Horno de combustión sin llama con quemador autoregenerativo para recuperación de calor

El horno de combustión sin llama es un dispositivo que trabaja bajo un régimen de combustión altamente diluida, donde el proceso de reacción se lleva a cabo de forma volumétrica en todo el volumen de la cámara de combustión debido a las bajas concentraciones de oxígeno en los reactivos, este efecto genera que la zona de reacción se expanda y el frente de llama no sea visible. 

                                        Figura 1 Diferencia entre  combustión sin llama y combustión convencional

El horno cuenta con un quemador dual regenerativo el cual permite operar el horno tanto en régimen de combustión sin llama como en combustión convencional en modo no premezclado en ambos casos. Cuando se está bajo el régimen de combustión sin llama, el modo regenerativo del quemador se activa lo cual permite recuperar parte de la energía en los productos de combustión para precalentar el oxidante, de esta manera se incrementa la eficiencia térmica del horno, la cual puede llegar hasta un 70%. Internamente, la cámara de combustión cuenta con 4 tubos por los cuales se puede hacer pasar un fluido para simular la carga térmica a la que estaría el horno bajo un proceso determinado. 

Para estudios fenomenológicos y la apreciación del fenómeno, el horno cuenta con dos ventanas laterales que permiten acceso óptico al interior de la cámara de combustión, además cuenta con agujeros en la parte posterior de la cámara de combustión por los cuales es posible introducir las sondas de muestreo tanto para temperatura como para especie químicas lo que permite una caracterización completa del fenómeno al interior de la cámara de combustión. Finalmente el horno cuenta con un sistema de control que permite monitoria las temperaturas en la pared superior de la cámara de combustión y en el conducto de regeneración.