ANÁLISIS DEL FLUJO DE AIRE DENTRO DE UNA PLANTA DE ASFALTO
Ing. René Villarreal Alcalá
Depto. Ingeniería y Desarrollo
TRIASO S.A. de C.V.
Durango, Dgo México
ObjetivoRealizar un análisis en CFX del flujo de aire
dentro de una planta de asfalto.
Observar el comportamiento del aire ydeterminar velocidades, presiones y flujosvolumétricos de aire en puntos clave para elfuncionamiento de la planta.
Antecedentes
Dentro de una planta de asfalto existen varios procesos,para la producción de mezcla asfáltica de calidad,estos procesos son: combustión, entrada deagregados, secado de agregados, mezclado deagregados con asfalto, extracción de mezcla asfáltica,filtrado de polvos que van en la corriente de gasescalientes y finalmente la extracción de estos gases.Cada una de estas etapas es fundamental en elproceso completo de producción de mezcla asfáltica.
Por lo tanto para producir mezcla asfáltica decalidad, sin contaminar el medio ambiente; sedeben cuidar muchos aspectos como lo son:los flujos de aire, flujo de gases, intercambiode calor, etc.
Un tambor mezclador de una planta de asfalto esta compuesto por las siguientes partes:
Modelado
Mallado en CFX-MeshMallado del quemador Mallado soplador del quemador
Mallado del tambor (Parte 1)Mallado del tambor (Parte 2)
Mallado de ductos y ciclónMallado de la caja de golpeo
Mallado de carcaza Mallado de extractor
Domain name:Quemador
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Estacionario
Domain name:Tambor Parte 1
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Estacionario
Domain name:Tambor Parte 2
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Rotatorio
Domain name:Caja de golpeo
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Estacionario
Domain name: Ductos y ciclón
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Estacionario
Domain name: Carcaza
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Estacionario
Domain name: Soplador de quemador
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Rotatorio
Domain name: Extractor
Fluid: Aire
Reference pressure: 1 atm
Domain motion: Rotatorio
Definición de dominios
Entrada de aire quemador.
Boundary type: Opening
Relative pressure: 0 Pa
Entrada secundaria de aire quemador.
Boundary type: Opening
Relative pressure: 0 Pa
Entrada aire inducido por extractor en tambor.
Boundary type: Opening
Relative pressure: 0 Pa
Aire inducido por entrada de agregados.
Boundary type: Opening
Relative pressure: 0 Pa
Salida de mezcla asfaltica.
Boundary type: Opening
Relative pressure: 0 Pa
Salida de gases de combustión y residuos.
Boundary type: Opening
Relative pressure: 0 Pa
Definición de fronteras
Resultados
Velocidad en fronteras
LocalizaciónVelocidad promedio
Entrada de aire quemador
31.29 m/s
Entrada secundaria de aire quemador
10.80 m/s
Entrada aire inducido por
extractor al tambor
12.07 m/s
Aire inducido por entrada de agregados
10.75 m/s
Salida de mezcla asfáltica
4.10 m/s
Salida de gases de combustión y
residuos
30.91 m/s
Presión en fronteras
LocalizaciónPresión
promedio
Entrada de aire quemador
-544.696 Pa
Entrada secundaria de aire quemador
-49.24 Pa
Entrada aire inducido por
extractor al tambor
-82.17 Pa
Aire inducido por entrada de agregados
-65.46 Pa
Salida de mezcla asfáltica
-25.66 Pa
Salida de gases de combustión y
residuos
1.30 Pa
Aire inducido por entrada de agregados.
Caudal =0.694 m3/s
Entrada de aire quemador.
Caudal= 2.23 m3/s
Entrada aire inducido por extractor en tambor.
Caudal =2.31 m3/s
Entrada secundaria de aire quemador.
Caudal = 0.687 m3/s
Salida de gases de combustión y residuos.
Caudal = 6.76 m3/s
Salida de mezcla asfáltica.
Caudal = 0.85 m3/s
Sección de alimentación
Sección de secado 1
Sección de alimentación
Velocidad = 3.49 m/s
Presión = -82.52Pa
Caudal = 5.93 m3/s
Sección de alimentación
Velocidad = 3.24 m/s
Presión = -63.59Pa
Caudal = 5.90 m3/s
Sección de secado 2
Sección de mezclado
Sección de secado 2
Velocidad = 2.59 m/s
Presión = -47.2563Pa
Caudal = 5.91 m3/s
Sección de mezclado
Velocidad = 2.76 m/s
Presión = -47.64Pa
Caudal = 5.91 m3/s
Final del tambor
Salida de caja de golpeo
Final de tambor
Velocidad = 2.39 m/s
Presión = -45.58Pa
Caudal = 5.91 m3/s
Salida caja de golpeo
Velocidad = 8.77 m/s
Presión = -146.49Pa
Caudal = 6.76 m3/s
Conclusiones Conocer a detalle que velocidades y caudales se tienen en las
entradas y salidas del tambor secador-mezclador.
Rediseñar algunos componentes como lo son el soplador delquemador y las entradas secundarias de aire, paraincrementar la eficiencia en la combustión.
Corroborar las mediciones que se han realizado en campo.
Conocer velocidades bien definidas dentro del tambor y elciclón para determinar el arrastre de partículas finas.
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