chimeneas

Se definen como Chimeneas Industriales a los conductos construidos para dar salida a la atmósfera libre a gases resultantes de una combustión –o de una reacción química (“gases de cola”) – para su dispersión en el aire ambiente
Generalidades

En la definición de una chimenea intervienen, fundamentalmente, los siguientes elementos:
1.-Sección interior, o de paso de gases
2.-Altura2.1.-Para dispersión de gases en la atmósfera libre
2.2.-Para la obtención de una depresión mínima determinada en su base

3.-Tipo de material estructural (o externo) 3.1.-Resistencia a las acciones externas 3.1.1.-Viento
3.1.2.-Sismos

3.2.-Cimentación

4.-Tipo de material de revestimiento interior 4.1.-Resistencia a la temperatura y ataque físico-químico de los gases


Definición delos Gases a Evacuar o Dispersar

Composición de los Humos

Para determinar las características de una chimenea es imprescindible conocer el tipo de fluido que se espera que circule por ella.

Normalmente se trata de humos producto de la combustión de combustibles fósiles (carbón, derivados líquidos o gaseosos del petróleo), madera, etc., en aire ambiente.

Sin embargo, aun en estoscasos, hay que tener en cuenta la posible “contaminación” de estos humos con sustancias desprendidas de los procesos en los que intervienen, como por ejemplo, los hornos de reverbero.

En el caso frecuente de combustibles líquidos (fuel-oil, gasoil, etc.) o gaseosos (hidrocarburos gaseosos o “gas natural”), estos humos se componen de:
N2:procedente del aire comburente.
CO2 y H2O (vapor):procedentes de la combustión de los hidrocarburos, junto con pequeñas cantidades provenientes de la propia composición de aire comburente.
O2: procedente del aire comburente en exceso respecto al necesario para una combustión estequiométrica.
NOX: si la temperatura alcanzada por la llama supera los 1.300ºC en alguna zona, la combinación del nitrógeno del aire (o de los compuestos nitrogenadospresentes en el combustible) con el oxígeno se realiza a velocidades apreciables, contaminando los humos con óxidos de nitrógeno en proporciones suficientes como para sobrepasar las normativas de ciertos países.
SOX: algunos combustibles, especialmente los líquidos, contienen azufre en proporciones que pueden variar entre menos de un 1% (combustibles B.T.S.) hasta algo más de un 5% (fueles pesados)que combinado con el oxígeno del aire, da lugar a diferentes compuestos de azufre, todos ellos considerados como contaminantes por las administraciones de diferentes países
CO: resultado de una combustión incompleta
Radicales libres, partículas sólidas (fundamentalmente de carbono) y otros productos, procedentes de impurezas en el combustible (metales pesados), aunque todos ellos en muypequeñas proporciones.

A título de ejemplo, en la tabla adjunta puede verse composiciones típicas de humos producidos por la combustión estequiométrica de un combustible líquido y un “gas natural” en aire, comparadas con la del aire ambiente (con una humedad relativa de un 50%).

Composiciones en % en peso

Componente Aire Con Fuel oil Con Gas Natural
CO2 0,05 20,8 15,4
HO2 0,56 7.612,4
SO2 0,00 0,4 0,0
N2 75,05 70,0 70,9
O2 23,07 0,0 0,0
Ar 1,27 1,1 1,2
Otros - 0,1 0,1
Calor específico|
Kcal/Kg/ºC 0,23 0,25 0,26
Densidad, Kg/m3 1,288 1,311 1,254
Kg aire/Kg comb. - 14 17


Las propiedades de los humos se asemejan a las del aire ambiente (con un 50% de humedad relativa).

Normalmente, la combustión se realiza en ambientes con exceso deaire comburente respecto de la proporción estequiométrica, llegándose a duplicar o triplicar esta proporción. En estos casos con más motivo, las propiedades de los humos se acercan a las del aire. Por estas razones, y a efectos de cálculos técnicos –y en una primera aproximación– se pueden tomar como propiedades de los humos de la combustión de derivados del petróleo, las del aire.

Para mayor...