Combustión

En el anterior episodio, explicamos que la combustión, es una reacción química en forma de triángulo... ( Combustible + Oxígeno + Energía de activación )


En el episodio anterior, explicamos también brevemente los productos resultante de la combustión... ( CO2, CO, H2O, O2, C, NOx )

En el actual, explicaremos.... LAS PROPORCIONES RESULTANTES !!!

Si volvemos al primer triángulo, observaremos que una cierta cantidad de combustible reacciona con el oxigeno..


La cantidad de oxigeno, en la reacción, no es aleatoria, ya que se necesitan una cantidad de m3 de oxígeno, para reaccionar con nuestro combustible. Esta cantidad es distinta según el combustible utilizado y la suma de de los m3 de combustible, mas los m3 de aire teóricos de oxígeno nos produce una combustión NEUTRA.



La combustión neutra, no es real en la práctica, parte del oxigeno no llega a reaccionar y la combustión no es completa. Así que para garantizar una combustión completa, se suele añadir una cantidad de aire adicional entre un 10% y un 30% llamado exceso de aire y que nos garantiza en teoría una completa combustión.

La combustión NEUTRA (teórica) del Gas Natural produce 11,74% de CO2, 15,5% de CO2 para el Gasóleo y 13,75% de CO2 para propano.


EL TRIÁNGULO DE OSTWALD
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El diagrama de Ostwald, representa los tres valores O2, CO2 y CO en forma de triángulo, cada combustible tiene unos valores distintos y por tanto una representación en triángulo diferente. A partir del triángulo y de dos valores se puede deducir el tercero así como el exceso de aire.



Del triángulo se deduce que al reducir el exceso de aire en una combustión, aumenta el CO2 y se reduce el O2 resultante....Y a la inversa, más aire del necesario, nos garantiza una combustión segura como ya hemos explicado antes, pero teniendo en cuenta de que un exceso de aire excesivo nos reduce el rendimiento de la combustión ya que estamos calentado aire..


De la hipotenusa entre el Oxigeno y el dióxido de Carbono, nos resultará el porcentaje de CO que nunca debe sobrepasar el 1% y según requisitos legales 1000ppm que representan un 0,1%


El color negro de los humos puede ser debido al Carbono libre (inquemados, hollín) la producción de inquemados aumenta el CO y denota una MALA COMBUSTIÓN esta medición se realiza mediante la escala de Bacharach.



Por lo tanto, una buena combustión será aquella en que se obtiene el máximo de CO2, siempre y cuando el índice de inquemados y CO esté dentro de los parámetros que indica el reglamento.


INTERPRETAR UN ANÁLISIS DE COMBUSTIÓN.
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Cuando el operario de turno, nos deja un ticket, resultante de analizar los gases que salen por nuestra chimenea, este no nos parece muy distinto que el ticket que nos da la cajera del supermercado, vamos así a dar cuatro puntos claves y SENCILLOS, para saber interpretarlo. Matizando que son valores ORIENTATIVOS y relacionados entre ambos, como ya hemos explicado antes.

1. En el ticket aparecerá la fecha/hora del análisis, así como la empresa y código del técnico que nos realiza el análisis, sin olvidarnos del número de serie del aparato, garantía de que el aparato ha pasado las revisiones de calibración que certifican que la medida que nos realizan es correcta.
   
2. El tipo de combustible utilizado !!! muy importante, ya que los valores varían según utilicemos uno u otro combustible.
   
3. Mediciones.

• Temperatura de humos, para que la prueba tenga valor, la temperatura de humos deben superar los >90ºC
• Porcentaje de Dióxido de Carbono, (CO2) que ha de estar entre 10,5% y 6% para el gas Natural, 13% y 8% para el Gasóleo y 12% y 7% para el gas Propano. El porcentaje de CO2 está inversamente relacionado con el O2 e incluso podría estar por debajo de estos valores de referencia con un O2 alto, pero nos denotaría un muy bajo rendimiento de la caldera.
• Porcentaje de Oxígeno en los productos de la combustión, que ha de estar comprendido entre un 3% y un 10% teniendo en cuenta el dato de relación, mencionado en el apartado anterior.
• Contenido de CO no diluido en los demás productos de la combustión, es llamado CO (corregido) y se mide en ppm (partes por millón) el limite legal en España, son 1.000ppm excepto en la Rioja donde el límite está en 200ppm. Este es el dato MÁS IMPORTANTE DE TODOS, ya que por encima de estas medidas, la caldera ha de quedar precintada por los riesgos que entraña una mala combustión.
• Exceso de Aire, (lambda) porcentaje que ha de estar comprendido entre 1 y 3, el exceso de aire es necesario, pero a mayor exceso de aire peor rendimiento.
  
• Más mediciones....Más mediciones como la temperatura ambiente, el tiro de humos, CO ambiente, etc etc... que analizaremos con más profundidad en otro momento....

Bibliografía:
Apuntes Eibcn
Calderas murales tecnología,
clasificación, y funcionamiento. Roca

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