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El combustible que está en la tolva 1 pasa a través del espacio variable que se deja entre el borde
de una puerta ajustable 6 y la superficie superior de la parrilla, regulándose asi el espesor de lecho
de combustible.
El aire primario ingresa por debajo de la parrila y el aire secundario que aviva las llamas se lo
inyecta superiormente por los conductos 3.
En otros casos el aire secundario se lo inyecta por debajo de la tolva, en dirección rasante con la
superficie superior de la parrilla.
Al final de la parrilla hay un molino 5 para triturar las escorias; las cenizas caen por las tolvas 4.
En el recorrido de vuelta la parrilla móvil es limpiada de las particular finas de cenizas y escorias,
por medio de barras sacudidoras.
En esta figura se representa un hogar mecanico con cargador esparsidor, el combustible es
lanzado al hogar por medio de un rotor especial 5, cuya cantidad se controla automáticamente por
medio del émbolo 2.
En las grandes calderas de las centrales térmicas que utilizan un combustible solido pulverizado se
suele instalar el hogar “ciclón”, en el cual el aire secundario y el combustible entran
tangencialmente en un quemador cilíndrico, produciéndose una rotación violenta (torbellino) que
mezcla ambos elementos.
El ire y el combustible que entran por A (fig 2.19) son impulsados contra las paredes del cilindro
donde se produce la combustión; el combustible que permanece en el centro del torbrllino es
quemado mediante una corriente de “aire terciario” que entra por B, también en forma
tangencial.
Una de las desventajas es el uso de combustibles pulverizados estriba en la gran cantidad de
cenizas voladoras que se producen en los hogares. Pero en este tipo de hogar las cenizas son
lanzadas contra sus paredes y arrastradas hacia afuera.
En el caso de un combustible poco volátil es necesario un quemador que produzca una larga llama,
sin turbulencia. Par combustibles liquidos (petróleo,fuel oil, etv) se utilizan quemadores
especialmente diseñados que por lo general se ubican en la puerta del hogar.
La atomización e inyección del combustible liquido también se puede hacer con otros sistemas. El
sistema de chorro a presión, consiste en una bomba vertical o horizontal que aspira el combustible
del deposito, lo descarga con una presión que depende del tamaño del orificio del quemdor y del
consumo de combustible. La descarga se efectua a través de una calentador donde se eleva la
tempreatura del combustible hasta el punto de inflamación, luego pasa a un filtro y por ultimo, al
quemador donde se pulveriza y se difunde por el hogar.
El sistema por vapor comprende un quemador que utiliza el vapor de agua como agente
atomizador. Los hogares con quemadores a combustible liquido son muy limpios y pueden
regularse muy bien, pero su costo inicial es elevado, la ventaja es de que el combustible se puede
cargar con facilidad mediante bombas.
El “tiraje o tiro” proporciona al combustible el aire necesario, puede ser natural o mecanico. El tiro
natural resulta adecuado para calderas pequeñas, pero en grande calderas resulta mas
conveniente el “tiro mecanico”, creado por la acción de inyectores de aire o vapor o mediante
ventiladores.
Los sistemas mas corrientes de “tiro mecanico” son: el “forzado” y el “inducido”El tiro forzado se obtiene insuflando aire en el interior del hogar a través de la parrilla o del
quemador.
El tiro inducido se consigue con un ventilador el cual reduce la presión de los gases en la cámara
de combustible, por debajo de la presión atmosférica y los descarga en la chimenea con una
presión mayor que la atmosférica .
Cuando se efectua una convinacion de esos 2 sistemas se obtiene el “tiro equilibrado”.
En este caso el ventilador de tiro forzado suministra aire a suficiente presión como para que pase a
través de la capa de combustible, sea directamente o previo paso por un calentador de aire; y el
ventilador de “tiro inducido” obliga a los gases de la combustión a llegar a la chimenea pasando
por los conductos de humo y por el economizador.
Cuando la presión del aire de “tiro forzado” es justamente la necesaria para vencer la resistencia
opuesta por las capa de combustible, y la aspiración del ventilador del “tiro inducido” es la
indispensable para extraer los gases del hogar, la presión en este será equilibrada. Pero, en la
practica, el ventilador del “tiro inducido” mantiene una pequeña depresión dentro del hogar, de
modo a asegurar el flujo de los humos hacia la chimenea.
El tiro mecanico ofrece las siguiente ventajas:
-
Aumenta la potencia evaporadora de la caldera, al aumentar la velocidad de consumo de
combustible.
Con “tiro natural” es muy difícil conseguir la intensidad teorica del “tiro”, pero la velocidad
de consumo de combustible es función de la altura de la chimenea, de la temperatura de
los gases y de las condiciones atmosféricas
-
Permite consumir todo tipo de combustible
Regula el aire de combustión en forma mas precisa que con el tiro natural
Permite la instalación de los recalentadores, economizadores y calentadores de aire
Reduce el papel de la chimenea, por consiguiente, su altura es reducida.
El “tiro mecanico” también se efectua mediante chimeneas con forma de difusor combinadas
con ventiladores colocados en su interior o fuera de ellas
Las paredes laterales del difusor forman un angulo de 7º con relación a la vertical,
produciéndose una aspiración cuando los gases pasan a gran velocidad por la sección
estrangulada del difusor. La velocidad de los gases disminuye a medida que ascienden por el
difusor. El “tiro natural” se produce porque la columna de gases calientes tiene un peso
especifico menor que el del aire atmosférico externo.
Si 𝑦𝑔 es el peso especifico de los gases calientes y 𝑦𝑎 el peso especifico del aire exterior, la
diferencia de peso de las 2 columnas gaseosas da la intensidad del tiraje:
Z= H . 𝑠𝑣 . 𝑦𝑎 – H . 𝑠𝑣 . 𝑦𝑔 = H . 𝑠𝑣 ( 𝑦𝑎−− 𝑦𝑔 )
En la cual:
𝑠𝑣 = sección transversal de la chimenea en el vértice o boca, en 𝑚2 ;
𝐻 = altura de la boca de la chimenea sobre la parrilla, en m.
[𝑍] = 𝑚. 𝑚2 . Kg . 𝑚−3 = Kg.