Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio (Oct 2008)
Materiales y estructuras cerámicas para el diseño de quemadores de gas
Abstract
Ceramic materials have been extensively used in the production of radiant gas burners since decades. The properties of these materials are well adapted for the development of burners: - High melting temperature, adequate for the high flame temperatures. - Good oxidation resistance, producing a long burner lifetime. - Extremely low thermal expansion coefficient, thus reducing thermo-mechanic stress. - Very low thermal conductivity, with strong temperature gradients through the burner head, thus avoiding flame flash-back. - High radiant efficiency, lowering the fumes temperature and NO<sub>x</sub> production. - Variety of burner shapes and structures: foams, holed plaques, fibres, etc. allowing to produce different burner types. As a consequence, a strong expansion of the ceramic materials application in the development of gas burners for the domestic, catering, and industrial sectors, has been experienced. From the surface radiant burners to the burners for hydrogen or the porous radiant burners, there is a wide range of possibilities for the design of ceramic gas burners. There is a sole requirement: to find out the proper combination material-structure.<br><br>Los materiales cerámicos han sido utilizados en la fabricación de quemadores radiantes desde largo tiempo atrás. Ello se debe a que las propiedades de los materiales cerámicos resultan muy adecuadas para el desarrollo de quemadores: - Elevado punto de fusión, adecuado para soportar las elevadas temperaturas de la llama. - Elevada resistencia a la oxidación, que confiere a los quemadores larga vida sin degradación. - Muy bajo coeficiente de expansión térmica, que reduce las tensiones termomecánicas. - Muy baja conductividad térmica, con fuertes gradientes de temperatura a través del quemador que evitan el retroceso de llama. - Elevada eficiencia radiante, que reduce la temperatura de los humos y minimiza la producción de NO<sub>x</sub>. - Facilidad de conformado en diferentes estructuras: esponjas, placas con orificios, empaquetaduras de fibras, etc., cada una adecuada para un tipo de quemador. Todo ello ha provocado una gran expansión de los materiales cerámicos para el diseño de quemadores de gas en los sectores doméstico, comercial e industrial de baja potencia. Desde los quemadores radiantes de superficie hasta los quemadores para hidrógeno, pasando por los quemadores volumétricos porosos, el abanico de posibilidades es inmenso. Solo hay que encontrar la combinación material-estructura adecuada.
