EOLIOS dimensionó por simulación CFD campanas de captación de tiro natural por encima de quemadores de gas, con el fin de extraer las calorías del proceso y mejorar el confort térmico de los operarios.
EOLIOS Ingeniería dimensionó por simulación CFD campanas de aspiración que funcionan por tiro natural, instaladas por encima de los quemadores de gas de una nave de producción. El objetivo: captar las calorías desprendidas por el proceso lo más cerca posible de su fuente para limitar el aumento de temperatura de la planta y mejorar el confort térmico de los operarios, sin recurrir a una extracción mecánica.
El reto consiste en aprovechar el tiro térmico natural — la convección ascendente generada por el aire caliente — para evacuar las calorías por la campana, y en dimensionar con precisión su geometría y su sección para maximizar la captación siendo al mismo tiempo eficiente en energía.
Una campana de tiro natural se basa en el principio de la convección térmica: el aire calentado por el quemador, menos denso, se eleva naturalmente y arrastra consigo los humos y las calorías. La campana, situada por encima de la fuente, canaliza este penacho ascendente y lo evacua hacia el exterior sin ventilador. Todo el reto del dimensionamiento consiste en ajustarse a la forma del penacho térmico para captar la mayor parte posible, sin sobredimensionar la obra.
El conjunto de la nave de producción se modelizó en CFD: las zonas de proceso — zona caliente, estirado, zona fría, horno — así como los quemadores de gas y las campanas se integraron con su geometría real. Los aportes térmicos de cada equipo se detallan con precisión con el fin de obtener una distribución realista de las calorías y de reproducir fielmente el tiro térmico que anima las campanas.
Esta representación detallada permite evaluar, para cada variante de campana, su eficacia de captación, su influencia en las velocidades de aire ambiente y el impacto residual de las calorías no captadas sobre el confort de los operarios.
Los resultados CFD permiten visualizar el penacho térmico de cada quemador y verificar que la campana capta lo esencial. El estudio de las velocidades de aire a la altura de la campana confirma el establecimiento de un tiro natural suficiente para evacuar las calorías, y pone en evidencia las posibles fugas laterales que hay que corregir ajustando la geometría o la altura de captación.
El dimensionamiento resultante de la simulación constituye una herramienta de ayuda a la decisión: permite arbitrar entre niveles de captación, volumen y coste, y garantizar un confort térmico mejorado para los operarios con una solución pasiva, sin consumo eléctrico de extracción.
Saber hacer: ventilación natural industrial y captación de las caloríasLa simulación CFD permite visualizar el tiro térmico natural por encima de los quemadores de gas y validar la captación de las calorías por las campanas. La visualización por isosuperficie pone en evidencia el penacho ascendente y las velocidades de aire en la campana, confirmando el buen dimensionamiento de la obra y la mejora del confort térmico de los operarios — todo ello sin extracción mecánica.
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