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Calentadores eléctricos de aire utilizados en la investigación de la combustión

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Los calentadores de alta temperatura son componentes críticos en las pruebas de cámaras de combustión.

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En la actualidad, los investigadores en combustión trabajan en el diseño y ensayo de nuevas formas y configuraciones de cámara de combustión para mejorar la eficiencia del combustible, reducir el ruido y minimizar la contaminación. El rediseño de la cámara de combustión de los motores turbofán es un elemento central de estos esfuerzos. El calor y la presión son factores clave en el proceso de pruebas y desarrollo, impulsando la innovación en tecnologías más limpias y eficientes.

La mayor parte de este trabajo de diseño y pruebas se realiza inicialmente con software de simulación. Cuando se determinan diseños satisfactorios, los investigadores de la combustión realizan pruebas en vivo de su trabajo para demostrar que sus modelos son válidos. Estas pruebas serán necesarias para que la FAA apruebe todas las afirmaciones y clasificaciones de los fabricantes.

Los investigadores deben ser capaces de simular las condiciones de una cámara de combustión tal y como se encontraría en un motor turboventilador en funcionamiento. No pueden realizar estas pruebas volando un reactor, lo que significa crear artificialmente altas temperaturas y altas presiones en un centro de investigación. Las pruebas de investigación de la combustión requieren muchos megavatios de energía eléctrica para generar el calor que simula lo que ocurre en el interior de la cámara de combustión. Estas instalaciones funcionan a gran escala y tardan años en construirse, lo que a su vez puede implicar años de colaboración con el cliente para diseñar el sistema de calefacción.

Veamos la prueba de cabo a rabo. Un turbomotor a reacción tiene una cámara de combustión en su interior. La parte delantera del turbomotor (la que tiene el gran ventilador que podemos ver) es la entrada del aire que acaba saliendo por la parte trasera, proporcionando la energía para el chorro. Una parte de ese aire es aspirado por el extremo delantero del compresor y entra en la cámara de combustión, donde se introduce el combustible para reactores y la fuente de emisiones. Se produce una gran expansión del volumen que sale volando por el extremo posterior de la cámara de combustión, que hace girar una turbina que impulsa todo el proceso. En el interior de esa cámara de combustión es donde se produce toda la magia y ese es el objetivo de estas pruebas. Aguas abajo del turbomotor, los investigadores recogen datos sobre la temperatura, la cantidad de combustible quemado y subproductos como NOx (dióxido de nitrógeno y óxido nítrico) y CO.

El diseño y las pruebas giran en gran medida en torno a la forma, cantidad y configuración del orificio y la tobera, el tamaño de las partículas de combustible y el aumento de las temperaturas y presiones en la cámara de combustión. Estas pruebas no se realizan con un motor real. Es sólo una pieza del motor. La unidad real que se prueba es básicamente una carcasa que mantiene la forma de la cámara de combustión, que incluye la cámara de combustión, las toberas de la cámara de combustión y una forma de introducir el combustible. Los investigadores de la combustión ajustarán y afinarán constantemente el diseño a medida que realicen estas pruebas.

Los calentadores de alta temperatura son componentes críticos en las pruebas de cámara de combustión. Deben ser capaces de rampas rápidas, calentar un flujo de aire a una temperatura muy alta, soportar presiones elevadas, mantener una temperatura constante y funcionar con regularidad. A los ingenieros de diseño de calefactores se les pide que superen los límites de lo que antes era posible. Las velocidades de rampa récord de ayer ya son historia en la búsqueda mundial de una mayor eficiencia del combustible y una reducción de la contaminación en los motores turbofán.

Los calentadores en línea con bridas especiales SureHeat de Tutco presentan varias ventajas importantes:
- Tecnología de serpentín para alta temperatura y alta presión.
- Superamos los límites. Hasta 1050°C (1922°F) es posible en un diseño personalizado.
- Sin ralentí. Sin esperas. Del calentador frío a la temperatura máxima en segundos.
- Velocidades de rampa extremadamente rápidas y controladas.
- Paquete mucho más compacto que las unidades de inmersión tubulares tradicionales.
- Trabajamos con usted desde el concepto hasta el despliegue y más allá.
- Nuestros calentadores SFI están operativos en todo el mundo.
- Un sólido historial de éxitos probados.

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