Simulación de fluidos para calderas de biomasa
La simulación de fluidos es una herramienta muy útil para estudiar aspectos relevantes en el diseño de una caldera de biomasa como la mezcla de los gases de combustión procedentes de la parrilla con el aire secundario y terciario, la post-combustión producto de dicha mezcla, la evolución de las temperaturas de los gases a lo largo de la caldera, la transferencia de calor, la influencia del ensuciamiento, la pérdida de carga o el tiempo de residencia de los gases de combustión.
Tiempo de residencia de los gases de combustión
Esta variable es muy importante en el diseño de calderas de biomasa/residuos dado que los gases de combustión deben permanecer en la caldera a temperaturas mayores de 850ºC durante al menos 2 segundos.
Modelo de simulación de fluidos
nablaDot ha desarrollado un modelo fluidodinámico que incluye una representación detallada de la geometría de la caldera y un modelo de combustión de gases. Fenómenos tales como el flujo fluido de los gases de combustión, turbulencia, transferencia de calor por convección, radiación y reacción química son simulados con este modelo. La transferencia de calor en los bancos de tubos se calcula mediante una aproximación de medio poroso.
Resultados
La operación de una caldera de biomasa ha sido testeada con el modelo fluidodinámico desarrollado, verificando que los requerimientos respecto a tiempos de residencia, pérdida de carga y transferencia de calor se cumplen. Además, el modelo desarrollado se utilizó para analizar diferentes mejoras en la caldera, contribuyendo a un rápido avance hacia el diseño final.
Otras aplicaciones
El modelo fluidodinámico desarrollado puede ser adaptado para simular el flujo de gases de combustión en cualquier caldera de biomasa. Además, el modelo elaborado para el cálculo del tiempo de residencia, un parámetro básico en muchos procesos industriales, puede ser aplicado para analizar cualquier proceso industrial.
