INGENEO Equipos Industriales, S.L. ha desarrollado VALOXYRAWS, un proyecto de I+D orientado a la recuperación de calor en fritas cerámicas y a mejorar la eficiencia energética mediante el precalentamiento de las materias primas y el aprovechamiento de la energía térmica disponible en el proceso.
La fabricación de fritas cerámicas es un proceso intensivo en energía, en el que las materias primas deben alcanzar elevadas temperaturas para su fusión. En este contexto, el aprovechamiento del calor residual y el precalentamiento de las materias primas ofrecen una vía para reducir la demanda energética asociada al proceso.
VALOXYRAWS ha permitido estudiar esta estrategia desde diferentes perspectivas, combinando ingeniería conceptual, modelado CAD, simulaciones térmicas, construcción de un demostrador y validación experimental.
Recuperación de calor en fritas cerámicas mediante precalentamiento de materias primas
El proyecto partió del diseño de un sistema de recuperación y recirculación de calor residual destinado a aprovechar la energía térmica disponible en el proceso y utilizarla para el precalentamiento de las materias primas antes de su entrada al horno.
Los trabajos de diseño y simulación permitieron establecer y evaluar las bases teóricas del sistema. A partir de estos resultados se desarrolló la ingeniería necesaria y se construyó un demostrador experimental con el que analizar el comportamiento de la solución en condiciones de operación.
De la simulación a la validación experimental
La fase experimental permitió contrastar los planteamientos teóricos y simulados con el comportamiento real del sistema. Durante los ensayos se identificó la influencia de la humedad presente en la materia prima sobre el funcionamiento de la recirculación directa de calor, oobservándose fenómenos de condensación y apelmazamiento que dieron lugar a obturaciones y afectaron a la estabilidad de funcionamiento.
Estos resultados permitieron contrastar y complementar los modelos teóricos y simulados, así como identificar condicionantes operativos relevantes para el desarrollo de la solución. El conocimiento obtenido durante esta fase llevó a adaptar la metodología experimental para continuar evaluando el principio energético sobre el que se fundamenta VALOXYRAWS.
Una metodología experimental adaptada para validar el precalentamiento
A partir del conocimiento adquirido, el proyecto evolucionó hacia una metodología experimental adaptada, basada en la utilización de un horno de ensayo que permitió analizar de forma controlada la influencia de la temperatura de entrada de la frita sobre el consumo energético del proceso.
Los ensayos realizados mostraron que el incremento de la temperatura de entrada de la materia prima reduce la energía necesaria para alcanzar las condiciones de fusión, confirmando experimentalmente el principio energético que sustenta el proyecto.
De este modo, VALOXYRAWS ha permitido validar el potencial del precalentamiento de las materias primas como estrategia de mejora de la eficiencia energética, además de generar conocimiento técnico sobre las condiciones que deben considerarse para el futuro diseño e implantación industrial de sistemas de recuperación y aprovechamiento de calor.
Conocimiento para avanzar en la recuperación de calor en fritas cerámicas
Los resultados experimentales, junto con los trabajos de ingeniería, modelado y simulación desarrollados durante el proyecto, constituyen una base técnica para continuar avanzando en soluciones de recuperación de calor, eficiencia energética y reducción del consumo energético en procesos térmicos industriales.
Con VALOXYRAWS, INGENEO continúa desarrollando conocimiento y tecnología aplicados a la optimización energética de procesos industriales de alta temperatura, con especial atención a las necesidades de la industria de fritas cerámicas.
Proyecto subvencionado
La ejecución del proyecto contó con una inversión subvencionable de 174.897,40 € y una ayuda concedida de 78.703,83 €, financiación destinada a las actividades de diseño, simulación, fabricación, validación experimental y análisis técnico desarrolladas durante el proyecto.
