Bienvenida al blog del curso CEFOVIAL para Operadores Industriales de Calderas que comenzó el 26 SEPT-2011 e imparte Julio vazquez
sábado, 28 de enero de 2012
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jueves, 22 de diciembre de 2011
lunes, 17 de octubre de 2011
Conceptos básicos de agua de aporte a calderas
Introducción El agua se encuentra en la naturaleza y va acompañada de diversas sales y gases en disolución.
Según los elementos que la acompañan, podríamos considerar las mismas en dos grandes grupos: "Elementos Disueltos" y "Elementos en Suspensión", esto lo constituyen los minerales finamente divididos, como las arcillas y los restos de organismos vegetales o animales; y la cantidad de sustancias suspendidas, que son mayor en aguas turbulentas que en aguas quietas y de poco movimiento.
Es importante destacar que es necesario añadir a las descriptas, los residuos que las industrias lanzan a los cursos fluviales procedentes de distintos procesos de producción.
Constituyen los elementos disueltos en el agua, las sustancias orgánicas, las sales minerales, los gases disueltos, las sales minerales y la sílice, aunque ésta también suele aparecer como elemento en suspensión en forma de finísimas partículas o coloides.
Las aguas pueden considerarse según la composición de sales minerales presentes en:
Aguas Duras Importante presencia de compuestos de calcio y magnesio, poco solubles, principales responsables de la formación de depósitos e incrustaciones.
Aguas Blandas Su composición principal está dada por sales minerales de gran solubilidad.
Aguas Neutras Componen su formación una alta concentración de sulfatos y cloruros que no aportan al agua tendencias ácidas o alcalinas, o sea que no alteran sensiblemente el valor de pH.
Aguas Alcalinas Las forman las que tienen importantes cantidades de carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio, las que proporcionan al agua reacción alcalina elevando en consecuencia el valor del pH presente.
Los gases disueltos en el agua, provienen de la atmósfera, de desprendimientos gaseosos de determinados subsuelos, y en algunas aguas superficiales de la respiración de organismos animales y vegetales. los gases disueltos que suelen encontrarse son él oxigeno, nitrógeno, anhídrido carbónico presente procede de la atmósfera arrastrado y lavado por la lluvia, de la respiración de los organismos vivientes, de la descomposición anaeróbica de los hidratos de carbono y de la disolución de los carbonatos del suelo por acción de los ácidos, también puede aparecer como descomposición de los bicarbonatos cuando se modifica el equilibrio del agua que las contenga
El gas carbónico se disuelve en el agua, en parte en forma de gas y en parte reaccionando con el agua para dar ácido carbónico de naturaleza débil que se disocia como ión bicarbonato e ión hidrógeno, el que confiere al agua carácter ácido.
Problemas derivados de la utilización del agua en calderas
Los problemas mas frecuentes presentados en calderas pueden dividirse en dos grandes grupos:
Problemas de corrosión
Problemas de incrustación
Aunque menos frecuente, suelen presentarse ocasionalmente:
Problemas de ensuciamiento y/o contaminación.
A continuación describimos brevemente las principales características de los items arriba mencionados.
Corrosión
Para que esta aparezca, es necesario que exista presencia de agua en forma líquida, el vapor seco con presencia de oxígeno, no es corrosivo, pero los condensados formados en un sistema de esta naturaleza son muy corrosivos.
En las líneas de vapor y condensado, se produce el ataque corrosivo más intenso en las zonas donde se acumula agua condensada. La corrosión que produce el oxígeno, suele ser severa, debido a la entrada de aire al sistema, a bajo valor de pH, el bióxido de carbono abarca por si mismo los metales del sistema y acelera la velocidad de la corrosión del oxígeno disuelto cuando se encuentra presente en el oxígeno.
El oxígeno disuelto ataca las tuberías de acero al carbono formando montículos o tubérculos, bajo los cuales se encuentra una cavidad o celda de corrosión activa: esto suele tener una coloración negra, formada por un óxido ferroso- férrico hidratado.
Una forma de corrosión que suele presentarse con cierta frecuencia en calderas, corresponde a una reacción de este tipo:
Otra forma frecuente de corrosión, suele ser por una reacción electroquímica, en la que una corriente circula debido a una diferencia de potencial existente en la superficie metálica.
Los metales se disuelven en el área de mas bajo potencial, para dar iones y liberar electrones de acuerdo a la siguiente ecuación:
El hidróxido ferroso reacciona con el oxígeno adicional contenido en el agua según las siguientes reacciones:
La formación de incrustaciones en el interior de las calderas suelen verse con mayor frecuencia que lo estimado conveniente.
El origen de las mismas está dado por las sales presentes en las aguas de aporte a los generadores de vapor, las incrustaciones formadas son inconvenientes debido a que poseen una conductividad térmica muy baja y se forman con mucha rapidez en los puntos de mayor transferencia de temperatura.
Por esto, las calderas incrustadas requieren un mayor gradiente térmico entre el agua y la pared metálica que las calderas con las paredes limpias.
Otro tema importante que debe ser considerado, es la falla de los tubos ocasionadas por sobrecalentamientos debido a la presencia de depósitos, lo que dada su naturaleza, aíslan el metal del agua que los rodea pudiendo así sobrevenir desgarros o roturas en los tubos de la unidad con los perjuicios que ello ocasiona.
Las sustancias formadoras de incrustaciones son principalmente el carbonato de calcio, hidróxido de magnesio, sulfato de calcio y sílice, esto se debe a la baja solubilidad que presentan estas sales y algunas de ellas como es el caso del sulfato de calcio, decrece con el aumento de la temperatura. Estas incrustaciones forman depósitos duros muy adherentes, difíciles de remover, algunas de las causas más frecuentes de este fenómeno son las siguientes:
Excesiva concentración de sales en el interior de la unidad.
El vapor o condensado tienen algún tipo de contaminación.
Transporte de productos de corrosión a zonas favorables para su precipitación.
Aplicación inapropiada de productos químicos.
Las reacciones químicas principales que se producen en el agua de calderas con las sales presentes por el agua de aporte son las siguientes:
Se consideran en este rubro como contaminantes, distintas grasas, aceites y algunos hidrocarburos, ya que este tipo de contaminación son las más frecuentes vistas en la industria.
Dependiendo de la cantidad y característica de los contaminantes existentes en el agua de aporte a caldera, la misma generará en su interior depósitos, formación de espuma con su consecuente arrastre de agua concentrada de caldera a la línea de vapor y condensado, siendo la misma causante de la formación de incrustaciones y depósitos en la sección post-caldera.
La formación de espuma, suele ocurrir por dos mecanismos, uno de ellos es el aumento del tenor de sólidos disueltos en el interior de la unidad, los que sobrepasan los límites aceptados de trabajo, la presencia de algunos tipos de grasas y/o aceites (como ácidos orgánicos) producen una saponificación de las mismas dada la alcalinidad, temperatura y presión existentes en el interior de la caldera.
La contaminación por hidrocarburos agrega a lo visto la formación de un film aislante dificultando la transferencia térmica entre los tubos y el agua del interior de la unidad, agravándose esto con las características adherentes de este film que facilita y promueve la formación de incrustaciones y la formación de corrosión bajo depósito, proceso que generalmente sigue al de formación de depósitos sobre las partes metálicas de una caldera.
Luego de un tiempo, las características físicas del film formado cambian debido a la acción de la temperatura que reciben a través de las paredes metálicas del sistema, lo que hace que el mismo sufra un endurecimiento y "coquificación", siendo este difícil de remover por procedimientos químicos simples.
Por todas estas consideraciones, se ve como método más económico y lógico de mantenimiento de calderas, efectuar sobre el agua de aporte a las mismas los procedimientos preventivos que la misma requiera, evitando así costos de mantenimiento innecesarios y paradas imprevistas en plena etapa de producción con los costos de lucro cesantes que agravan la misma,
Sin pretender que el presente trabajo sea una enumeración exhaustiva y completa de todos los posibles inconvenientes que puedan ocasionar el agua de alimentación a caldera, consideramos que el mismo facilita el entendimiento de las principales causas de los más importantes inconvenientes que puedan ocurrir en las salas de calderas en la industria.
Autor: Julio Vaquez
Según los elementos que la acompañan, podríamos considerar las mismas en dos grandes grupos: "Elementos Disueltos" y "Elementos en Suspensión", esto lo constituyen los minerales finamente divididos, como las arcillas y los restos de organismos vegetales o animales; y la cantidad de sustancias suspendidas, que son mayor en aguas turbulentas que en aguas quietas y de poco movimiento.
Es importante destacar que es necesario añadir a las descriptas, los residuos que las industrias lanzan a los cursos fluviales procedentes de distintos procesos de producción.
Constituyen los elementos disueltos en el agua, las sustancias orgánicas, las sales minerales, los gases disueltos, las sales minerales y la sílice, aunque ésta también suele aparecer como elemento en suspensión en forma de finísimas partículas o coloides.
Las aguas pueden considerarse según la composición de sales minerales presentes en:
Aguas Duras Importante presencia de compuestos de calcio y magnesio, poco solubles, principales responsables de la formación de depósitos e incrustaciones.
Aguas Blandas Su composición principal está dada por sales minerales de gran solubilidad.
Aguas Neutras Componen su formación una alta concentración de sulfatos y cloruros que no aportan al agua tendencias ácidas o alcalinas, o sea que no alteran sensiblemente el valor de pH.
Aguas Alcalinas Las forman las que tienen importantes cantidades de carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio y sodio, las que proporcionan al agua reacción alcalina elevando en consecuencia el valor del pH presente.
Los gases disueltos en el agua, provienen de la atmósfera, de desprendimientos gaseosos de determinados subsuelos, y en algunas aguas superficiales de la respiración de organismos animales y vegetales. los gases disueltos que suelen encontrarse son él oxigeno, nitrógeno, anhídrido carbónico presente procede de la atmósfera arrastrado y lavado por la lluvia, de la respiración de los organismos vivientes, de la descomposición anaeróbica de los hidratos de carbono y de la disolución de los carbonatos del suelo por acción de los ácidos, también puede aparecer como descomposición de los bicarbonatos cuando se modifica el equilibrio del agua que las contenga
El gas carbónico se disuelve en el agua, en parte en forma de gas y en parte reaccionando con el agua para dar ácido carbónico de naturaleza débil que se disocia como ión bicarbonato e ión hidrógeno, el que confiere al agua carácter ácido.
Problemas derivados de la utilización del agua en calderas
Los problemas mas frecuentes presentados en calderas pueden dividirse en dos grandes grupos:
Problemas de corrosión
Problemas de incrustación
Aunque menos frecuente, suelen presentarse ocasionalmente:
Problemas de ensuciamiento y/o contaminación.
A continuación describimos brevemente las principales características de los items arriba mencionados.
Corrosión
Para que esta aparezca, es necesario que exista presencia de agua en forma líquida, el vapor seco con presencia de oxígeno, no es corrosivo, pero los condensados formados en un sistema de esta naturaleza son muy corrosivos.
En las líneas de vapor y condensado, se produce el ataque corrosivo más intenso en las zonas donde se acumula agua condensada. La corrosión que produce el oxígeno, suele ser severa, debido a la entrada de aire al sistema, a bajo valor de pH, el bióxido de carbono abarca por si mismo los metales del sistema y acelera la velocidad de la corrosión del oxígeno disuelto cuando se encuentra presente en el oxígeno.
El oxígeno disuelto ataca las tuberías de acero al carbono formando montículos o tubérculos, bajo los cuales se encuentra una cavidad o celda de corrosión activa: esto suele tener una coloración negra, formada por un óxido ferroso- férrico hidratado.
Una forma de corrosión que suele presentarse con cierta frecuencia en calderas, corresponde a una reacción de este tipo:
3 Fe + 4 H2O ----------> Fe3O4 + 4 H2
Esta reacción se debe a la acción del metal sobre calentado con el vapor.Otra forma frecuente de corrosión, suele ser por una reacción electroquímica, en la que una corriente circula debido a una diferencia de potencial existente en la superficie metálica.
Los metales se disuelven en el área de mas bajo potencial, para dar iones y liberar electrones de acuerdo a la siguiente ecuación:
En el ánodo Feº - 2 e- ---------------> Fe++
En el cátodo O2 + 2 H2O + 4 e- ----------> 4 HO-
Los iones HO- (oxidrilos) formados en el cátodo migran hacia el ánodo donde completan la reacción con la formación de hidróxido ferroso que precipita de la siguiente forma:Fe ++ + 2 OH- ----------> (HO)2 Fe
Si la concentración de hidróxido ferroso es elevada, precipitará como flóculos blancos.El hidróxido ferroso reacciona con el oxígeno adicional contenido en el agua según las siguientes reacciones:
4 (HO)2 Fe + O2 ---------- 2 H2O + 4 (HO)2 Fe
2 (HO)2 Fe + HO- ----------> (HO)3 Fe + e
(HO)3 Fe ----------> HOOFe + H2O
2 (HO)3 Fe ----------> O3Fe2 . 3 H2O
IncrustaciónLa formación de incrustaciones en el interior de las calderas suelen verse con mayor frecuencia que lo estimado conveniente.
El origen de las mismas está dado por las sales presentes en las aguas de aporte a los generadores de vapor, las incrustaciones formadas son inconvenientes debido a que poseen una conductividad térmica muy baja y se forman con mucha rapidez en los puntos de mayor transferencia de temperatura.
Por esto, las calderas incrustadas requieren un mayor gradiente térmico entre el agua y la pared metálica que las calderas con las paredes limpias.
Otro tema importante que debe ser considerado, es la falla de los tubos ocasionadas por sobrecalentamientos debido a la presencia de depósitos, lo que dada su naturaleza, aíslan el metal del agua que los rodea pudiendo así sobrevenir desgarros o roturas en los tubos de la unidad con los perjuicios que ello ocasiona.
Las sustancias formadoras de incrustaciones son principalmente el carbonato de calcio, hidróxido de magnesio, sulfato de calcio y sílice, esto se debe a la baja solubilidad que presentan estas sales y algunas de ellas como es el caso del sulfato de calcio, decrece con el aumento de la temperatura. Estas incrustaciones forman depósitos duros muy adherentes, difíciles de remover, algunas de las causas más frecuentes de este fenómeno son las siguientes:
Excesiva concentración de sales en el interior de la unidad.
El vapor o condensado tienen algún tipo de contaminación.
Transporte de productos de corrosión a zonas favorables para su precipitación.
Aplicación inapropiada de productos químicos.
Las reacciones químicas principales que se producen en el agua de calderas con las sales presentes por el agua de aporte son las siguientes:
Ca ++ + 2 HCO3 - ------------> CO3 Ca + CO2 + H2O
Ca ++ + SO4= ------------> SO4Ca Ca++ + SiO3= --------> SiO3Ca
Mg++ + 2 CO3 H- -------------> CO3 Mg + CO2 + H2O
CO3 Mg + 2 H2O ---------> (HO)2 Mg + CO2Mg++ + SiO3 -----> SiO3 Mg
Ensuciamiento por contaminaciónSe consideran en este rubro como contaminantes, distintas grasas, aceites y algunos hidrocarburos, ya que este tipo de contaminación son las más frecuentes vistas en la industria.
Dependiendo de la cantidad y característica de los contaminantes existentes en el agua de aporte a caldera, la misma generará en su interior depósitos, formación de espuma con su consecuente arrastre de agua concentrada de caldera a la línea de vapor y condensado, siendo la misma causante de la formación de incrustaciones y depósitos en la sección post-caldera.
La formación de espuma, suele ocurrir por dos mecanismos, uno de ellos es el aumento del tenor de sólidos disueltos en el interior de la unidad, los que sobrepasan los límites aceptados de trabajo, la presencia de algunos tipos de grasas y/o aceites (como ácidos orgánicos) producen una saponificación de las mismas dada la alcalinidad, temperatura y presión existentes en el interior de la caldera.
La contaminación por hidrocarburos agrega a lo visto la formación de un film aislante dificultando la transferencia térmica entre los tubos y el agua del interior de la unidad, agravándose esto con las características adherentes de este film que facilita y promueve la formación de incrustaciones y la formación de corrosión bajo depósito, proceso que generalmente sigue al de formación de depósitos sobre las partes metálicas de una caldera.
Luego de un tiempo, las características físicas del film formado cambian debido a la acción de la temperatura que reciben a través de las paredes metálicas del sistema, lo que hace que el mismo sufra un endurecimiento y "coquificación", siendo este difícil de remover por procedimientos químicos simples.
Por todas estas consideraciones, se ve como método más económico y lógico de mantenimiento de calderas, efectuar sobre el agua de aporte a las mismas los procedimientos preventivos que la misma requiera, evitando así costos de mantenimiento innecesarios y paradas imprevistas en plena etapa de producción con los costos de lucro cesantes que agravan la misma,
Sin pretender que el presente trabajo sea una enumeración exhaustiva y completa de todos los posibles inconvenientes que puedan ocasionar el agua de alimentación a caldera, consideramos que el mismo facilita el entendimiento de las principales causas de los más importantes inconvenientes que puedan ocurrir en las salas de calderas en la industria.
Autor: Julio Vaquez
domingo, 16 de octubre de 2011
Combustión II
Siguiendo con el tema de las Calderas en nuestro blog Maquinas Industriales el día de hoy hablaremos de Combustión
TIPOS Y PROPIEDADES DE COMBUSTIBLE
Combustible es toda sustancia que combinada con el oxígeno del aire, produce luz, calor y desprendimiento de gases.
Existen tres tipos de combustibles:
- Sólidos
- Líquidos
- Gaseosos
- Combustibles Sólidos
Tales como: el carbón mineral, que se encuentra diseminado en depósitos fósiles en dos clases generales que son: Carbón Antracita y Carbón Bituminoso.
El Coke que es una sustancia sólida que resulta después de quemar el carbón mineral en Hornos especiales.
Existen otros combustibles sólidos que son: La madera, La Corteza, La Paja, La Brea , El Aserrín, el Bagazo de Caña Etc.
- Combustibles Líquidos
El Petróleo crudo: es un líquido, mezcla de una gran cantidad de hidrocarburos sólidos y gaseosos disueltos en otros hidrocarburos líquidos, a parte de otros compuestos de Azufre (S), Oxígeno (O) y Nitrógeno (N), que suele variar entre los siguientes límites.
Carbón (C) : 83 a 87%
Hidrógeno (H) : 10 y 14%
Oxígeno (O) : en general menor a 3%
Nitrógeno (N) : en general menor a 1%
Azufre (S) : en general menor a 2%
PROPIEDADES SÍLICAS DEL PETRÓLEO CRUDO
Densidad: A una temperatura de 15°C varía de 0,88 a 1,00 y el coeficiente de dilatación es aproximadamente de 0,00063 por cada grado centígrado.
Calor: Es muy variable, de amarillo claro a casi negro, va en proporción directa con la densidad, correspondiendo a mayor densidad un calor más obscuro.
Olor: Depende generalmente de la cantidad de azufre que contenga, a mayor proporción de azufre mayor olor.
Viscosidad: Es muy variable también, y va en relación proporcional a la temperatura y siempre será más baja cuando mayor sea la temperatura.
Calor Específico: Es también muy variable y va de 0,45 a 0,55 y aproximadamente para cálculos prácticos se toma 0.5.
Variedades en Petróleo
En la producción mundial, encontramos tres principales variedades de petróleo:
- Parafínicos
- Asfálticos
- Mixtos
- Se da el nombre de petróleo Parafínicos cuando los residuos resultantes de la destilación contienen una gran cantidad de hidrocarburos de la serie parafínica, ejemplos de esta variedad son los petróleos de Estados Unidos.
- Es la misma definición que para los parafínicos, con la excepción de que los hidrocarburos son de la serie de los asfálticos, naftánicos o aromáticos como los encontrados en México.
- Como su nombre lo indica contienen los dos tipos de hidrocarburos y se encuentran en la Argentina.
Petróleo residual (bunker o combustible No.6): tiene una gran variedad de nombres, ya que es conocido con el nombre de chapapote, combustoleo, etc. Como su nombre lo indica, es el residuo líquido resultante de la refinación del petróleo crudo, o sea que queda después de haber extraído las gasolinas, petróleo diáfano y aceites lubricantes, su densidad puede ser de 1.04
Diesel (Aceite No.2): su densidad es variable y va desde 0,86 a 0,92, a mayor mayor cantidad de hidrocarburos naftánicos, corresponde una mayor densidad, su poder calorífico va de acuerdo a su densidad, (11.051 Kcal/Km con una densidad de 0,82)
En la cámara de combustión de un motor, la temperatura aumenta de 500 o 600 °C, que son necesarios para que el diesel haga explosión.
- Combustibles Gaseosos
Los combustibles gaseosos más usados en calderas son: Gas natural, gas de horno de Coke, gas de altos hornos, y gas pobre.
Los combustibles gaseosos tienen tienen todas las ventajas de los combustibles líquidos y menos desventajas. Únicamente, para su encendido es necesario tomar mayor numero de medidas de seguridad y evitar las fugas por insignificantes que estas sean en las tuberías.
Combustión
En muchas de la maquinas que encontramos en los distintos procesos industriales interviene el proceso de la combustión por esta razón seguimos tratando el tema en nuestro blog de Maquinas Industriales
Básicamente la combustión es el acto o proceso de quemar. En términos prácticos es una combinación rápida de oxígeno con un combustible, resultando en la liberación de calor.
Los combustibles más comunes consisten en Carbono e Hidrógeno con algunas pequeñas cantidades de Azufre y trazas de otros elementos que se encuentran presentes.
Para fines prácticos, la combustión involucra la oxidación de tres elementos: Carbón, Hidrógeno y Azufre.
Primordialmente tres reacciones químicas tienen lugar:
Carbono (C) + Oxigeno (O) --- Dióxido de Carbono (CO2) + Calor
Hidrógeno (H) + Oxígeno (O) --- Vapor de Agua (H2O) + Calor
Azufre (S) + Oxígeno (O) --- Dióxido de Azufre (SO2) + Calor
Tipos de Combustión
La combustión obtenida por la reacción de proporciones exactas de combustible y oxígeno para obtener una completa conversión a dióxido de carbono, vapor de agua y dióxido de azufre (si se encuentra presente el azufre) es denominada una combustión perfecta o combustión ESTEQUIOMÉTRICA.
Si hay presente una mayor cantidad de oxígeno que la requerida para la combustión perfecta, el oxígeno en exceso en exceso de la cantidad necesaria no se usará.
Si hay presente una mayor cantidad de oxígeno que la requerida para la combustión perfecta, el oxígeno en exceso en exceso de la cantidad necesaria no se usará.
Si hay menos cantidad de oxígeno que la requerida para una combustión perfecta, la reacción es denominada como SUB - ESTEQUIOMÉTRICA o COMBUSTIÓN INCOMPLETA.
Durante la combustión sub – estequiométrica, pueden formarse otros productos además de los mencionados anteriormente, estos productos pueden ser Monóxido de Carbono (CO), gas de Hidrógeno (H2) compuesto de hidrocarburos (CxHy), Sulfuro de Hidrógeno (H2S) y Carbono. Estos componentes son contaminantes comunes y escapan a la atmósfera en los gases de combustión.
Aire
El oxígeno para la combustión normalmente proviene del aire, donde se encuentra en una proporción de un 21% del volumen total. La mayor parte del 79% remanentes es nitrógeno.
El nitrógeno es de menor importancia en la producción de calor puesto que solo un porcentaje muy pequeño forma parte de las reacciones químicas de la combustión. Sin embargo, tiene un aspecto significativo en la eficiencia de la caldera ya que parte del calor liberado por la reacción de combustión tiene que ser utilizado para calentar el nitrógeno a la misma temperatura de llama.
Se denomina AIRE TEÓRICO a la cantidad de aire necesario para una combustión perfecta; cualquier cantidad de aire que exceda al aire teórico se le conoce como exceso de aire.
El aire mesclado con el combustible en el quemador se denomina AIRE PRIMARIO.
El aire de la atmósfera que se difunde en la llama se le conoce como AIRE SECUNDARIO.
En la práctica una combustión bien realizada tiene en los humos un color transparente; una combustión con mucho exceso de aire tiene en los humos un color blanco y una combustión incompleta tiene en los humos un color negro.
Ignición
Usualmente la combustión se efectuará agregando color de una fuente exterior a la mezcla, hasta que el calor des la reacciones de la combustión sea mayor que la pérdida de calor al ambiente. La menor temperatura a que esto es posible se denomina la temperatura de ignición de la mescla Aire combustión.Temperatura de Llama
La temperatura de llama es la temperatura más alta producida en la combustión. Teóricamente, la más alta temperatura de llama ocurre cuando aire y combustión son mesclados en proporciones estequiometrias exactas. Cualquier exceso de aire o combustible, únicamente servirá para absorber calor de la reacción de combustión.
- El Calor liberado de las reacciones de combustión:
La temperatura de llama es máxima cuando la pérdida de calor al ambiente es mínima. Las temperaturas reales de llama son siempre menores que las temperaturas teóricas de llama.
Los combustibles más comunes producirán temperaturas de llama en el rango de 1850 °C a 2100 °C (3360 °F a 3800 °F).
Reducción de la Combustión
La combustión puede ser controlada dosificando la cantidad de aire o combustible para ser quemado.
Existen tres formas para lograrla dosificación:
- Regulando solamente la proporción de entrada de aire.
- Regulando solamente la cantidad de combustible suministrado.
- Regulando simultáneamente ambos (mezcla Aire – Combustible)
Análisis del Gas de Combustión
El análisis del gas de combustión se usa para indicar la relación entre el aire de combustión y el grado de perfección de la combustión. Los componentes del gas usualmente medidos son: CO2, CO y O2. Los porcentajes de CO y CO2 pueden ser usados como indicadores de combustión perfecta. El porcentaje de O2 y CO2 son indicadores de la cantidad de aire de combustión en exceso. Con una buena mescla se obtiene un combustión perfecta, cuando el análisis de gas de escape no muestra CO o O2 y un valor máximo de CO2.
El máximo teórico de CO2 en gas de combustión seco, se le denomina valor final de CO2 y para una máxima eficiencia, la mescla combustible y aire deberá ajustarse hasta que se obtenga el valor máximo de CO2.
La siguiente tabla muestra las lecturas máximas de CO2 para cantidades variables de aire en exceso en la combustión de combustibles comunes. Una lectura baja de CO2 o alta de O2 indica la presencia de de demasiado aire en exceso.
EFECTO DEL EXCESO DE AIRE EN CO2 EN PRODUCTOS DE COMBUSTIÓN
Valore en % de Aire en exceso
| Combustible | 0 | 10 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 150 | 200 |
| Gas Natura %CO2 | 12,0 | 10,7 | 9,8 | 8,3 | 7,2 | 6,3 | 5,7 | 4,5 | 3,7 |
| Propano %CO2 | 14,0 | 12,6 | 11,5 | 9,8 | 8,5 | 7,5 | 6,7 | 5,3 | 4,4 |
| Butano %CO2 | 14,3 | 12,9 | 11,7 | 10,0 | 8,6 | 7,6 | 6,8 | 5,4 | 4,5 |
| Combustible Destilado %CO2 | 15,2 | 13,8 | 12,6 | 10,7 | 9,3 | 8,2 | 7,4 | 5,9 | 4,9 |
| Combustible Residual %CO2 | 15,6 | 14,1 | 12,9 | 11,0 | 9,6 | 8,5 | 7,6 | 6,1 | 5,0 |
| Carbón Bituminoso %CO2 | 18,4 | 16,7 | 15,3 | 13,0 | 11,4 | 10,1 | 9,0 | 7,2 | 6,0 |
| Carbón de Antracita %CO2 | 19,8 | 18 | 16,5 | 14,1 | 12,4 | 11,0 | 10,0 | 7,9 | 6,9 |
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