Cocinando con gas: Profesor obtiene patente para horno industrial sin llama

3 de abril de 2023

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por Shane Nyman, Universidad de Wisconsin Oshkosh

Pawel Olszewski, profesor asociado de tecnología de ingeniería mecánica de Oshkosh en la Universidad de Wisconsin, recibió recientemente una patente estadounidense para su horno de impacto sin llama, diseñado y construido en el Laboratorio industrial de investigación de enseñanza y energía (TERIL) en el campus de Oshkosh.

Olszewski comenzó el proceso de patente en 2019 con WiSys, la organización sin fines de lucro con sede en Wisconsin dedicada a ayudar a los inventores a proteger su propiedad intelectual, y recibió la noticia de la aprobación en febrero.

Titulado "horno de impacto sin llama", el invento tiene el número de patente US 11,585,601 B2, otorgado el 21 de febrero.

Los hornos industriales, como los que mejora esta creación, se utilizan para una variedad de propósitos, incluido el tratamiento térmico y la fusión de materiales como el acero o el aluminio. Los beneficios de la configuración de impacto sin llama, dijo Olszewski, incluyen un calentamiento más rápido para aumentar la productividad; menos contaminantes emitidos porque el calentamiento completo reduce los óxidos de nitrógeno; y una reducción en el consumo de combustible con gases de escape a temperaturas más bajas.

El nuevo horno dispone de gas natural y chorros de aire para que afecten directamente al objeto que se está calentando, transfiriendo calor sustancialmente por transferencia de impacto en lugar de radiación convencional y convección inducida térmicamente.

Debido a que el aire y el gas se arremolinan a tales velocidades dentro del horno, "como un gran tornado", explicó Olszewski, la reacción química para producir calor extremo ocurre en todas partes todo el tiempo.

La cámara, que mide un pie de alto, un pie de ancho y una profundidad de comida, alcanza temperaturas superiores a los 1.800 grados Fahrenheit.

"Todo se mezcla y el gas siempre se encuentra con el oxidante", dijo. "Entonces, cuando miras dentro del horno durante la operación normal sin llama, no hay llamas. Tienes combustión pero no llamas. El gas natural se oxida, reacciona con el oxígeno, genera calor, pero no hay llama".

El prototipo fue construido en el TERIL en el tercer piso del Halsey Science Center. El horno es el cuarto sistema industrial único construido allí y requiere de los otros tres para funcionar: enfriamiento, bombeo y aire comprimido.

La idea se remonta a cuando Olszewski era becario de posdoctorado en la Universidad de Michigan. Mientras estuvo allí, trabajó con hornos sin llama más simples. Las ideas continuaron dando vueltas en su mente y cuando llegó a UW Oshkosh en 2014, él y sus alumnos comenzaron a crear todos los sistemas industriales que permitieron que existiera el horno.

"No hay una sola pieza del equipo que se haya comprado en el estado en que se encuentra. Todo se compró como un componente", dijo. "Cortamos los marcos, organizamos nuestros propios gabinetes de control, todo aquí, incluido el software que controla todos los sistemas".

Lo que Olszewski espera a continuación es que una empresa local exprese interés para que la idea pueda crecer más allá del prototipo único. Dijo que cualquier empresa que funde aluminio, hierro fundido, acero o incluso vidrio podría hacer uso de la tecnología. Se puede traducir a más o menos cualquier tamaño y los hornos que ya están en uso se pueden adaptar.

"Espero que llegue a alguna parte", dijo.

Más información:Patente número US 11,585,601 B2: image-ppubs.uspto.gov/dirsearc … downloadPdf/11585601