Ver libro completo - Ministerio de Agricultura, Alimentación y

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rlfINISTERIO DEAGRICUL TU
COMBUSTIBLES
VEGETALES
MINISTERIO DE.- AGRICULTURA
-----
COMBUSTIBLES VEGETALES
POR
IGNACIO CLAVER CORREA
Ingeniero de Montea
Sección de Publlcl1ciones, Prensa y Propaganda.
GRÁF1C4S UGUlN4· MELIÍNlJEZ V4LlJIÍS.
7· M4lJRlll
•
1942,
1.
LEÑAS Y CAI{H<):\ ES
I.E.\".\s.--Leila, en el sentido vulgar y corriente),
es el producto vegetal destinado a la combustión.
Es indudable que todos los productos de fusto
y 'de ramas de todos los vegetales leñosos sirven
para la combustión; pero dentro de la economía
solamente se entienden agrupados en las leñas
aquellos que no sirven directamente para el apro"echamiento de maderas.
Las leñ.s se aprecian distintamente, según su
grueso y su potencia calorífica.
Se incluyen entre las leñas gruesas los despojos leñosos de las plantas procedentes de fustas inmaderables y de ramas de diámetro superior a
ocho centímetros, medido en el extremo grueso,
del raiga! o de la axila de la rama. La O. 1\1. de
.11 de octubre de 1941 prohibe destinar a leñas
a carbón los mayores de 18 centímetros de diámetro.
La materia leñosa está constituida por celulosa, lignina, savia vegetal, sustancias sólidas orgánicas y minerales yagua. Los productos útiles
a la combustión, y que por consiguiente los que dan
(1
ya lur a l.t leña, son las ma t cr ias (( uuhust i IJles--·relulosa, 1ignina y los principios fijos vegetales
Forman éstos la materia activa cid combustih'« \Tgl"tal.
ILI\' (>lru~ clvnuntus ('n la 161a '1ue son nu-rtr
1'11 la' combustión. Son ("stlh los elementos minerales. los incrustantes, '1ltl' quedan como cenizas
al terminar h combustión.
Los principios volátiles son unos interesantes y
dan valor a las leñas en combustión. Otros son de
efectos negativos, como el agua, que absorbe calórico para su vaporización, que se traduce en pérdidas de calor aprovechable.
El agua es por consiguiente nociva a la leila.
la que, aun después de un secado al aire, contiene'
20 por 100 como mínimo.
ELEMENTOS PRINCIPALES CONSTITUTIVOS nE L\
LEÑA.-Son los siguientes:
Por.derel
Carbono, elemento básico ..
Hidrógeno
..
Oxigeno y nitrógeno libres .
Agua
.
Cenizas
.
0,4879
0,<XJI)2
0,292 4
0,2000
0,0105
Tento por tiento de madera
d8llrada
49,27
6,16
43;~6
39,40
4,l)8
34,77
r,11
0,85
20,00
Esta compos1ClOn varía con las especies de madera, con las condiciones de vegetación de 1;¡ plan-
i
la y con la naturaleza del suelo. L'uecleu tomarse
e~tas
cifras como promedio constante <le leñas.
CmllwsTlóX.---Es el fenómeno quÍI11Íco pur el
cual alguJlos e1l'llIl'ntos, en contacto del oxígel1u
cid aire. producen gases inf lamahlc - produciendu calor.
Los clemcn tos voláti les que se prod ucen en la
combustión de las leñas que mál'; interesan bajo
el aspecto calorimétrico son: el bióxido de carbono CO 2 cuando la combustión es completa, y
('U la combustión incompleta, el óxido de carbo-
ca, altamente inflamable.
Si la combustión se opera al aire libre, se realiza completamente. Durante el proceso de la
combustión se combinan los elementos volátiles
con el oxígeno del aire, produciéndose luz y calor.
Cuando se opera en vaso cerrado aislándose
del contacto del aire, se produce incompletamente la combustión y se provocan destilaciones que
dan lugar a compuestos, tanto más variables,
cuanto mayor sea la temperatura a que se opere
v según las condiciones de la madera.
IlO,
-
RENDIMIENTO
CALORíFICO
DE
LAS LEÑAs.-Se
puede determinar la potencia calorífica de las
leñas por la cantidad de aire que consumen en
su total combustión las distintas especies a ensavar. en trozos de 1 Kmg. de peso.
Durante la combustión se operan simultáneamente las transforrmciones del carbono en ácido
carbónico libre y del hidrógeno en agua. combi-
dellll·nt(~.,
nandose aquellos
con el OXígl'lll) del
rurc,
Esta operación química de la CI »ubustión da el
medio de ca lcula r la potencia cal( .r i lira de las leñas por la cantidad de l)XígCIlI) absorbido en la
combustión.
Experiencias realizadas hall dad" a
('l)1l0Cl'1' IJll<'
para arder J Kgm. tic hidrúgelll) necesita disponer de 8 Kgrns. (le oxígello. Como el aire contiene en peso 23 por J 00 de oxígeno (J) cada Kgrn.
de hidrógeno en ignicióll necesitará
100
8 X
X 4.•\.18
=---= 8
=
34.78 k~. de aire.
2.1
Por otra parte un Kgm. de carbono necesita ),,67
Kgrns. de oxígeno para su combustión, () sean
2,b7
.
i
100
'1'1
-.'
=~
• I
le ai
r i .tio
.;:gs. uv
airv.
Si, PUe6, 1 Kgm. de madera contiene por término medio 0,4879 Kgm. de carbono y 0,0092 Kgm.
de hidrógeno libre. consumirá UIl peso de aire en
la combustión de:
0,4879 X JI.60
+
O,W)2 X.
34.78
:=:: {¡
kg. de aire;
o sea, que la combustión de 1 Kgm. de madera
consume 4,61 S litros de aire.
El rendimiento calorífico de las leñas depen(I}
Un kg. de oxigeno se contiene en
kgs, = 4.'HR kgs, de aire. (J. Beauverie.]
21 , .
"
_
100
de (Ic la Vro!,on.:iún de los elementos volátiles que
se produzcan.
El elemento búsicu para la combustión es el
,·arll<lIlo. A éste se supedita el valor especifico de
las leñn-; y de la cantidad () riqueza de este elemento depende la riqueza calorimétrica de las
leilas.
CALÓRICO REAL.· --El efecto pirométrico de las
leilas depende de la temperatura que pueden adquirir los productos en ignición, cuando entra
aquélla a' mantenerse en constancia. Se expresa
en grados centígrados.
Se determina indirectamente, por comparación
(le los resultados obtenidos, por las cantidades de
calor desprendido en la combustión de la leña y
dividiendo por esta suma la potencia calorífica
útil.
El calórico real () efecto pirométrico de las leñas oscila entre 770° y I.20<P C.
POTEt-:'CIA CALORÍFICA.-l.a calidad de las leñas
\. de los carbones elaborados con ellas depende
;'e su potencia calorífica específica.
La caloría es la cantidad de calor que es necesaria para elevar la temperatura de un litro de
agua, de o a r grado centig.
La potencia calorífica específica es la cantidad
de calorías que puede desarrollar en su combustión completa un Kgm. de leña.
Puede determinarse la potencia ca' orifica analítica o experirnent-ilmente.
DETERMlNACrÓN ANALÍTICA. Se funda este
método en la hipótesis de que el calor que produ-
ce la combustión de cuerpos compuestos, puede
deducirse en función del calor de la combustión
de sus elementos.
La ley de Dulong, que es la anterior hipótesis.
no tiene en cuenta la cantidarl rle hidrógeno que
se combina con tI oxígeno para formar agua.
En el leño existe el hidrógeno en doble cantidad que el oxígeno. La fórmula de Dulong es la
siguiente :
o
k = 8.080 e + 34.500 H (H - ~).
8
K representa el poder calorífico a investigar.
8.080 es el poder calorífico absoluto del carbon~ de la madera que 'pasa a formar ácido carhómeo.
e es la cantidad de carbono clIlltenic1" en .el
combustible a estudiar.
34.500 X H (H- ", ) es el pll<1er calorífico del
hidrógeno, factor del exceso del hidrógeno libre
del combustible sobre J /'6 en peso del oxígeno.
34.500 es el poder calorífico del hidrógeno en
combustión.
H, la cantidid en peso del hidrógeno, y 0, la del
oxígeno de la maderi,
Este método tiene el defecto de suponer que
la cantidad de oxígeno es constante y no tiene en
cuenta el calor que necesita absorber en la formación del agua de composición química que se produce al combinarse el hidrógeno con el oxígeno
durante el proceso de la combustión. ni tampocQ
I1
el calúriclJ necesario para la combinación del carhono con el oxígeno en la formación del óxido
dc carbono .
.\sí resulta ([lit' dos combustibles de idéntica
':oll1posición centesimal no dan el mismo poder
calorífico, porque el calor de composición del
agua puede ser pusitivo o negativo y falsear los
resul tados.
DETERMINACIÓ:'\ EXPERIMENTAL. Hay varios
métodos determinativos del calórico de los combustibles.
El método Brix supone que 1 Kgm. de madera
o leño en determinado grado de humedad evaporiza en la combustión completa, determinada cantidad en peso de agua. Por otra parte, tiene en
cuenta este método que cada kilogramo de agu'\
evaporizada en la combustión representa 637 calorías.
Además, M. Petit admite: Que el poder calorífico absoluto del carbono. ell el proceso de la
combustión completa para la forrmción del óxido de carbono y del hidrógeno, al combinarse con
el oxígeno en la formación del vapor de agua de
composición, representan rC6pectivame¡lte 8.080
y 34.500 calorías.
Tiene en cuenta Petit que la pérdida de calorías por la volatilización de 1 Kgm. de carbono y
la evaporización de 1 Kgm. de agua a 0° y a
76 ctms. de presión, son 3.134 y 627 calorías,
respectivamente. Deduce que el equivalente calórico de la descomposición molecular o trabajo molecular. es la diferencia entre el efecto calorimé-
--
12-
trico del combustible (incluido el del trabajo molecular) v el efecto calorimétrico del combustible
obten idl )' ex pcri o1(:n talmente.
El método de HUlllford rlvtcrmina (,1 calórico
dt'1 comlmst ible por el pe'll cI(' hielo licuado,
Bertier obtiene la potencia calorífica por la cantidad de oxígeno o de aire que I Kgm, de combustible consume pa.ra su total combustión.
El método experimental para determinar la potencia calorifica de las leñas opera con briquetas
de forma cúbica de 15 Ctrns. de lado, que arrojan
un volumen de 3.375 centímetros cúhicos.
Se funda el método práctico del litargirio, en
la reducción que sufre este cuerpo, puesto en wntacto con el combustible en el crisol, y en la consiguiente formación de un botón de plomo. El
»eso del botón de plomo está en relación con el
peso del litargirio reducirlo. por efecto de la combustión del leño.
El oxígeno empleado en la combustión viene
determinado por la relación de los pesos de litargirio y del botón de plomo obtenido.
Se sabe que UIl gramo de carbono produce efectivas 7,I~I calorías, deducidas las pérdidas de
composición y de disociación. También se ha obtenido por el método del litargirio un hotón de
plomo de 34 gramos en la combustión de 1 Grr
de carbono.
Si P es el peso del botón de p'omo obtenido en
el análisis, el número de gramos de carbono consumidos por la comhustión del leño analizado será
13l'
Y las calorías producidas por la combustión
.\1
de la muestra ensayada del combustible serán:
p X 7,161
.r
-r-
34
La relación de los pesos de la muestra a ensayar y del litargirio empleado debe ser de 40
a
1.
El calor producido en la combustión en la periferia del leño, provoca la evaporación del agua
contenida en el interior de 6U masa. Una parte de
ésta se difunde por la atmósfera, y otra parte, la
que se halla en contacto con las ascuas, se descompone en hidrógeno y en oxígeno, que combinándose con el carbono producen hidrocarburos
IllUY inflamables.
El hidrógeno y el óxido de carbono arden y
producen la llama, quedando una parte de los hidrocarburos entre las cenizas, en carbonatos.
El nitrógeno se combina con el hidrógeno para
[ormar compuestos amoniacales.
Los productos por la combustión del leño son:
ácido carbónico, agua y cenizas,
Las leñas de las especies llamadas duras, por
la gran compacidad de sus haces fibrovasculares
y por la gran cantidad de materia incrustante,
ruando arden al aire libre, entran en su segunda
fase con llama poco intensa, poco lumínica. Se
producen menos calorías en la segunda que en la
tercera fase, que perdura desde que se extingue
.- 14-
la llama. En esta tercera íase se produce la mayor
cantidad de calorías. Son, en general, estas leñas
las preferidas para la elaboración de carbones vegetales.
Las leñas <k las especies blandas, por la condición de su gran porosidad .Y a consecuencia del
mayor volumen de los haces fibrovascularcs, durante la segunda fase de la combustión, penetra
gran cantidad de aire hasta el centro del leño y
arden con abundante llama, muy luminosa. durante la cual se desarrollan casi la totalidad de las
calorías. Al terminar esa segunda fase, quedan
ascuas muy reducidas. En la tercera fase de la
combustión se producen muy pocas calorías. /\
poco de extinguirse la llama, queda terminada la
combustión. Estas leñas no son útiles para carbón.
La calorificación de las leñas en combustión
tiene dos fases de ignición: la de llama, que es la
segunda. y la de brasa. que es la tercera.
Relación de potencia calorífica, densldcd, rendimiento en carbón y centidad de cenizas
y de su riqueza alcalina para leños de varias especies:
P E S
~
ES!'E('IE~
Potencia
calorífica
o
..-.-
Del m' __ .~~.~:~t_éte"
de
leña.
v.... d.,
de leña
verde.
TOO O
BI"5 DE VN M:l
nr:
('ENIZAS
Li''oA
dd
carbón.
Seca
a
l<KNl>L\tlBNTO EN CAJ(-
Dcns id ad
Din
El! m';
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Calorías.
con
relación al
(le,-;O
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Jei1;I.
"'~o
de
riqueza alcalina.
-Chopo ,... """,.
Abeto ............
Pino silvestre ...
Haya ....""." ..
Fresno
Roble ."..........
Encina .." ........
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474
Ó9S
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865
593
63 0
1)78
33 2
23 R
275
467
402
455
470
3·050
3·037
3·142
3·495
3·475
3·5,50
3.7 10
242
329
364
370
357
460
472
0,487
0,460
0,442
0.4 86
0,531
0,5 10
0,5 2 !
J ]7
15J
161
J&l
l&¡
..?35
242
0,64
0,70
0,75
1,05
1,20
16.30
12,30
7.95
"
12;~O
2,10
3.50
17,20
Relación del peso de madera de fustas en kg. por metro cúbico y del agua perdida
por desecación:
E S P E
e
PESO EN KGS. DEL ~1
DI': MADERA
I
F S
Verde.
\octo
. -"
Pino silvestre
Haya ..........
Chopo temblón
Alamo ....
....
Sauce
Fresno
. . .. . ... .. . . . .
Roble
. . ... ......
Encina
...
~
-~.
-,
Desecada
al aire.
Agua perdi-
da por
desecación.
OBSERVACIONES
-
Kgs.
1000
4&1
700
1.010
~20
740
:-/00
Z'JO
490
310
_20
ISo
();:.o
$,
470
:-::;0
4JO
420
1)20
7~o
170
1.100
&Jo
1 ¡(¡O
940
24°
2::;0
Va -culosa, 18 %: celulosa.
~4
%'
Vasculosa. 28 %: celulosa, 53 %'
r:--:::-::Jll'¡"Io"
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Cantidad de agua que conservan las diferentes maderas desecadas:
lO
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TAlITO POlt CIEliTO DE AGeA COXSEN,YAII-\ ~)Ji;SPPr:" :11- .\l'KAD \
E S P-E
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Seis meses
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Haya .. ...... Tronco ............ ...............
............
Ramas gruesa!'
Ramas delgadas ................
Roble., ....... Tronco ............ ..........
Ramas gruesas '.' ................
Ramas delgadas ........... .......
Tronco ............
Abedul ...
............
Ramas gruesas
Ramas delgadas ..................
.....
Abeto.
Tronco ...........
Ramas gruesas ........... .....
Ramas delgadas
PillO ..
Tronco , ....................... ,.
Ramas gruesas ...........
.....
Ramas delgadas
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COHTADA I.J. :'o"IADER.\ 11\'HARTf':
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Las ruadcra«, después de un cierto tiempo de
apeadas, cuando se consideran desecadas al aire.
conservan, de manera que puede considerarse
constante, ClJlllCO minimo, un 20 lH,r 100 de agua.
Es factor el del aglla muy importante en la carbonización, pnrqUl: es tanto más conveniente, haj»
este respecto. aqllclla '1m' t lene menos agua, 1'01'
esto es interesante que las ¡CU'IS qllC hayan de
destinarse a carbonización se las someta a la mácompleta desecación posible.
y es conveniente (1 ue el apeo de 1;(" leilas
que hayan de destinarse a carbón se realice en
invierno, porque entonces es cuanclo tienen menos savia loo fustas y las ramas.
Durante el invierno no solamente contienen eslas partes del vegetáf menos cantidad de agua.
sino también menos substancias salinas. Cuando
éstas son excesivas, dan por "u higrmcIJpieidad 111 a .
yor tanto de agua a las maderas. Esto abona la
tesis de sostener que la, maderas y leñas se apeen
durante el invierno.
No siempre la condición de madera dura t.:S la
mejor como combustible, porque sobre el calóríco total. ha de tenerse \"n cuenta la manera de
producirse.
Las leñas de coiubustión rápida y de gran llama son preferidas para las necesidades industriales, donde se precisa elevación rápida de temperatura, aunque sea de corta duración. En los hol'IJOS de cal, de tejerías, ete., son estas leñas pre
íeridas.
En los generadores de vapor, donde se precisa
-
19--
Ltrgl llama para efectos piroruétricos, son pre icrielas estas leñas, de menor a mayor aceptación:
pino hava, fresno; olmo, roble, tilo, sauce.
P~ra ~aJefa('ción, donde se precisa gran tiro y
('lInservar la brasa largo tiempo, se prefieren 1a~
leñas de baya, roble y encina.
La cantidad ele cenizas que dejan después de
la combustión 1M leñas son, por cada metro Clthico de cornhust ible :
Abeto
.
Pino silvestre
Haya
.
Chopo
.
Fresno
..
Roble
.
Encina
3,54
],1)8
6,3 0
3.00
8.45
16,95
33,60
FASES DE LA COMBUSTIÓN AL AIRE LIIlRE.-AI
iniciarse la combustión se calienta el leño y comienza a desprenderse el agua en vapor, arrastrando consigo los elementos más volátiles. Es la
/,ri.¡¡¡.wJ, fase d.' la combustión.
Al avanzar la combustión termina de desprenderse el vapor de agua y los elementos supervolátiles del leño. Entra la scqunda fase de la C011tbustion. Se inicia la llama, que es producida por
la inflamación de los elementos volátiles carburantes, al combinarse con el oxígeno del ai re. Se
produce temperatura elevada. La llama va incrementándose y tomando cuerpo en el leño, produriendo luz y calor.
Cuando lodl>s los elementos volátiles han terminarlo de desprenderse, entra la comliust ión en su
I/Yccro faSt'o Cesa la llama, quedando la brasa hecha ascuas y continúa la combustión menos activamente. pero de morlu más uniforme. Esta se sos·
tiene por el carbono incandescente y por las Cl'nizas, que, aunque inertes en el papel (le la combustión, retienen en su masa e1 calor haciéndolas
incandcsccntcx. Esta lacere/ fase se crracteriza
por el desprendimiento de óxido de carbono y
de ácido carbónico con desarrollo de calor. pero
sin llama.
Al terminarse la combustión del carbono, o al
aislarse el aire de la combustión, cesa ésta, dejan
de desprenderse los gases y se inicia la extinción
del fuego, por consunción de Jos elementos como
bnstihlc«. Apenas cesa la combustión se enfrían
las ecniza~, quedando (om¡, residuos ine¡;tes. ,
DURACIO:'\ DE LAS FASES DE COMHUSTlo:\.-Según las especies de leños, así resulta la duración
de las distintas fas<:,; de su combustión. Consecuencia us la cl isificación de las leñas, según duración de la llama v de la brasa u ascuas.
A continuación ;'a111o,;; datos para las distinta,'
especies de leñas:
C orur accrán de 14/ /'zc cu~!'o/ I rCllt/,,-v/gj
lQfl3 ,llJcúftClI
da '
carb o« .
11
!-~I'¡:jl
[ . PI
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C. .. , /'. J,," ..ü
111", '1
'''''/ " '' ",,.,
)",,~
Je ce"......'
! 'o" ..'/ uJ
lon:l lJdllRI/
.!I
Duración de la llama y de la brasa y calidades de leña y de carbón paro algunos
especies:
n t-
H A
e
1
Úx
D
r
LA
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A 1.1 D A
--_e __
._--.....
l.
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( alida.l
~
ESPECIES DE LERAS
Llnrr a
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........
Chopo ...... . .
Abeto ........
......
Pino silve-t r«
Haya ...............
Fresno .. ...........
'
Roble ...............
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Encina
Hrn sa
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Por la Ibm:1
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4°
31
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I
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T
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2
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.lel c a rbo n
ti () r a s
os
h. :;Oln
-' h .
4 h. ) ~ lll.
\O
PU! 1;1 fH:pd
1
h. 45 Ill.
.:;0
.> h..:;0 III
45
5 h.
1fala.
Mediana.
Regular. ('1111
chispas.
Regular
Buena.
Muv buena
Buena.
Muv buena.
Mu)' buena
:\1 al..
\laJ;¡
:\1 uv mal,.
Regul.l!
Median«
nUt"!la
Flojo
I'ara fragu,L
Bueno
Huena
]~ueI1(I.
\{11)'
mal"
BUt~n;¡
Hucno.
.\1uv lllll'n:l
:\1 U~\' J,11l'1l:¡
Vluv bUl'"''
\lu)' buen.
--- 22 -
Entre las leñ is de matorral r debernos mcncionar como extraordinarias, piromátr icarnent« COIIsidera.la«. las (le boj. Durante la scgunda fas\·.
I/ue Sí' ini\'ia a pocu de empezar la primera. ."C
desarrollan gr;lI1 cantidad de calorías en lH~'( )"
minutos. Sin datos concretos numéricos, podemos
no obstante sostener la excelencia de la calidad
calorimétrica de esta leila para hornos, en los
que interesa el desarrollo de calorías, siquiera sea
"in sostenerse la combustión de las rameras de
boj en su segunda y (así única fase v de alimentar continuamente la combustión con abundante
combustible. Los fustos de boj sostienen la tercera fase de la combustión con brasa eu ascuas.
que perduran mucho tiempo y qne desarrollan
también gran cantidad de calorías.
APILADO DE LA LE:>iA. ~ Después de tronzada
debe apilarse la leña.
Las leñas gruesas se disponen en pilas de un
estéreo. Las de ramaje y de matorral se disponen
en haces o íaginas. Las procedentes de cepa, en
pilas de 2 X I X 0,5° mts.
Las leñas apeadas en el otoño avanzado y en
invierno, o sea, durante el descenso (le la savia.
si se apilan en sitio seco, orientándolas de Este a
Oeste y se dejan espaciadas las pilas entre sí, se
conservan sin alterarse varios años.
APTITUD DE LAS J.,EÑAS A LA J[IENDA.~Depell­
de de la estructura de la madera, según la disposición rectilínea de las fibras.
Las mejores leñas para la hienda son la encina,
roble, fresno y haya,
23 -EI'OC,\ J)E LA COKfA.---, \UI1 CU<lUd., no pueden
.Iicrars« U"rJllaS absolutas, es indudah!e que la
corta !J;¡ ,!L- "radicarse durante el descenso de la
savia. La kfla l'"rtach en pl-na savia, se deseca
rilpirlaul"lltc' y ar-lc I1lUY l.ien, pero pierde mucho
1){)c1cr cal"ri ticll,
Xu ]J"r l'st" 1¡,t!Il'Ú ,1c caerse ;.011 el error rk
apear !L-ii;:s en tiCIUPO de intensos írios, cuando
se suceden heladas, porque ClI la sección se desl'rendería la corteza, se helarían los tejillos y se
cumprometería la vida de la cepa.
La mejor época es la comprendida desde la caída de la hoja hasta que se suceden las heladas
intensas, y al final del invierno, desde que cesan
las heladas muy extremadas hasta el rnovirnien10 ascensional de la savia.
11.
CA1<BU~lL\C'lUX
DE LAS
LE~AS
Carbón, en el sentido vulgar, es el producto
de la combustión incompleta del leño. Para ello
es necesario aislar la combustión del contacto del
aire. En la carbonización se mantiene la combustión uniformemente en toda la masa de la leña v
se eliminan los productos volátiles y el agua., p¿{ra carbonear leñas se interrumpe la combustión
cuando toda la masa está en ignición; antes quedarían tizas desechahles ; pasada la carbonización
se producirían mermas por combustión avanzada
que harían perder los productos fijos.
En la carbonización bien dirigida queda el carbón con todas las materias activas o combustibles.
capaces de volver a entrar en combustión sin
llama.
El carbón es un producto industrial de muy antiguo uso. Su comercio es universal, y aun cuando
el de origen vegetal parece que modernamente ha
sido desplazado en los hogares por los carbones
fósiles de mayor rendimiento calorífico, vuelve a
ser interesante en la industria ultramoderna, por
su aplicación a los gasógenos para la tracción de
los autoveh iculos.
El carbón vegetal puede elaborarse en carboneras montadas al aire. en hornos portátiles metáli\'o~ y {'I\ vas"s cerrados, destilando leños.
CAR!lO:'\ERAs o cAHERAs.··-·Pueden ser horizontales o verticales las caberas, según sea la forma
dt' colocación de las leñas.
La elaboración ([UC antiguamente se hacía en
fosOS abiertos en tierra, llamados pegueras, están
en desuso. Daban Ull rendimiento del 5 por 100
del peso de la leña y solamente se empleaban para sacar el producto llamado "pez".
Las pilas carboneras o caberas horizontale« se
emplean menos que las verticales, que son las que
trataremos. Nos ocuparemos de éstas y de las metálicas portátiles.
EMPLAZAMIENTO DE LA CARHO~ERA y SU CONSTRUCC16N.-La c tbera o carbonera se emplaza en
suelo compacto y seco. en sitio limpio de malezas y de combustible.
Son preferibles los suelos arcillosos o arcillocalizos para emplazar las carboneras. a los silíceos
o sueltos, porque se necesita la impermeabilidad
del suelo.
Todavía son más preferidos por los carboneros
profesionales los mismos sitios de anteriores carboneras, porque con la tierra quemada se obtiene
un rendimiento mucho mayor en carbón, que sube
del 15 por 100 del peso de las leñas en terrenos
nuevos al 20 por 100 y aun más en terrenos carboneados anteriormente,
-- z6 --
La solera donde descanse la carbonera debe
peraltarse en el centro y dotarla de una pendiente. desde el centro a la periferia, del 2 al 5
por 100.
Las pequeñas carboneras que rinden de 2.500
a 3.000 Kgms. de carbón neto necesitan para so·
lera una superficie circular de 2 a 3 metros de
diámetro.
Las carboneras más aceptables pur los carboneros 60n las de 5 a JO toneladas ele carbón. Estando suficientemente diestros los profesionales
para proteger, con el manto aislante de tierra, el
combustible del aire, evitando hundimientos desastrosos cuando se rasga la cubierta aisladora, "j
saben dirigir el tiro de la carbonización donde el
fuego es defectuoso, abriendo oportunamente ventanas para dar acceso al aire en el sitio donde
haya necesidad de activar más la combustión, con
el mismo trabajo obtienen mayor rendimiento que
con las carboneras de pequeña capacidad, que solamente son preferidas por carboneros poco expertos en esta industria.
Deben quitarse los despojos vegetales en tuda el emplazamiento de la carbonera y en una
zona de 2 ::l 3 metros a su alrededor, para seg'urrdad contra propagación de incendios por las chispas que pudieran prender en las materias combustibles.
La leñó! habrá sido previamente apeada y apilada, con suficiente antelación para que se deseque algo. 1 ronzada a 1 metro de longitud r de
1 S a 18 centímetros de diámetro medio, como
\
.
-
27 ---
II18.X11;11;.
',C empiezan por colocar tres O cuatro
rollizos en el centro espaciados, para dejar
hueco o cluencnea _de 30 centímetros de lado .
;,-;CI-;I11':1I1 entre .-;í. En la primera hilada 11 [011-
la¡;gll.-;
11'1
." C
gada se colocan los leños más gruesos, y en las
siguientes hiladas, al centro los más gruesos, porque la combustión es siempre más activa y constante allí que en la periferia y que en la parte alta
de la carbonera.
La primera hilada de leños se llama vuelta de
abajo,. lleva los leños dispuestos casi verticalmente en el centro, con la extremidad gruesa hacia
. 21l
abajo. Conforme se van distanciando del centro
se van colocando más inclinados.
Se deja en el fondo un'! cámara sin leños, que
sirva de fogón para el prendido y para establecer
tiro en la carbonera. fogón ¡¡Ul' se rellenará de
hojarasca bien seca y. de ramilla corno mejor combustib'c para el prendido del fuego.
Sobre la primera st: coloca una segundi hilada
de leños, dejando una forma ligeramente tronco. cónica; se colocan las ramas delgadas en la periferia; todos los leños, casi verticales junto a la
chimena y más inc'inados a medida que se separan de ella.
Sobre la segunda se coloca otra tercera y a veces otra cuarta hilada de leños que se llaman
-
3°-
vueltas do: t111 medio. La que cubre la carbonera n
cimera se llama ouclta: de CQrOtUl,
Sobre la vuelta de corona se colocan horizon
talmente ramas delgadas para formar la cofia.
ENC;ENDIDO DE LA CABERA.-Si se han empleado leñas verdes o poco secas, conviene prender
fuego a la caber., antes de recubrirla totalmente
con tierra, a fin de facilitar la total y rápida expulsión del agu,a en forma de vapor. Se requiere
mucha práctica profesional, para evitar que se active excesivamente el fuego, que es lo que los carboneros llaman tomar cuerpo, porque fácil y rápidamente dominaría a toda la masa de combustible
de la carbonera. Al realizarse al aire libre la total
combustión, quedarían solamente las cenizas, sin
dar tiempo a realizar el recubrimiento con tierra,
Preferible será, en caso de poca destreza, proceder al recubrimiento de 'la cabera con tierra, antes del encendido.
Para sujetar la tierra a la superficie de la cabera' se clavan unos tacos de madera que tapen los
huecos que dejan los troncos y se ponen hojas,
residuos de anteriores carbonizaciones mezclado,
con tierra; se ponen también cepellones, que son
tortadas de césped con tierra entre 6US raíces. Se
deja siempre libre la chimenea, Sobre la tierra
depositada en la superficie, se va apisonando
con una pala tierra que se extiende a tongadas
hasta dejar impermeable toda la superficie de la
cabera, excepción hecha de la chimenea y del íogón. La operación del recubrimiento de la cabera
se llama chosqu.eado, que se hace de un espesor
-- JI --
de 4 a 10 centímetros, según sea la clase de tierra y la magnitud de la cabera: Alred~d.9r. "de-l¡¡,
cabera y cerca de S\1 base se dejan- ell~('lados'.fIl),- ,
",t
..
gunos pequeños agujeros, para permitir la entrada del aire necesario para la combustión.
Se introducen por el fogón unas ascuas que
prenden el cebo de hojarasca allí colocado, iniciándose la combustión. Debe prenderse el encendido de la cabera al amanecer, con el fin de disponer durante el día de tiempo suficiente para poder regularizar el tiro y dirigir el fuego a toda
la masa de la cabera, cerrando o abriendo respiraderos. A veces conviene prender fuego simultáneamente por el fogón y por la boca de la chimenea, para provocar por esta últíma un vacío COII
la expulsión de los primeros gases, vacío que obliga al aire a sostener el tiro por el interior de la
cabera, activándose así la propagación del fuego
a la parte central.
Salen los primeros humos muy densos, que por
fuerza de la corriente establecida, no ahogan el
fuego. Esta operación se llama purgadrJ, porque
"
,'1-
oc
ctectivaurcntc purga
ga6cs a todu el cuerpo de
fuego ya en tiro y permite que éste avance.
Cuando el fuego ha prendido en la leña, se cubren con tierra los ventiladores que más hayan
activado el fuego. se tapa la chimenea )' se abren
otros ventiladores en la parte opuesta, donde no
se observe prendimiento de fuego. Principalmente se abren estos agujeros en la parte superior
de la cabera, que es donde debe extenderse primero el fuego.
PROCESO rlE LA CAHB01li¡ZACrÓx. Cuando el
fuego se ha regularizado)' dirigido en forma conveniente, empieza la evaporación del agua retenida en la leña, quedando inmediatamente humedecida toda la superficie. Esta fase se conoce entre los profesionales ron 'el nombre de sudor del
'iomo,
Primera !asc.----lina vez que la cabera entra ('11
-~-
.1.1
sudor se cierra en parte la boca de la chimenea
para reducir el tiro. Durante 6 a JO horas (según
sea el tiempo seco o húmedo), se ven salir humos
densos, muy oscuros, que en lugar de elevarse.
descienden a ras del suelo. Son humos muy acuosos que mojan complettmentc la herramienta que
se interpone para prueba.
c)'cgll!/1llfa fasc.-poco a poco van haciéndose los
humos más blancos y menos densos, suben en columna en vez de rastrear por el suelo y son más
secos. Esto indica que la combustión avanza hacia
ahajo y hacia el interior de la masa de la cabera.
Tercero fase.-En esta fase el fuego está generalizado en toda la masa de la cabera. Es un cono
invertido hecho ascuas, desde .a cofia de la cabera
al centro de la base. Entonces se tapan los ventiladores todos y se abren en diferentes partes del
cuerpo de la cabera hacia S\1 hase. para llamar allí
el tiro.
Cuarta tasc.-Cuando el fuego se ha generalizado a toda la masa de la cabera y se encuentra
toda ella en ascuas, se cierran todos los poros ()
ventiladores, a fin de provocar destilación seca.
COM8USTI8Les
:1
-34 -
Una vez desprendidos lus productos vl,Júti'es totalmente, se dejan en ignicióll Jos últimos restos
de kñú que ha hían l ¡tlt'dat lo n'zagal In, en COIl1bu-tión.
En esta jase e-mpieza a d"jurmarse la ralx-ra ;1
cousecuenci., de 1 , desig-ual dl'nsidad de la masa
v (le la comhustión. Se Pl'tJ\'P;':l1l huu.liuuentos,
que no pueden dejar que se gllll'l'ali{TIl. para evitar f(U~' quede al aire una gran superficie de la cahera hecha ascuis, que activaría hasta reducirla
a tutalidad de c..mhustión, dejando en cenizas
toda la cabera en piJrP; minutos )' malográndose la carhonizición. Se evitan estos hundimientos abriendo buiordas o ventiladores 'en las partes
opuestas, de arriba hacia abajo.
Quinfa fasc.-Con el nuevo tiro, debido a la,
hufirdas abiertas. vuelven a aparecer los humos
~t-.k....!'
\lt
ti'
11'
~y( l!h.w.
-~-
densos ,y oscuros, que pronto cambian su copor otros mits blancos y menos densos,
101'
~- 15 -••
'"
~. \."
H
•
'k'''"JI .""
1\1 uy pronto empiezan a salir al1l1a·Jo.,.~caÍf- ~
do que se desprende el t'ufo u 6Xido ~~no. t
Se conoce que la cabera está, c a r b = to- talmente porque el humo sile c~o po ".
s las t
rendijas y bufardas. Entonces ~,t%;.i,erran.wJ}':"
todas las salidas de humos, cóu:'i'tkfrn'11umcdecida y bien apretada, incluso por 'm chimenea y fogón; se echa agua con una regadera por
toda la superficie de la cabera para rebajar paulatinamente su temperatura y hacer baj.ir la del
carbón a IOO grados, que es cuando se inicia el
apagado total.
Explosiancs,-Las producidas durante el prendido de la cabera se deben a la rápida expulsión
del agua que se hallaba condensada en los leños
todavía fríos. Hacen saltar la cubierta en desconchados.
Durante la cuarta fase vuelven a repetirse los
desprendimientos por explosiones localizadas en
determinados puntos de la cabera. Son debidas a
la expansión del óxido de carbono.
.-\I'AGAOO DE LA CABERA.-Se irrigan repetidamente Jos sitios de la cabera de donde salen los
humos, que no deben confundirse con el vapor
de agua, que se desprende aun después de apagada, mientras se conserve caliente.
Se considera a~ totalmente la cabera
cuando cesan de
H
os. Aun después de
quedar apagada '1 puede" smontarse en caliente, no solamente 110; r ~ultudes de manipulación,
sino por el ríes :cttf'1v,e ~ encienda nuevarnen-
\
".' 3(, ....-
te, porque si los carbones están muy calientes,
en contacto del aire absorben ávidamente el oxígeno y se recalientan extraordinariamente hasta
llegar a encenderse, peligro que trascendería a todo el carbón de la cabera.
Mientras no transcurren t res o cuat ro días des·
pués de apagada tot-ilmentc la cabera, l/lIe es cuando seguramente está frío el carbón, no pueáe desmontarse,
Para carbonizar 10 estéreos se precisan aproximadamente 50 horas de encendido, 48 horas de
regulación de fuego y 48 horas de enfriamiento.
Total, seis días.
RENDIMIENTo.-Difiere de un-is especies a otras.
Las maderas duras dan mayor rendimiento que
las especies de maderas blandas. También varía
el rendimiento con el estado de sequedad de las
leñas empleadas y con la edad de los leños.
Las maderas descortezadas dan mayor rendimiento de carbón que los rollos con corteza; más
de un 5 por 100.
El rendimiento en volumen, teóricamente, es
lIe un 50 por 100 para las resinosasy 45 por 100
para las frondosas, El rendimiento práctico en
volumen no pasa del 32 por lOO.
El rendimiento en peso, teóricamnete, es de
25 por 100 para las especies resinosas y del 22
PQr 100 para las frondosas. Prácticamente el rendimiento en peso es del 18 al 20 por 100 del peso
de las leñas empleadas.
Un . estéreo de leña gruesa de roble da un
rendimiento en carbón de 9ü a lOO Kgrns.
.1i
El carbón obtenido en carboneras al aire es
muy rico en carbono fijo y muy excelente para
usarlo como carburante en la tracción de los autovehiculos.
ALTERACIÓ:-; DEL CARB·ÓN.-l;lla vez desmontada la cabera, aumenta de peso el carbón, si ha
estado algún tiempo expuesto a la acción atrnostérica, porque absorbe ávidamente la humedad
ambiente .
Después de transcurridas 2-l horas de estar
desmontado el carbón de la cabera, el aumento
que esperimenta en peso es, según las especies:
Abeto
Pino silvestre
Chopo
Sauce
Haya
Roble
Abedul.....
Fresno
..
Encina
~6",
8,4
8,7
8,1
..
;;,2
-\,-\
-\.3
-\,2
3,1)
La mayor avidez del carbón para absorber la
humedad de la atmósfera depende de la especie.
La mayor avidez (le! carbón para absorber el
oxigeno del aire depende de la temperatura a
que se haya operado la carbonización y de la densidad de la leña empleada, que se refleja en la
mayor densidad del carbón obtenido. El carbón
excelente se conoce por el sonido metálico, por
su elisticidad y por su compacidad.
-- .\8 --
DATOS LJ~ LA TEMPERATURA A QUE PRENDE
EL CARBON VEGETAL EN CONTACTO DEL
AIRE Y DE LA DENSIDAD QUE ADQUIERE, SEGUN TEMPERATURAS DE CARBONIZACION
T'crn peratura n
que prende e l
c-arhon en contacto del a i rc.
De
250 a
JOO
De 300 a 350 ....... ,
De 400
.
De 1.000 a 1.500 .........
345 aJ60
360 a 370
390 a 400
6SOa700
Densidad del carbón según temperatura de ca rhoniz acién.
0,4 19
0,420 a 0,500
0,595
0,&>0a 1,050
MERMAS DE CARBONIZACI6N.-Dcpenden de la
edad, del estado verde o seco, de la temperatura
a que se opere la carbonización, del método seguido y de la pericia de los carboneros.
Para leñas sernisecas y por el método de carboneras verticales, las contracciones que resultan
en las secciones son las que se reseñan a continuación, para determinadas especies (1):
ESPECIES
T'ransversn] .
Chopo
Pino si Ivestre
..
.
Long'itudiual.
24,0
15.5
26,5
17,0
Haya
.
29,5
16,0
Abeto
Fresno
..
.
;25,5
16,5
17,5
W~~t~~o.
:.:::'.:','.: :::: ::::::::
20,0
23,0
_
18,0
so
14,5
13,0
-- ,19 -
Para obtener una tonelada de carbón dt' encina
hacen falta carbonear de 7 a 8 estéreos de leñas.
Por término medio se calculan 7.5 estéreos.
HORKOS DE FÁBRICA.--EI horno mejicano está
construido con mampostería refractaria, pudiendo es rbonear tonelada y media a dos toneladas de
, -.
.
'-'
le ti l. disponiendo los rollizos horizontalmente para establecer mejor "el tiro. Tiene dos aberturas;
una superior, a la que se ajusta la chimenea para
la salido de humos, y otra cerca de la base, que
hace el papel de fogón. Ambas están centradas
en el paramento anterior. Para el servicio de tiro
al encenderse, tiene otra chimenea en la techumbre.
El prendido se hace por el orificio que hace de
fogón, tapando la chimenea lateral y dejando
abierta la superior de la techumbre. Cuando ha
tomado c\lerpo el encendido, y para dar salida a
los gast'ti } humos abundantes, se cierra la chimenea lateral.
Tiene lateralmente o en los costados, ventiladores abiertos a dUitintas alturas, para poder dirigir el tiro a uno 11 otro sitio, abriendo y cerrando determinados ventiladores, rigiéndose por el
color '" densidad de los humos.
Cu';ndo la carbonización es completa se cierran
herméticamente todos los ventiladores, las chimeneas y el fogón.
JI!.
HOH~US U)~TINCUS. HORNOS
PORTATILES DESMONTABLES
PROPIEDADES y USOS ESPECIALES DEL CARBÓN.--
Ocurre con frecuencia que en determinados montes 110 existe tierra, ni sitio para emplazar
carboneras; la pendiente abrupta no permite la
extracción de los leños, que siempre son gruesos.
por las dificultades de saca. N o pueden tampoco
por estas circunstancias construirse hornos de
fábrica ni podría por consiguiente iniciarse ningún aprovechamiento por el estatismo de incomunicación. A veces no son económicamente posibles las vías de saca que pudieran construirse,
por los cantiles de roca.
En estas condiciones se impone el uso de hornos metálicos portátiles; son equipos de carbonización que pueden transportarse a lomo de acémilas hasta el sitio donde hayan de emplazarse.
Son muy sencillos de manejo y no necesitan especialización alguna.
Como por otra parte el carbón vegetal después
de una acentuada decadencia ha iniciado un pujante .resurgimiento, por los múltiples y novisi-
mos usos; que Se ha introducido en la alimentación de generadores de calefacción por agua ciliente y en usos industriales, hahiéudo«, conseguido la calefacción de agua neces iria para un baíio
a So" con poco más de 1 Kgm. de carbón vegetal, se ha hecho interesante el es! udio de carbonización de leñas y despojos vegetales desde los
puntos de vista de rendimiento y economía.
Veamos lo que publicó en la Reuue Intcrnaiianale d« bois M. jean Daniel l\laublanc, respecto
a las ultramodernas aplicaciones del carbón vegetal: "Si quieren conservarse viandas en perfecto
"estado de frescura, aun con los grandes calores
"del estío, envuélvanse aquéllas en una capa de
"carbón de madera colocándola en el sitio de me"nor temperatura. Y si se hubiere cometido dis"tracción omitiendo aquella práctica y la vianda
"hubiera por esto adquirido un ligero olor que la
"hiciera desechable, basta con echarla en agua
"hirviendo introduciendo en ella dos trozos de
"carbón incandescente : : desaparecerá inmediata"mente el olor que la hacía antes desestimable. Es
"recomendable colocar en el agua que ha de ser"vir para cocer pescados un saquito de carbón
"vegetal, cuando aquélla entre en ebullición."
En la alimentación del ganado como medio
profiláctico contra infecciones intestinales, se emplea el carbón vegetal con éxito.
En la decoloración de los vinos es práctica corriente el uso del carbón vegetal, y también para
la fabricación de la cerveza se emplea con idénti(9 fin este producto.
-- 43 --
En 11)5 envenenamientos. como antídoto de determinados tóxicos por ingestión de hongos venenosos, se emplea el carbón vegetal, injiriéndolo hasta que cesen los característicos dolores.
El carbón es un excelente reductor. Por esta
propiedad se emplea en metalurgia, para la fabricación de aceros. El gran consumo que se hace
allí de carbón obligó a emplazar hornos de carbonizición de leñas en los anexos fabriles de las
forjas, En las fundiciones y moldeados rntálicos
se emplea el carbón pulverizado para evitar la adherencia del metal a los moldes.
La pólvora y la fabricación pirotécnica emplean
el carbón vegetal como base de estas industrias.
Más modernamente, en los gasógenos se ha
completado el cuadro de empleo de carbón vegetal en cantidad insospechable, tanto que empieza
a preocupar si habrá llegado el momento de lirnitar su uso a lo que sea insustituible, en vista de la
multiplicación de aplicaciones que hacen un consumo extraordinario de carbón vegetal.
Se fabrican carbones activos, que por su mayor porosidad que los naturales u ordinarios, se
acentúa en aquéllos el poder absorbente. Recientemente se ha investigado que un gramo de carbón vegetal tiene cuatrocientos metros cuadrados
de superficie de vasos ; el carbón activo, que es
muy homogéneo, sin nudosidades ni incrustantes,
llega su mayor porosidad a ofrecer una superficie útil para su poder absorbente de cinco mil metros .cuadrados.
El carbón activo se fabrica (:t elevadisirnas tern-
peraturas, en las yue se eliminan las impurezas.
El c'oruro de cinc v el ácido fosfórico elevan la
temperatura durant~ la carbonización a 800 v
r.ooo grados cent.", en la que se pierden gran parte de los elementos estables, quedando los elementos activos, mediante la adición de una mezcla de vapor de agua y de óxido de carbono.
El carbón activo se emplea en el desbcnzoladu
(Id gas del alumbrado y también para la purifiración de las aguas de mesa. purquc retiene totalmente los gases tóxicos.
Como catalizador no tiene rival el carbón vegetal, En determinadas reacciones químicas obra
t'Omo agente, modificando la actividad de dicha
reacción merced a su poder absorbente. El gas
absorbido se extiende sobre el carbón que está en
la superficie de la masa reaccionada, que queda totalmente desembarazada de dichos gases.
En presencia de tal consumo creciente de carbón vegetal p3ra tan múltiples usos se ha estudiado la fabricación intensa de carbón reduciendo
gastos y mejorando rendimientos.
Así, se ha general indo la carbonización en hornos desmontables, sucedáneos de las antiguas carboneras, en los que se reemplaza la cubierta o envoltura terrosa por la chapa metálica o de otro
material.
H01{NOS CONTINUOS
HORNO DE HORMIGÓN ARMADO.-Coosiste en
dos cilindros yuxtapuestos, con armadura metá-
- -1 5 -
lica y material de cemento, de 1,20 met ros de diámetro interior por 45 centímetros de altura. El
grueso de la pared de este horno es de 6 a 7 centímetros. La cubierta de palastro lleva un orificio central que sirve de chimenea,
El tiro Sl" establece por linos orificios o vanos
hechos en la corona del basamento, que pueden
obstruirse a voluntad ajustando cuñas.
Para emplazar el horno se empieza por nivelar
el piso disponiendo un manto de hormigón flojo
de 140 metros de diámetro. Sobre éste se construye la solera con ladrillo sin cocer, sobre la
que se coloca una corona que hace de basamento
del horno, dejando cada tres ladrillos un vano o
hueco de 10 a 15 mm. Sobre esta corona se coloca simplemente afirmado sobre una ranura el primer cilindro del horno. Se reviste interiormente
con ladrillo refractario. Se rellena de leña y se
coloca enchufado el segundo cilindro del horno.
Se termina de rellenar de leña y se cubre con
la caperuza de palastro la chimenea después de
prendido o encendido el horno. Mientras tanto
se mantiene el tiro, dirigiéndolo abriendo uno"
ventiladores de la base donde convenga llamar el
fuego y cerrando los opuestos con las cuñas, cuando convenga contenerlo de ese lado. Cuando está
en condiciones de completa ignición, que se conoce por la coloración de los humos, se apaga
cerrando toda comunicación exterior.
Una hornada de cinco estéreos de leña, que es
la corriente de estos hornos, puede permitir au-
-
47-
scncia de vigilancia de cuatro horas cuando c'stú
regularizado el fuego.
I
'
Estos hornos se llaman co,ntÍJ/Ut(2jt',' porquejsu
movilidad no es práctica, poro' cuant,q",s6lo se
aprovechan las partes. desmontables, _ . . . • :~s \I1 los _
cilinclrox y la cubierta, () sea el t1orno ~ii1\en' ,
te dicho; pero no sirve!~ los lna;eli1\!eS"'t1'e'''ia~.o-''
lera ni apenas los que ionnan lá'(v8'tOllf\. 'I,lel!.f¡;!:
sament« una vez' desmontados.
1, ~;
.
HORXOS l\IETALlCOS
lIoRNO FORINDUST.- Es
metálico, de dos cucr-
pos cilíndricos de palastro; en inferior es <le do-
--\-/
'
\
o o
-----~-_!_-- ---f-~=- --~
o
o
00
bies paredes, la exterior termina superiormente
en una canalilla circular, que debe recibir a tope
el reborde del segundo cuerpo cilíndrico del horno. La pared interior enrasa iníerionnente en una
guarnición metálica a modo de zócalo (¡lIe tiene
dispuestas ventanas de ventilación para el tiro;
están ensambladas las piezas de este zócalo en
forma machihembrada, ,!<ira evitar juntas que permitan circulación del aire. Las ventanas son de
condición automática en su cierre. como se indica más adelante .. La cubierta tiene dispuestas
seis chimeneas circularmente junto a la periferia y otra central, las que pueden cerrarse con
tapones metálicos que llevan tres estrías que pueden encajar en diferentes alturas y quedar incompleto o totalmente cerrado el tiro. Estas chimeneas circulares se cierran, y una vez que en el horno está generalizado el fuego, se cierra la central
y se dejan abiertas las seis laterales o mejor entreabiertas, según convenga.
Una innovación verdaderamente práctica que
merece adoptarse es la de proveer a los hornos
de ventanas automáticas para el tiro. Consisten
en una pan talla basculmtc sobre las ventanas de
tiro. Se dispone atravesado un' delgado leño, de
fonna que se introduzca por un extremo en el
horno y por el otro apoye en la pantalla manteniéndola levantada. Cuando se halla encendido el
horno y llega a prender el fuego a la parte del
combustible que está en una determinada compuerta automática así preparada para su funcionamiento, llega a encenderse también el leño que
~-
40 -
apoya en la pantalla, y cuando se ha quemado,
perdiendo cohesión y por consiguiente consistencia, se derrumba, y al caer destrozado, cae la com-
puerta por su propio peso, falta de apoyo, y queda cerrada la ventana de ventilación.
HORNO DELHOMMEAu.-Sobre una solera de
material' refractario, 'entre los que se dejan intervalos vacíos de 5 a 10 mm. paraestablecer tiro a
voluntad, que pueden obstruirse con cuñas troncocónicas, se emplazan dos cilindros de palastro,
con el reborde superior en U p-ira que entre a
tope el reborde inferior del segundo cuerpo del
horno con el fin de que el cierre se haga hermético mediante arena apisonada. Una vez relleno el
horno de leña, puesta en sentido vertical o poco .
inclinada, se coloca sobre la última hilada una
cubierta de palastro, de diámetro algrt inferior al
del horno que está abierto en el centro, para que
sirva de chimenea en el encendido. Sobre esta
cubierta móvil se coloca otra troncocónica, que
COMBU8TIBLIlS
~
-
50-
ajusta a tope en la reguera del reborde superior
del segundo cilindro del horno. Tiene también al
cent ro una chimenea q ue puede quedar cerrada
con una caperuza.
Una HZ cnr-cndido el horno y regularizado el
tiro, mediante las maniobras de apertura de ciertas ventanas y cierre de otras, se establece lacorriente de los gases del eje del horno a la periferia de la coronación, que queda libre entre la cubierta sobrépuesta a la leña y la pared del horno.
La leña entra en un principio de destilación al
cerrarse la chimenea de la cubierta fija, con la caperuza. Los humos. cuando aparecen amarillen-
-51lus, por que han terminado de salir los vapor,'s de agua de los leños, indican que la masa
"'ot;'¡ toda en ignición; la cubierta móvil desdende por su propio peso, al mismo t iempo que se
"un trae la masa de leña ('11 ascuas. Al principio
permanece horizontalmente, mientras no se de¡ortna el volumen de las ascuas. Tan pronto como
se activa más la combustión de un lado, de éste se
inclina inmediatamente la cubierta móvil. EntonCl'S la intervención del carbonero obliga a inten«ificar la combustión del lado opuesto, abriendo
las ventanas de tiro de aire por dicho lado y cerrando las que corresponden al sitio de mayor
avance de combustión.
Cuando la combustión es completa y' está regularizada en todo el horno, que se aprecia- por el color azulado claro de los humos, se cierran todos
los orificios y la chimenea para que se apague y
se deja enfriar el horno para desmontar el carbón obtenido.
•
HORNO MAGNEIN,-Es un horno de chapa de
palastro, de forma troncocónica, compuesto de
dos partes. La inferior tiene como reborde un hierro ángulo en la circunferencia de su base y por
el borde superior termina en una canalilIa sobre
la que descansa el hierro angular de la parte superior troncocónica del horno. Esta segunda parte remata superiormente en otra canalilla sobre
la que descansa la cofia o cubierta circular, algo
abombada, que va reforzada con hierro angular.
Lleva unas' asas para su manejo de montaje y
desmontaje. Tiene cuatro tubos en codo para as-
- 52 , ¡;.
·~ "n
1
.
I
,
Horn o Magnein, carboni zado r desmontab le de
jun tas hor izo ntales.
piraci ón y otros cuatro tubos de escape de gases .
El aj uste se hace a tope (' 11 el ala del a ngular de
la pieza superior sobre la ca nalilla del rebord e de
la infer ior . So bre este tope !'f' echa tier ra o are-
na. de furllla que cubra tuda la junta, impidiendo el escape de humos y de gases,
EII definitiva, se reduce el horno a una envol1lira de hierro que cierra herméticamente y de
forrm que pueda desmontarse fácilmente.
Tiene puco peso y permite el transporte a dis-
rancia y por terrenos quebrados, a lomo de acemilas,
Carga.-Para cargar el horno puede hacerse el
apilado previamente, teniendo precaución de guardar en la pila las dimensiones del horno.
Se 'empieza por formar COII los despojos de la
leña un emparrillado,. que descanse sobre rollizos
gruesos que eleven lo que pudiera llamarse la cámara ide aire para regulación de ltiro en el encendido, cámara que después de encendido el horno se cierra; sobre esta parrilla se levanta la pila
de leña a carbonear, de forma troncocónica, de
-- 54 --
las dimensiones del horno metálico. Los tranzones más gruesos van en la proximidad de la chimena, y loo más delgados, hacia la periferia.
La chimenea se hace con rollizos l-irgos colocados verticalmente o bien con otros cortos entre
cruzados, que dejan un hueco central de 30 Ó 3S
centímetros de diámetro.
1'na \"ez terminada la pila de leños gruesos. S~:
colocan a modo de camisa los dos cuerpos troncocónicos de palastro, de forma que la canal del
reborde del cuerpo inferior sea lo más horizontal
posible. Colocado el cuerpo superior a tope del
ángulo de su reborde con la 'canalilla del primer
cuerpo, se echa tierra en toda la canalilla, de modo que cubra la junta de tope, oprímiendo la tierra a fin de quena queden huecos o grandes poros, que malograrían algo la carbonización.
Para enrasar la pila de los rollos con la cofia o
caperuza del horno, se echan trocitos de leños
menos gruesos.
- 55-
Se ajusta Jacubierta o cofia lo mismo que se
hiciera con los dos cuerpos del horno, cubriendo
la canalilla con arena.
Para provocar la i\l.,piración en el horno, se CIIlocan en puntos diametralmente opuestos los cual ro tubos acodados en la cámara de ti-Po,' o s'ea',Q,ebajo cid emparrillado, cubriendo co~,;tJttrta~.o"
cepellones y hojarasca humedecida la~~ (¡tIe',
<¡tte(le por dehajo del primer currpo (r.¡:n·~·:.o, a ~
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fin de que h aspiración de tiro solamente se establezca a voluntad por los tubos aspiradores. En
la parte inferior del mismo cuerpo del horno, y
alternando con los aspiradores de la base, se colocan los otros cuatro tubos de escape de gases.
Uno de estos cuatro tubos de escape está taponado hacia su mitad para contrarrestar el exceso
de tiro: -se coloca éste 'en' la parte de donde sople
el viento fuerte. La chimenea se continúa con un
tubo adosado a la cubierta en su centro.
Ernee.nJído.-Se dejan abiertos los cuatro aspi-
!I
'}
. /.'I,'7:(IO"f~~\:";\:·'·
..•.
.i
radores. Se ceba el fuego por la chimenea, dentro
de la cual habrá quedado depositada hojarasca seca. ramilla y toda clase de despojos vegetales
comhustibles.
Cuando se observa que el fuego está intensificado en toda 1a parte superior del horno,- se cierran los aspiradorcs : y se cierra tamhién la chi-
menea cuando se la ve salir llama, dejando tan
sólo un orificio abierto para no ahogar el fuego.
Se ajustan las juntas de tope de los distintos cuerpos del horno con tierra, para asegurar que no
hay escapes, y cuando toda la carbonera es ascua,
que es cuando la leña está carboneada, se cierran.
incluso 100 tubos de escape o reguladores de tiro.
Se conoce esta fase en que el ·fuego se refleja en
estos tubos.
Apagado.--P')r la pequeña dimensión del horno.
el apagado es inmediato y es rápido también el enfriamiento.
En dos días puede terminarse la carbonización
<11: un horno que produzca 300 a ..pXJ Kgms.
de carbón. Si se enciende a primeras horas de la
mañana puede quedar apagado al terminar el segundo día, hacia el crepúsculo. El enfriamiento
puede hacerse durante la noche, y a la mañana del
tercer día puede procederse al desmontado del
horno.
Pueden encenderse )' tener en tiro cuatro hornos simultáneamente, porque el trabajo de su di-
rección puede hacerse muy bien con dos proíesionales.
El rendimiento en los hornos portátiles es tan
positivo como el de las caberas o carboneras al
aire, y también el carbón es de tan buena calidad
como el de estas últimas. En cambio. se opera
mucho más rápidamente, son más fáciles de dirigir, más seguras en su resultado, no necesitan tanta pericia los carboneros, porque cuando los humos son excesivos y no pueden salir por la chimenea, salen por todos los tubos depuradores y tam-
-- ~ s -
•
ll a m o T rih an , curboni zad o r desmon tab le pu r plan·chas metálicas aco pladas verticalm ente .
bi én por los aspirador es, di sminuyendo el ti ro por
la falt a de aire y regul ándose autom áticamente
éste en los horn os' metá licos .
ESTUDIO ECONüMICü DE
y DE CARBONES
LE~AS
El estudio económica no puede descender a detalle ni dar cifras concretas, que varían según sea
el emplazamiento de las caberas y hornos, las condiciones extrínsecas del monte donde se haga la
carbonización, circunstancias locales según sea
más o menos abrupto el monte y las exigencias de
mano de obra que varían de unos pueblos y regiones a otras.
Respecto a calidad de carbón puede decirse que
pata el servicio doméstico resulta mejor el carbón de encina, siguiendo en orden de calidade1
de abedul, haya, roble, quejigo y fresno. Es de
inferior calidad el de pino y desechables los de
abeto, chopo y sauce.
El precio a que resultará el carbón sobre cabera o carbonera depende de la especie de leña empleada, de las condiciones intrínsecas y extrínsecas del monte, de la edad y. dimensiones de los
árboles, .de la espesura de la masa arbolada y
de la topografía del monte.
El carbón resulta más barato de elaboración en
terreno llano o semillano que en terreno abrupto
e intransitable, en masas de espesura normal que
en l11UII!cS hueros u semicalvos, Es más ventajosa
la corta y de mejor calidad el carbón de leñas procedentcs de árboles jóvenes que el de los decrépitos y excesivamente voluminosos. También influyen en el costo las condiciones de saca del monte y la proximidad o lejanía del mercado.
l\o puede por consiguiente encerrarse e' estudio económico en los concretos números de una
determinada cifra. Solamente nos es dado utilizar los datos que se obtienen de la práctica (le
carbonización para deducir módulos que sirvan
en cada caso para obtener el costo en cada una de
1<l6 explotaciones carboneras.
PARA DEDUCIR COSTOS
DE CARBONIZACION
~1()Dl;LÜS
REl'iUIMIENTO DE HACHEROS.-Uu
hachero
t'X-
perta puede en una jornada de ocho horas realizar el apeo, tronzado y rajado o hienda de 1.100
kilogramos de leña de grueso corriente-e-go a 40
centímetros de diámetro-e-en trozos de 0,80 a J
metro de longitud; puede llegar hasta realizar el
apeo J tronzado sin hienda 'CH pies de diámetro
inferior a 20 centímetros de diámetro medio, por
un pe'30 de 1.500 Kgms. en la jornada de ocho
horas, haciendo la destroza a la misma longitud.
Por término medio un experto leñador en 'C1 manejo del hacha. en monte de condiciones medias.
de espesura, de situación del monte, de dimensiones de Jos pies, Se puede considerar que rea·
(11
liz ; las referidas practicas sobre 1.300 kilogramus de leña. Considerando que sea el promedio de rendimiento carbonero de la leña el 18 por
100 del peso de ésta, el módulo que da el rendimiento de hacheros, referido a la tonelada de carbón obtenido, será :
MODULO
1
5·555 kg. (leña por tonelada de carbón)
:c-
1.300
4,27.
kg. (jornada de hachero)
cuyo módulo servirá para deducir el costo de hacheros con sólo multiplicar este número por el
precio local y actual del hachero en jornada de
ocho horas, cifra que dará el costo de elaboración de la leña necesaria para obtener una tonelada de carbón.
.
PORTEADORES DE LEÑA.-Se supone un área de
corta, hecha por roza, de seis a siete hectáreas,
CUYD centro sea la cabera o el horno de carbón,
superficie adoptada como media. L'I máxima distancia radial del cuartel o tranzón de corta a 1'117...a
será de 250 metros. La media será de 125 metros,
que es la distancia a recorrer por los porteadores de leña desde el sitio de corta a la carbonera
u horno. Un obrero de vigor y de agilidad media
puede transportar en jornada de ocho horas al
sitio de carbonización 3.000 Kgrns, de leña. Referido el módulo a la tonelada de carbón obtenido, o sea para un rendimiento medio del 18 por
100, referida aquella unidad métrica a la cantidad
- 62-
de leña necesaria, que son 5.555 Kgrns., el módulo
será (100.000 : o.IR = 5.555 Kgms.) :
MODULO
2
5.555 kg. de leña por Tm. de carbón
I{'.-
- - - ~..._--~--
3.000 kg., jornada de porteamiento
multiplicando el módulo pur el precio del porteador de la leña o su jornal, se obtendrá el costo de
esta partida de gasto.
CARBONEROS PROFESIONALES. Se supone la
carbonización en carboneras o caberas hechas al
aire por el procedimiento primitivo. Se suponen
carboneras grandes, mayores de seis a siele toneJadas de carbón. Tres operarios tardan cinco días
en la confeccíón de la cabera o carbonera, o sean
quince jornales invertidos, más dos obreros carboneros profesionales y expertos durante ocho
días en la dirección de la carbonización; por jornada de 24 horas y en turnos de trabajo serán
dieciséis días de profesionales carboneros para
la carbonización. El número de jornadas de ocho
horas del trabajo de carbonización será de 48 jornadas, y el total de confección de cabera y de su
carbonización será de 63 jornadas para rendimiento de 7 toneladas de carbón, o sea por tonelada de este producto, el rendimiento será:
R"
MODULO 3
= 9 jornadas.
Bastará aplicar el precio del jornal de un profe-
--- 63
sioual carbonero p:lra deducir el costo de carbonización por tonelada.
A los gastos de hacheros, de porteadores y de
proÍl'i"jollales carboneros, sumados, habrá que
agregar los que correspondan por jornada domiuiral, por obligaciones sociales y por imprevistos
al 1 por roo, para deducir el precio que 'en cada
caso alcance la tonelada ele carbón en carbonera,
Una ele las ventajas de elaboración en hornos
metálicos portátiles es reducir considerablemente el costo de atención de los profesionales carboneros, que en estos hornos puede ser 1In obrero
cualquiera, con la poca práctica que necesita tener
para atender al sencillo método de carbonización
en tales hornos metálicos. Disponiéndose de un
equipo minimo de cuatro ele éstos, pueden obtenerse I.SOO Kgms. en dos días, con la sola atención
ele dos obreros, o sean seis jornadas ele obreros
corrientes, resultando la carbonización de la tonelada a cuatro jornadas de peón, en lugar de las
llueve jornadas de carboneros profesionales a que
resulta la carbonización en pilas o caberas.
VALOR DE LA LEÑA EN PIE.-Se deducirá por
la diferencia entre el valor del carbón en el mercado y la suma de gastos de carbonización.
VENTAJAS EN EL ~IÉTODO DE CARBONIZACIÓN.-c-
El carbón obtenido por los hornos alcanza en leña
procedente de encina 7.000 calorías, casi como la
huJJa.
Los hornos permiten carbonizar no solamente
leños de troncos y de ramas gruesas, sino también
de ramillas delgadas y toda clase de despojos ve-
- (q _.-
getales, tocones. puntas. etc., etc., que no pueden
aprovecharse en las pilas o caberas.
El rendimiento de carbón por obrero y con leña de igual especie, es para 1M caberas, de 18.50
y para los hornos metálicos llega a 20 y a 22 por
100.
La carbonización en carboneras o pilas sólo
puede hacerse en sei. u ocho meses, excluyendo
los de estío. En hornos metálicos puede carbonizarsc durante todo el año.
Si bien en las pilas o carboneras se elabora en
una hornada mucha más cantidad de carbón que
en los hornos. que son siempre de menor cabida, como permiten éstos multiplicarse más que las
caberas, pudiendo un par de obreros atender a
un equipo de cuatro y aun de seis hornos metálicos, y como por otra parte el montaje. carbonización y desmontado del horno se operan en treinta horas y las caberas necesitan por lo menes
cinco veces más tiempo, en definitiva por jornada
de ocho horas se llega a producir cinco y aun seis
veces más cantidad de carbón que en las caberas,
en los equipos de hornos metálicos.
El único inconveniente que ofrecen económicamente estos hornos desmontables CS, que tienen UIl
gasto inicial de adquisición y otro de amortización que no tienen las caberas. Pero queda sobradarnente compensado en favor de aquellos hornos,
porque reduce considerablemente el costo de atención de los carboneros, que ni necesitan ser especializados ni invierten tantas jornadas como en
las caberas.
En éstas la lluvia interrumpe y siempre retrasa
la carbonización y el carbón resulta de inferior
calidad cuando está la leña mojada. En los hornos no se interrumpe nunca por causa de lluvia
la carbonización v el retraso, caso de haberlo, ~i
('S fuerte y IllUY . pertinaz la lluvia. es siempre
corto.
En los montes abruptos, .Y en aquellos que carecen de tierra, no puede efectuarse la carboniz .ción en carbonera, o caberas. En ellos solarnen
te puede carbonizarse con hornos metálicos des'
montables, que ni necesitan tierra ni requieren
gran espacio para su emplazamiento.
Otra ventaja de los hornos metálicos es la de
disponer diariamente de carbón recientemente elahorado, condición importante cuando se destina
este producto a gasógenos gcneradores de gas
carburante paro los autovehiculos, El carbón de
cabera no siempre se dispone en tales condiciones.
y cuando estos gasógenos lleguen a tener general aplicación en los tractores se harán más irnprescindibles los hornos metálicos.
Definitivamente el horno metálico desplaza al
método antiguo de carbonización en caberas o pilas, hasta el punto que lo dejará relegado al
triste papel de su historia. si .sigue el ritmo de consumo creciente (le! carbón vegetal.
COMBUSTIBL8S
(¡IJ
COMPOSIClOl" QUIMICA DEL CARBON VEGETAL DE HAYA OBTENIDO A DIFERENTES
TEMPERATURAS
Tempe r aturas "l.
canz ada s el>
la rar bo niaa'...·¡ón.
TAXTU PuR ~'ff';XT(j f':'; I!l'''~ SI'; F.:'\"(Tl<.NTNA5' LV'" l<;l.F.,'IIE;NTü..;
( "ar bono.
IS°
170
200
220
250
270
JOO
3 20
350
400
1.000
I·SOO
Oxígeno
lIílirÓgt'lI'O
)'
l;r. v .
-17,51
-17,77
51,SI
54,57
65,59
70,45
73,24
7J,54
76,64
81,64
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94,56
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6,1<)
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-\I,N
24,It)
0,52
Estas investigaciones de Violette acusan la progresiva riqueza del carbono a medida que aumenta la temperatura de la carbonización, y la disminución también progresiva de hidrógeno .Y de los
otros elementos, menos de las cenizas. que al igual
que el carbono. están ,en razón directa d(' la temperatura de carbonización.
Se deduce también de aquellas observaciones
la conveniencia de sostener en la carbonización
una temperatura aproximadamente uniforme y lo
más elevada, porque en estas condiciones se realiza una rápida: carbonización que se traduce en
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mayor riqueza de carbono, que ('S el principio al'tivo del carbón, considerado como combustible.
El horno de juntas horizontales tiene sobre el
de juntas verticales la ventaja de que pueden {¡Iledar herméticamente cerrados todos los CI.;(:1pes ron
la arena que cubre las juntas a tope, aunque haya
sufrido alguna pequeña deformación.
Por esto nos illc1inamos a aceptar mejor el tipo
(le horno Magnain sobre el tipo Trihan. Ecte, no
obstante, puede tener ventajas en terrenos extraordinariamente escabrosos por los que apellas pucdan transitar cahallerías, porque las plandihs ocupan y pesan menos que uno de los cuerpos d,']
horno M"lgnain.
IV. CARBUNIZAClON EN VASO CERH.:\DO. DESTrLACrON SECA DE MADER.\
En la carbonización en vaso cerrado, además
del carbón se obtienen otros muchos productos.
A poco de empezar la destilación, al calentarse el leño, se desprende vapor de agua. Conforme
va aumentando la temperatura en la masa destilante, toma la leña color oscuro. Sigue desprendiéndose vapor de agua y juntamente con él productos creosotaclos y piroleñosos. La celulosa de
la madera sufre una profunda transformación; el
oxigeno y el hidrógeno, separadamente, se como
binan con el carbono y forman compuestos gaseosos, líquidos y sólidos, metanos principalmente.
La madera es más rica en oxigeno que la hulla.
casi un 30 por IDO.
El agua no Se desprende totalmente al principio de la destilación; sigue destilando con los productos volátiles y con los compuestos después. A
medida que avanza la destilación, aumenta la -salieh de gases y acusan éstos más acidez.
La destilación en vaso cerrado da primeros
,~-)
compuestos, que refiriéndonos a madera de haya
son los siguientes:
Gas;:!; 21,66 por lOO. Cada 100 unidades de este
gat.; cotltienen 37 de ácido carbónico, 36 de óxido
de carbono, 4 de hidrógeno, 2.:; de metano y muv
pequeña cantidad dr nitrógeno.
Vinagre de madera = ~5,80 por 100. Cont ien«
ácidos acético, fórmico, buti rico, propiónico,' valeriánico v otros en menor cantidad. Contiene además alcol;olcs metílico y alílico, aldehídos. acetona, amoníaco y otros compuestos en pequeña cantidad.
Alquitrán = 5,85 por 100. Del que pueden extraerse benceno, xileno, tolueno, parafina y creosota. De ésta se obtienen fenal, guayacol y {·teres diversos.
Carbón
26,6) por 100.
La industria de la carbonización en vaso cerraJo solamente obtiene el carbón y estos otros tres
compuestos. Los demás derivarlos son objeto de
industrias de destilería v rectificación, derivadas
de la que nos ocupa, que lanzan al mercado infinidad de productos comerciales que hacen una serie interminable de rendimientos económicos.
=
APLICACIONES DE LA DESTILACIÓN SECA DE MAc
DERA.-El gas ..s irve como carburante, en aplica-
ciones industriales de motores de explosión en
la autotracción y como calefacción.
Del vinagre de madera se obtiene el acetato de
cal.sdel que se deriva el ácido acético, que además
de servir en el comercio como vinagre artificial,
se prepara con él la aspirina, veronal, fenacetina
7'
se.·:{Jrt·l;;:~.~I"·C~
y la anupirma. De la acetona
.
~'ofonllo (anestésico) y el yodoformo ;(4Himec'-'
tante). La industria explosiva prepara tónl1l.Jace- ~
tona la pólvora sin humo. Del mi:?!íl1()~Wacé- ¡;.
I ico se preparan productos tintóricos.: acetato (k ....;
cobre para tintes vcrdes : acetato rle p1'omQ'"'P9-~' .
tintes amarillos; acetato de hierro púa .'tintes J1.egros. Los alcoholes sirven: el metílico 'como
'carburante en los motores de explosión, y además para preparar el cloruro de metilo, usado como anestésico local, por la refrigeración intensa que produce su evaporación rápida. El metileno sirve para desnaturalizar el alcohol de quemar. El amoníaco tiene innumerables
aplicaciones.
Del alquitrán se obtienen aceites esenciales y
productos farmacéuticos cOt~o la creosota y el gU'lyacol, además del uso directo del alquitrán en sus.
aplicaciones propias. La parafina tiene aplicación
como lubricante y combustible.
'Los éteres tienen infinidad de aplicaciones Lrmacéuticas e industriales. Como aplicaciones derivadas del ácido acético, puede decirse el de CO,\gulación del látex del caucho.
Del ácido acético se prepara el acetato de amilu ,y de metilo, usados en confitería como perfumes
o aromáticos.
Del alquitrán y del ácido piroleñoso se obtiene el ácido fórmico; con él se prepara la urotropina. También se hacen COI1 el mismo ácido preparados para el curtido de las pieles y sustitutivos del azogado para los espejos. Otros prepara-
relWlcdin.
'hronal
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'"'-'''"_' .r_ _ G,¡,Q.
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turlllnt.. JO'
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1"000.
dr u:rluin. 2Q.•9 ~
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dos del ácido fórmico SOIl la-, resinas sintéticas.
la bakelita, ({UC se obtiene por condensación de]
Ienol, y la galalita, de la caseina de h leche por
coagulación con el ácido fórmico.
:\fATERIA "RBIA
APROPIAD,\ PARA L\
DESTIL,\-
sEn.-La leña que ha de ser destinada a la
eleslilación debe permanecer apilada por lo menos
dieciocho meses al aire para su previa desecación.
Para una explotación diaria de destilación. St'
debe disponer de So metros cúbicos de madera.
r.a de haya de edad media es preferida. La disponibilidad anual de madera o leña para este consumo diario fabril no debe bajar de 28 a 30.000
metros cúbicos,
Para la más rápida, cómoda y económica manipulación de los rollos, se precisa disponer de
líneas de hierro con el equipo de carriles y vagonetas de plataforma apropiadas a las necesidades
de arrastre.
Los rollos son apilados ordenad'uueutc a fin ele
que sean consumidos en la fábrica por orden riguroso de entrada en los apiladeros.
Un servicio completo de serrería para el tronzado de los rollos a la dimensión que admitan las
calder ts de destilación, estará instalado en UIlI I
de los departamentos de la fábrica.
CALDERAS DE DESTILACrÓN.-Se aparean 1<les
calderas para que con un solo fogón alimente de
calórico a ambas y quede ~l servicio de combustión completo, del modo más económico posible.
Es capítulo el de la economía de la mayor importancia.
UÓX
7·1
•
Cada una de la, calderas descansa sobre soportes de hierro. Quedan aisladas entre sí mediante
tabiques de fáhrica. a modo de pantallas refractarias para que el ft¡ego no llegue de ("()slado a
las calderas.
El fogún estar;i centrado ent r« las dos calderadestiladoras. T.os gases caldeados en el fogc'Jn son
conducidos subterráneamente y pasan a las cámaras de calefacción de cada destiladora por estrías
hechas en la rejilla apropiada para impedir la formación de llama y obligar a la circulación de gases candentes, pero sin inílarmr. Estos gases circulan de abajo arriba rodeando la destiladora y
caldeándola. Los gases son desprendidos y conducidos por un registro de humos a la chimenea
que los echa a la atmósfera,
E~ el mejor medio de caldeamiento ideado, P0l"que el gas recalentado permite obtener una temperatura regularizada constantemente uniforme.
Se obtiene el máximo de economía de combustiblc y al evitar contactos de fuego con el palastro
de las calderas se conservan éstas mucho mas
tiempo.
CARGA HE LAs ':\I.IlF.~As.·--Se empieza por limpiar perfectamente la caldera de todos los restos
de anteriores destilaciones v de la arcilla en los
ajustes de h3 compuertas..
Los obreros cargadores, con su peculiar destreza, van ordenadamente colocando los rollos de
leño en el interior de las calderas, a fin de utilizar mejor su capacidad, Una vez cargada, se cierra la compuerta de la caldera y se reajustan los
topes con arcilla amasada.
Limpios de cenizas y de humos los conductos y
el fogón, Se prende fuego en el central y están
dispuestas las calderas para nuevo trabajo de destilación. La cabida de cada destiladora es de un
promedio (le :2 metros cúbicos de madera.
Una destilería de rmdera debe tener por lo
menos tres equipos de calderas de 1 metro de diámetro y de 2,50 metros de longitud mínima.
SECADERO DEL ACETATO DE CAL.-El acetato de
cal húmedo es oscuro. Hace falta desecado y
esto se consigue económicamente aprovechando el
calor de la destilería. Sobre el fogón se dispone
una cámara donde se deposita el acetato oscuro y
al calor de la mampostería se decolora. El aceta-
to desecado toma un color
lanzarlo al comercio.
gfJS
claro, útil para
Coxnsxsxnones.c-Tiencn por objeto condensar
los productos evaporizados en la destilación. Cada
pareja de calderas destiladoras es puesta en ('0municación por tuberías con serpentines en continua refrigeración, que condensan aquéllos. Deben ser desmontables pira facilitar la limpieza.
que debe ser perfecta y frecuente.
DESTiLADORAS VERTICALES.--Es otro medio eh'
disponer el combustible que se destina a la dest i-
._::_:..!::!:;:¡L&b~
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lación seca. Ello obliga a dar forma vertical a las
calderas destiladoras, que pueden colocarse en serie, con su fogón de calde nnient., con gases comhustibles a elevada temperatura que provienen de
/1
"
un fogón general, Sobre la campana $U~oy,r~t:",....
hace a la vez de compuerta de carg'a :'§ deG)¡íilr{ga,
se adosa un tubo que comunica q;¡n<:'e\ ~fp~ín
refrigerante, que debe ser indivirjual p~~a
caldera destiladora, Lo mismo qu~ para ~~I­
.leras horizont-ilcs, ha de preservarse, de la ~ccióU
directa de la llama sobre las calderas~:}:r&~-.
(la perforada deja afluir los gases que vittíleíl (f~1
ante fogón.
Las calderas verticales tienen sobre las horizontales la ventaja de que el carbón obtenido es más
compacto y grueso que el obtenido en las horizontales.
Tiene además la v~taja el sistema de las calderas verticales de que el carbón se enfría en la
misma caldera. Por el contrario, necesita- m1yores
gastos de entretenimiento para obtener rendimientos análogos que con las horizontales.
DIFERENCIA ENTRE CARBONIZACIÓN DE MADERAS
DE DISTINTAS ESPECIES.-En la carbonización en
vaso cerrado de maderas de especies frondosas
no tiene gran interés la producción del alquitrán,
que tiene poco valor.
El alquitrán de la destilación de maderas resinosas es, por el contrario, de tal interés, que de su
rendimiento depende el éxito industrial de la destilación, porque del vinagre de madera se obtienenaceites esenciales muy apreciables que se encuentran flotantes en los' condensadores inrlependientesj en el alquitrán anhidro,
El rendimiento en calderas es siempre superior
al obtenido en hornos de carbonización, aun cuando la calidad de estos últimos es muy superior al
carbón obtenido en vaso cerrado.
La destilación de maderas resinosas requiere
dispositivo.., especiales que impidan la transformación del alquitrán en carbón en el trayecto de la
caldera al condensador. El aceite de pino se puritira por destilación repetida o mejor con lejía de
sosa y ácido sulfúrico, con agitadores (IUl' tienen
por obj eto poner en intimo contacto líquidos no
mezclabies.
CARBONIZACIÓ~ DE DESPOJOS DE LAS SIERRAS.----
Bajo la denominación de despojos de sierra, se
comprenden los costeros, puntales, tacos y serrín.
Hasta hace muy pocos años eran producto inapreciado, que a lo sumo se empleaba para el barrido
de suelos o para embalaje, el serrín o polvo de
maderas.
:\ fuerza y a medida que la demanda del comercio se hace cada día más 'intensa en acetato de
cal, espíritu de madera, aldehido fórmico, ácido
acético y acetona, se ha pensado en adquirir los
despojos a hajo precio para destinarlos a la carbonización en vaso cerrado.
Los ensayos tropezaron con el grave inconveniente de que el serrín forma en las calderas destiladoras un cilindro o manguito de carbón aislante que impide la propagación del calor al in
terior de la masa destilante. Por estos y otros inconvenientes se hacía imposible destilar el serrín
y los despojos menudos en las calderas ordinarias de destilación. Dispositivos especiales fueron
introducidos en las calderas destiladoras para
provocar la continuada remoción de la maS71 en
(lestilación,
Por otra parte, el grave inconveniente de la gran
cantidad de agua que contiene el serrín, que hace
consumir inútilmente combustih'e pa ra su eliminación, ha ubligado a idear desecadores previos
de esta materia prima.
Son cilindros en serie, hor izontales, unos sobre
(jI ros, que contienen el serrín a desecar. El inferior
recibe directamente el calor del fogón y los paralelos superpuestos reciben c;110r más o menos directo y reflejo.
El serrín se vierte sin interrupción en el cilindro superior, que después de un primer secado va
pasando de cilindro a cilindro hasta llegar al inferior. Durante esta circulación el serrín se halla
sometido a destila(¡ón, que se sucede sin interrupción ni inconveniente alguno. Los productos desrilado, son conducidos al condensador.
Otros dispositivos se han propuesto para la destilición especial de estos pequeños despojos de las
sierras, Agitadores introducidos en el interior de
calderas especiales hacen mover constantemente
la masa destilante y se llega al mismo resultado
práctico. Lo esencial en todos estos dispositivos
especiales es aprovechar el calor perdido del i,,gón para el previo desecado del serrín. COMBUSTIRLE EMPLEADO PARA LA DESTILACIÓ~.
Es grave inconveniente de la falta de calorías en
la mayor parte de los combustibles vegetales y es
no menor inconveniente el de consumir con ellos
la misma materia prima necesaria para la destilación por el sostenimiento del fogón. La constante
apertura del fogón para la alimentación de combustible con la leña. que resta rendimiento al trabajo y resta también calor por las pérdidas, ha
obligado a estudiar el aprovechamiento de los gases combustibles de la misma destilación en la
alimentación del calórico necesario para la misma.
Este gas, que es rico en c.ilorias y que puede conducirse sin necesidad de manipulaciones en 'as
compuertas de las calderas destiladoras, no en el
fogón, resuelve perfectamente el prob'ema del combustible.
DEPURACIÓN DE PRODUCTOS DE LA DESTILACIÓN.-EI alquitrán y el ácido piroleñoso salen
mezclados de Jos condensadores. En los gases de
la destilación se manifiesta el \!quitrán en forma
de gotas. Los gases se hacen pasar por depuradores, por los que dejan el alquitrán sobre plataformas a temperaturas de I(XP, a la que no puede condensarse el ácido piroleñoso. Después se condensa en refrigeradores tubulares largos, en los que
no se pueden condensar los alcoholes más volátiles que llegan a un activo refrigerador de agua.
Salen solamente los gases incondensables al exterior, pero antes de expulsarse, son recogidos
y conducidos al fogón de las calderas para alimentar la temperatura necesaria a la destilación.
El ácido piro'eñoso o vinagre de ntadera, contiene, como va hemos dicho, ácido acético, alcohol metílico
acetona, además de pequeñas cantidades de otros productos, ácidos grasos, aldeh.
y
dos, otros alcoholes además del metílico, éteres )'
amoníaco.
El alquitrán se deshidrata elevando su tempe
ratura a 12S grados.
E! ácido piroleñoso bruto es depurado del al'luít rán por decantación. pero conserva todavia
después algo de alquitrán, que termina de purificarse por destilación, neutralizándolo antes con
cal. Las sales de calcio son fijas y el acetato de
cal que se forma se obtiene en masas oscuras (húmedo), que ya dijimos que al desecarse se blanquea algo. quedando el acetato gris nI" cal a 80
por
100.
COM8U8TI81.es
v
,\PLlCACJO:\ DEL C\I\BU:\ \'E<;E
TAL P.-\RA C\RBUHANTES DE
LOS :U'TOVEH ICT LOS
Son dispositivo IlUC transforman los combustibles vegetales sólidos en gaseosos. Son generallores de carburantes aplicables a la tracción mecánica en los autovchiculos.
Puede alimentarse este generador con leña, pCfl)
generalmente se emplea el carbón vegetal, que realiza una combustión incompleta, produciendo gas.
Los gases al salir del generador alcanzan temperaturas de 5000 y para rebajar su temperatura
SI:' hacen pasar por un refrigerador para que penetre en el motor <1('1 antovehicnlo a temperaturas más moderadas.
Para eliminir 'as impurezas que lleva el g-as.
se le hace pasar por un depurador.
A fin de que no falte el aire en la carburación.
mediante un mezclador, se le dota al gas del aire
necesario, manteniendo esti mezcla de gases para
que la chispa actúe con eficacia,
.'
Gas ógen « Ballet bó , a pro piado para e m plea r
de d esp oj os \·l' ~e ta l ..s.
e ;11h ón
ca rboniza ció n. E s por est« prl'ier ihk d car bón ela hor ad o en ca beras 1) carbonera•.' . a l a ire lihrc.
La s especies de madera pr eferidas pa ra el car h ón de ga sógen o son ha ya y en cina. mej or el haya .
La encina quema 1':s rejil las. Tam bién es cnnv cnien te mezclad o de haya y de pino .
El carbón debe estar recientemente elaborado y seco. En estas condiciones tiene un efecu I
carburante equivalente a. la mitad aproximad t :
mente de la gasolina.
Teóricamente, e1 g"h producido en los gasúgenos sirve incluso para el arranque'. Prácticamente, en el momento actual. hay necesidad de auxiliarse de la ga6olina.
Es de esperar que pronto se perfeccione y llegue a servir por sí solo el ga~ del gasógeno incluso para el arranque.
CONSTlTUCION DE UN GASOGENO
GENERAOOR.-Es un cilindro de palastro de 40
a So centímetros de diámetro y de 1,5° metros de'
altura, dividido en dos por un doble tabique metálico. En la parte superior, de un nietro de altura, se coloca el carbón vegetal que ha de producir
el gas carburante mediante una parcial combustión.
De la parte alta del generador, que es el cxtre
mo inferior del cilindro, hasta unos 45 ceutirmtros de altura, arranca el tubo que va conduciendo los gases carburantes producidos en el generadar; una rejilla impide que los gases arrastren
partículas de carbón. Dicho tubo conduce a un refrigerador, que tiene por objeto rebajar la alta
temperatura, de los gases a la salida del genera-
- 85-
•
dor-e-más ele 500 grados--v facilitar la aspiración
dd motor a justos límites.
Ih:I'I·R.'\J)OR.--Es la segunda parle del gal.,úgeno. A un recipiente también cilíndrico. (k dimcn
sienes más rcducid.s. llegan los gases del gen~ra­
dor con partículas de carbón. qUl' no podrían ir
al motor sin causar entorpecimientos en su funcionamiento.
Los gases llegan por la hase del depurador. De
un disco adosiclo a la base superior, penden una
serie de tubos filtros. de 'franela de algodón o de
lana, armados interiormente con espirales metálicos para evitar que al estrangularse impidieran la
corriente del gas, cerrando su salida. Los filtros
de algodón son mucho más duraderos que los 'de
tela rle lana, que pronto se pican. Por la aspiración del motor, 103 gases son obligados a pasar
por el filtraje de tela de dichos tubos, hasta su
interior y seguir por allí su curso hasta la cámara
superior del depurador. Un tubo ajustado a la
hase superior conduce los gases, limpios de materias sólidas. hasta el motor del auto-vehículo.
~1r:zcLAnoR.--Tiene por finalidad conducir una
mezcla de gas carburante .Y de aire, para provocar la explosión en presencia (le la chispa. Es cónico, de bronce.
CARACTERisTICAS DE AQUELLOS DISI'OSlTIVOS.--
La disposición de los tubos filtros de franel-i de
algodón tiene la ventaja de facilitar líl desncrusración de las partículas de carbón que se van acumulando al exterior de esos pequeños manguitos.
qUf:' pueden desprenderse Iúcihuente con la mano.
Una capacidad para 70 Kgms. de carbón,
que es la carga máxima de combustib'e, sirve
para mantener la generación de gas carburante
para I1n recorrido de 150 kilómetros, en autobú
o autocamión de 25 caballos de potencia.
J .a mezcla de gas y aire de un g isógeno da un
poder explosivo equivalente a 0,60 de la P' .t encia
explosiva de la gasolina.
Dicha mezcla de ga..; carbónico y de aire sufre,
por la carhu ración en el motor, una contracción
molecular, que se traduce en reducción de prcsión en la explosión y, en definitiva, en pérdida de
potencialidad, hasta de un 30 por 100. Esta pérdida se aminora mediante dispositivos que consiguen disminuir la rapidez de la combustión y a
la vez aumentan la presión de la mezcla, que también se consigue haciendo mayor el número de
revoluciones del motor para aumentar, durante el
mismo tiempo. mayor carburación y. por consiguiente, más calorías.
ACClO:"AMIE:"'TU DEL GASÓ(;E:\O.----La aspiración
del motor absorbe ávidamente el gas carburante
producido en el generador. El aire atmosférico,
por el instantáneo vacío que la carburación del
motor produce en el generador, al absorber el gas
producido, se introduce en la caldera generadora,
y en contacto con las partículas carburantes pro:'
voca la formación del bióxido de" carbono, CO 2 •
con producción de calorías.
El aire de alimentación se recalienta, por el ca-
lor iniciado en la carburación v transforrm el l)ióxido de carbono, que es inerte. en óxido de carbono por la acumulación de carbono, absorbiendo
ralorías.
CO~
+ e = 2 en
El gas sale del generador a más de 500° y por
esta condición térmica es menos denso. Hay necesidad por consiguiente de refrigeración para disminuir la fluidez, aumentando la densidad y mejorando así la alimentación del motor. Esto se
consigue con un refrigerante o serpentín sumergido en una masa de agua. En algunos gasógenos los mismos tubos de conducción en dispositivos especiales hacen de refrigerantes.
Por el mezclador afluye al motor del vehículo
una mezcla de gas carburante y de aire. Hace por
consiguiente las veces de carburador. Inyectada
en los cilindros esta mezcla explosiva es capaz de
accionar el motor.
Los gasógenos de tiro directo, en los que la corriente del aire se efectúa de abajo arriba, producen menos pérdidas de carga, pero llegan más cargados de partículas de carbón y requieren más
actividad en el filtrado.
Los de tiro invertido, en los que la corriente
de aire es de arriba abajo, dan gas más depurado
de partículas de carbón, pero por otra parte tienen más pérdidas de carga.
Los primeros son apropiados para usar carbón
como combustible sólido, Los de tiro invertido son
los empleados para usar la leña como combustible.
El depurador impide que los gases carburantes
lleguen al motor con impurezas sólidas, que impedirían su perfecto funcionamiento. Esta depuración puede hacerse por filtros, como ya se ha dicho, o por centrifugación, eliminando las impureZlS sólidas por aplicación de la fuerza centrífuga.
ALIMENTACIÓN DEL GASÓGENO.-Con una carga
(le 7ó Kgms. hemos dicho anteriormente que
puede sostenerse la producción de gas carburante para un recorrido de ISO kilómetros en autobús
de 25 caballos de fuerza. Precisa, por consiguiente, el aprovisionamiento ordinario en puntos deterrnimdos del trayecto a recorrer en un servicio
regularizado de transporte, bien sea de viajeros
() de carga.
El mejor carbón de 106 corrientemente conocidos y elaborados es el de haya, siguiéndole el de
encina y el de fresno.
Interesa que el carbón esté recientemente elaborado y desecado, que sea compacto, desechando
los que contienen partes deleznables, 105 polvos de
carbón y todo el combustible en general que se
desprenda con facilidad. El polvillo de carbón facilita las incrustaciones, tan perj udiciales para el
regular funcionamiento de los gasógenos.
No es. absolutamente indispensable, pero es muy
conveniente, que el carbón sea de forma regular,
'Jara que pueda aprovecharse la capacidad del generador CQn l¡:l máxima carga de combustible,
'JO
Son bajo c~tc aspecto de la mejor aceptación
los aglomerados de carbón vegetal. Se fabrican
hriquetas bien calibradas, hechas con P' J.,ta de carbún de primera calidad, perfectamente desecadas.
que 5(1n preferidas para el sostenimiento de los
gellLTadon:s de los autovehiculos. Deben tener
consistencia pétrea, sin ser deleznables, y dar una
sonoridad metálica a la percusión.
ENCENDIDO DEL GASÓGENO. Se echa con UIl
lienzo empapado en gasolina el depósito de COJllbustib'e vegetal. y cuando está en tiro, provoca la
carburación de los gases en el motor. Si no bustase la carburación para iniciar el arranque. se
apela a arrancar empleando el !notor a gasolina.
Regularizado el tiro en el gasógeno y en marcha
el motor, el aire entra en el generador del gasógeno, se recalienta y en contacto con el carbón encendido origina el gas, que es aspirado, impidiendo el arrastre de partes sólidas la rejilla protectora. Es conducido al depurador y pasando por los
filtros deja en ellos las partículas sólidas que pu"
diera arrastrar. Pasa después el gas por el refrigerador de aire ambiente. renovado por la misma
marcha del vehículo. Va después al mezclador
y se provoca la carburación por la explosión de la
mezcla de gas y de aire, iniciándose el arranque
del vehículo.
EQUlvALENt:IA DE CARBURANTES. - La 'potencia
desarrollada por 10 kilogramos de leña ele haya
tratada en gasógeno es equivalente a 4.Roo kilo-
gramos de carbón puesto en gasógeno y equivalente a 3 litros de gasolina.
Al sustituirse la gasolina por los carburantes
producidos por carbón vegetal de determinadas
especies de leñas, toma éste un incremento comercial insospechado,
El mayor inconveniente del carburante por ga
sógeno es la pérdida de carga, que con relación al
potencial de gasolina es del 60 por 100. Se ha conseguido reducir esta pérdida aumentando la presión del gas del gasógeno en el carburador en el
momento de saltar la chispa, mediante la inyección de gas a presión y aumentando la capacidad
del cilindro, a fin de que al producirse la explosión
carbure mayor cantidad de gas. Así se ha logrado
reducir la pérdida de carga por el empleo del servocompresor al 10 por 100,'
Otros inconvenientes "-el' gas forestal son: el
coste inicial de adquisición del gasógeno y su
arnortización : el del encendido, que pierde tiempo
y <lucen muchas ocasiones, en el momento industrial actual, necesita recurrir a la gasolina; el ele la
limpieza del depurador y de las cenizas de la caldera, aun cuando se ha ganado terreno en la carga
del depurador porque llega a quemarse el alquitrán evitando su carga en los filtros.
La mayor ventaja del gasógeno es la economía
de combustible, el consumo es de 30 a 40 Kgms. de
carbón por roo kilómetros de recorrido de un camión de 25 a 30 caballos de fuerza y la facilidad
de adquisición del gas forestal, porque permite la
iabricación diana del carbón necesario para e-l
consumo de un determinado servicio.
Aun cuando el precio del carbón va progresivamente aumentrdo, por la creciente demanda <le
este combustible aplicado hoy a la industria tractora, puede decirse que la producción del gas forestal-gastos del gasógeno aparte-no pasa actualmente de 35 pesetas por cad i 100 kilómetros.
I N O I
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1, - Leñas y carboru
11.-· Carbonización de la, lcña-,
11l.·-Hornos continuo- l loruo-. p"rtátik- dc-montahlcs ,..... "....
] V.··-Carbonización en va-.o cerrado. [lestilaci"'1I
"" ... " .. "
scca de madera
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