Calderas

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El mecanismo de combustión varía según el tipo de
combustible que se desee quemar.
Se dice que la combustión es homogénea cuando el
combustible a quemar es gaseoso, y combustión heterogénea
en el caso de combustibles sólidos y líquidos.
En la combustión homogénea, la reacción química comienza
tan pronto como la mezcla de combustible y aire tiene lugar.
La mezcla delcombustible con el aire se produce a
consecuencia de la turbulencia que se induce en la corriente
aire/gas a la salida del quemador y las diferencias de
densidad entre la llama y los alrededores.
La combustión heterogénea necesita un mayor tiempo de
ignición, requiriendo los combustibles líquido una
atomización y los sólidos una pulverización previa a la
combustión

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En lapractica tener una combustión perfecta resulta algo
difícil, por lo cual el foco de interés se basa en tener la
máxima eficiencia de la combustión posible, teniendo en
cuenta los siguientes puntos:
1. Hay que preparar el combustible para su combustión;
(líquido atomización, solido: pulverización)
2. Hay que asociar el combustible y el aire en las
proporciones adecuadas en el momento y a latemperatura correcta para el encendido y la combustión.
3. Se debe procurar mantener una cantidad suficiente de
calor en la zona de combustión, con el objeto de
mantener una temperatura en el hogar que permita una
adecuada vaporización del combustible.

La atomización es el proceso de romper una fase
líquida continua del combustible, en gotas discretas
Los atomizadores pueden serclasificados dentro
de dos grupos:
1. Atomizadores a presión, en el cual el
combustible se inyecta a alta presión.
La presión puede variar entre 7 y 70 bar,
dependiendo de la viscosidad. La
atomización por presión es más eficaz
para los combustibles más ligeros
2. Atomizadores con fluido auxiliar, en el
que el combustible se inyecta a presión
moderada y un fluido compresible (en
general, aire ovapor) interviene en el
proceso de atomización.

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Para la atomización efectiva (gotas pequeñas) se requieren
combustibles de baja viscosidad (menor que 15 mm2/s). Los
combustibles livianos tales como el fuel oil N° 2, pueden ser
atomizados a temperatura ambiente. Sin embargo, los
combustibles más pesados deben ser calentados para producir la
viscosidad deseada. El precalentamientorequerido varía desde 373
K (212 F) para combustibles N° 6 hasta 623 K (480 °F) para
productos de fondo de torre con vacío.

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Chorro cónico delgado formado en un atomizador por presión. Las
perturbaciones aumentan hasta que la película se desintegra en gotas.

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Son quemadores, normalmente
de cañas atomizadoras,
montados sobre un cajón de
aire, de lados rectangulares,
cuya caraposterior va
atornillada a la chapa frontal del
hogar. La cara anterior, o frontal
del quemador, constituye el
amarre del registro de aire,
concéntrico al quemador. El aire
es proporcionado por un
ventilador de tiro forzado y
adopta cualquier orientación,
según las necesidades de
implantación del hogar y de la
disponibilidad de espacio

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Se define como el cocienteentre la máxima y mínima cantidad de
combustible que se quema en condiciones seguras y eficientes. A
modo de ejemplo, el rango 4 en una caldera de 45000 kg/h,
significa que podrá disminuir carga hasta 12000 kg/h sin
necesidad de apagar quemadores ni cambiarle pastillas
atomizadoras.
La masa de aire real deberá superar la teórica, a fin de facilitar la
existencia de un exceso de aire capaz deasegurar la combustión
completa dentro del hogar, con mínima pérdida de calor sensible
por chimenea, reducir la formación de escoria y mejorar la
eficiencia como consecuencia de la mayor limpieza de las
superficies involucradas en la transferencia de calor.
El diseño del quemador ocasionará bajo costo de mantenimiento
cuando la radiación recibida resulte mínima, y se facilita la
reparación...