaturas de la vagoneta en estabilizarse?

Son habituales las consultas que nos hacen nuestros clientes interesados en conocer las temperaturas del fondo de las vagonetas.

Para ilustrar cuánto tiempo tardan las temperaturas de las vagonetas en estabilizarse simulamos numéricamente el comportamiento térmico de una vagoneta sometida a temperatura uniforme de 950ºC durante 350h. Este es un caso lejos del habitual en los ciclos de cocción en horno túnel, pero nos será muy útil para tener un orden de magnitud del tiempo que tiene que transcurrir hasta que las temperaturas se estabilicen.

• HEATEIDE® se diferencia de otros softwares en que:

1. Puede calcular la evolución en el tiempo de las temperaturas, y no únicamente la temperatura final de equilibrio.
2. Permite el cálculo con cualquier geometría 2D o 3D.

• Las características de la vagoneta simulada quedan recogidas en la siguiente figura:

Geometría y características de la vagoneta

Resultados

El siguiente vídeo muestra la evolución de las temperaturas con el tiempo. Puede observarse que la existencia de distintos componentes con distintas características térmicas puede ser resuelta fácilmente mediante HEATEIDE®

Evolución en el tiempo de las temperaturas.

El fondo de la vagoneta es el punto que más tiempo tarda en alcanzar la temperatura de equilibrio. La evolución de la temperatura en el fondo de la vagoneta queda recogida en la siguiente gráfica, junto con la temperatura de constante que se ha aplicado a la cara superior de la vagoneta:

• Evolución en el tiempo de las temperaturas en el horno túnel (izq) y en el fondo de la vagoneta (dcha)

Calibración

Los resultados concuerdan con los disponibles en la literatura: Norton, F. H., & Botia, P. D. (1972). Refractarios. Blume.

Conclusiones

Tienen que transcurrir un mínimo de 60 horas a temperatura constante de 950ºC para que la temperatura de la vagoneta se estabilice. Ya hemos comentado antes que este es un caso lejos del habitual para hornos túnel, ya que habitualmente no hay situaciones de temperatura constante de 60 horas. Para períodos de temperatura constante inferiores a 60 horas no es válido hacer un cálculo estacionario, ya que es necesario incorporar la variable temporal en los cálculos mediante HEATEIDE®

HEATEIDE® permite conocer la evolución en el tiempo de las temperaturas en cualquier parte de la vagoneta, frente a otros softwares que únicamente pueden calcular las temperaturas a largo plazo y no permiten capturar la evolución en el tiempo de las temperaturas.

En una siguiente entrega veremos las potencialidades de HEATEIDE® como herramienta para calcular la evolución de las temperaturas en una vagoneta para un ciclo de 25 horas. No dude en ponerse en contacto con nuestro equipo comercial si necesita asesoramiento en el cálculo térmico con elementos finitos mediante HEATEIDE®