Tiempo de lectura aprox: 5 minutos, 39 segundos
Combustión eficiente se requiere en equipos que usan combustible para tener una operación económica.
Entre los equipos que tienen combustión se encuentran:
- Calderas
- Calentadores de agua
- Quemadores
- Hornos
- Motores de combustión interna
En este articulo trataremos factores que afectan la eficiencia de la combustión
Combustión
La combustión es una reacción química en donde un combustible reacciona con el oxígeno del aire y libera energía química.
Idealmente la ecuación química de la combustión es:
En la condición de combustión ideal se supone:
- Que el combustible se quema en su totalidad
- No se producen otros compuestos como NOx
- La cantidad de aire es estequiométrica
- El combustible es un hidrocarburo y solo se compone de Carbono e Hidrógeno
Desafortunadamente ninguna de estas condiciones se da y la realidad es distinta
El combustible no se quema en su totalidad
En los productos de combustión aún hay combustible que no reaccionó con el oxígeno del aire.
En combustibles ligeros como el gas natural y el LPG el combustible se mezcla bien con el aire por lo que la combustión es muy limpia.
Los combustibles líquidos presentan una combustión menos completa, especialmente en los más pesados.
El efecto de combustión incompleta es más marcado con combustibles sólidos porque la mezcla aire y combustible es menos uniforme.
Cuando la combustión no es completa además se presenta monóxido de carbono y carbon en los productos.
El monóxido de carbono es altamente tóxico y además puede causar la muerte.
Óxidos de Nitrógeno en los productos de combustión
La realidad es que durante la combustión se producen óxidos de Nitrógeno no deseados.
Estos gases reaccionan con el agua y oxígeno del medio ambiente produciendo ácido nítrico.
Finalmente este químico se precipita con la lluvia formando lo que se conoce como lluvia ácida.
El viento puede transportar la lluvia ácida miles de kilómetros haciendo el problema más complejo.
La lluvia ácida produce problemas de corrosión en edificaciones además de problemas al ecosistema.
La combustión no es estequiométrica
Para una relación estequiométrica la cantidad de oxígeno debe ser exacta para una combustión completa del combustible.
En los procesos industriales se utiliza el oxígeno del aire atmosférico para la combustión.
El aire está compuesto principalmente por 78.09% Nitrógeno, 20.95% oxígeno y el resto son otros gases.
En la realidad nunca se consiguen mezclas estequiométricas, para intentar que el combustible se queme en la totalidad se utiliza más aire con lo que se disminuye la emisión de combustibles no quemados además de monóxido de carbono y carbono.
La cantidad de aire adicional se conoce como exceso de aire y debe ser muy preciso para una combustión más limpia.
Un exceso de aire menor que el necesario producen contaminantes y de mayores costos de operación.
Si el exceso de aire es mayor que el necesario habrá una baja temperatura de llama por lo que no será eficiente.
Los combustibles gaseosos necesitan un exceso de aire pequeño, lo líquidos un poco más y los sólidos son los que más requieren.
Impurezas en el combustible
Impurezas en el combustible como humedad, azufre y ceniza afectan la combustión.
El azufre produce óxidos de azufre que producen problemas respiratorios además de contribuir con la lluvia ácida.
Combustión eficiente
Para conseguir una combustión eficiente y limpia se debe de seleccionar cuidadosamente el exceso de aire además de una adecuada mezcla entre el aire y el combustible.
En procesos industriales un pequeño cambio en el exceso de aire hace grandes diferencias en el consumo de combustible.
Es por esto que se recomienda medir el aire de combustión para permitir determinar que la cantidad de aire con que operan los procesos sean adecuados.
Medir el aire de combustión es un proceso fácil y económico. El impacto en la operación es grande por lo que el retorno de la inversión es rápido.
Cuando se utilizan combustibles viscosos, deben estar a la temperatura adecuada para conseguir una aspersión adecuada por lo que se recomienda utilizar calentadores de bunker adecuados.
Además de una combustión eficiente se puede disminuir el consumo de combustible en los procesos al hacer una recuperación del calor residual.
En calderas por ejemplo se puede utilizar un economizador para precalentar el agua de reposición con el calor residual de los gases de escape.
En procesos industriales un pequeño cambio en el exceso de aire hace grandes diferencias en el consumo de combustible.
Procoen es representante de Air Monitor fabricante de equipos para medir aire de combustión en Costa Rica y Panamá
Contáctenos para asesorarlo en la selección del medidor de aire de combustión más adecuado en su empresa.
Contenido publicado anteriormente que le puede interesar
Intercambiadores de calor de placas, lo que debe saber
Intercambiadores de calor de placas se usan en la industria y en sistemas de aire acondicionado para intercambiar grandes cantidades de calor en tamaño compacto. Entre las ventajas se pueden mencionar: Menor tamaño y ...
Medir el aire de combustión puede ahorrarle dinero
Una dosificación correcta del aire de combustión es necesario para un proceso eficiente con el menor consumo de energía posible. Si la cantidad de aire es menor que la necesaria la combustión será incompleta ...
Pérdidas de calor y su impacto en costos de operación
Las pérdidas de calor se dan por transferencia de calor entre una superficie caliente y el medio ambiente. En este articulo trataremos como se cuantifican y la importancia de disminuirlas. Pérdidas de calor ...
Trampas de vapor de balde invertido, principio de funcionamiento
Trampas de vapor de balde invertido son muy usadas en la industria por su confiable funcionamiento. Trampas de vapor de balde invertido Por su diseño, las trampas de vapor de balde invertido ...
Bombas de bajo NPSH, características que debe conocer
Bombas de bajo NPSH se usan principalmente en el bombeo de fluidos calientes que se encuentran cerca de su punto de ebullición. NPSHr es una característica de una bomba y su nombre se debe ...
Combustión eficiente, factores que la afectan
Combustión eficiente se requiere en equipos que usan combustible para tener una operación económica. Entre los equipos que tienen combustión se encuentran: Calderas Calentadores de agua Quemadores Hornos Motores de combustión interna En este ...
