Modelo Dinamico De Un Horno

MODELADO DE UN HORNO
INTRODUCCION

En los países en general, gran parte de las actividades productivas, están destinadas a la elaboración de productos derivados del petróleo siendo considerados de mucha importancia y de carácter estratégico en el desarrollo de cualquier país. En este sentido existen industrias dedicadas al procesamiento del petróleo crudo, las refinerías, que cumplen, unalabor muy importante como fuente de energía vital y básica para el desarrollo de cualquier otra industria.
A pesar que los hornos fueron usados desde los comienzos de la industria en las instalaciones petroquímicas, o de refinerías; la aportación del calor necesario para el proceso solo se consigue mediante un horno de calentamiento directo, en el que las calorías producidas por la combustión setrasmiten mediante radiación, conducción y convección, al fluido que circula por un serpentín tubular, o por u haz de tubos, de donde proviene el nombre de hornos tubulares que se da a este tipo de aparatos.
El uso de estos hornos es múltiple, pero la información sobre métodos para predecir su comportamiento es relativamente insuficiente o dispersa, considerando que aún se continúa poniendo aldescubierto nuevos aspectos para resolver problemas que impiden el logro de algunos objetivos o mejora de su desempeño. La transferencia térmica, desde una fuente de calor provista por la ignición de combustible líquido o gaseoso al fluido que circula en los tubos de un serpentín, es tan complicada para la aplicación directa de los principios y relaciones de transferencia por radiación y convección,que la industria ha dependido grandemente de correlaciones empíricas que se han convalidado o mejorado con la experimentación o investigación.
El diseño de cada tipo de horno obedece a un plan técnico de aplicación que implica un cálculo preciso de los elementos y sus funciones, tanto para lograr la trasferencia térmica, como para asegurar la continuidad de la operación en la forma más confiable,efectiva y eficiente, durante el tiempo de vida rentable de la inversión.
Una intensiva investigación ha sido hecha para la transferencia de calor radiante entre las superficies entre gases y sólidos.










OBJETIVOS
Objetivo general
Realizar el modelo matemático del horno E101 que describa el comportamiento térmico que ocurre en la sección radiante del mismo en base al proyectoPlanta de Refinación Atmosférica de Petróleo Crudo.
Objetivos específicos
Establecer el esquema del horno conveniente para la realización del proyecto.
Detallar los parámetros, de las variables que especifiquen condiciones de entrada y salida del horno.
Realizar cálculos matemáticos, balances de masa y energía, para la obtención de ecuaciones que describan el proceso del mismo.
Plasmar laresolución de dichas ecuaciones en el programa simulador de MATLAB para la obtención de las variables en interés.
Proponer la implementación de instrumentos de control para el horno estudiado.

















MARCO TEORICO
HORNOS PARA REFINERÍAS
Los hornos son equipos industriales en los que se entrega el calor generado por la oxidación de un combustible a una carga de crudoque circula por dentro de unos tubos de una manera similar a una caldera.
Los primeros hornos empleados en la industria petrolera se inspiraron en las calderas cilíndricas horizontales de destilación de alcohol y licores, que eran calentados por las llamas de un hogar, con una muy mala transmisión de calor, lo que dañaba, por recalentamiento, la porción del cilindro que estaba directamente expuestoa la misma, además de producir depósitos de coque debido a la descomposición del crudo, limitando la vida útil del horno a tan solo unas pocas semanas.
Posteriormente instalación con "tubos de humos" que atravesaban al cuerpo cilíndrico en dirección de su eje, como en ciertos tipos de calderas, mejoró notablemente su operación, incrementando a la vez su capacidad de producción.
Estos...