Quemador

Quemador Un quemador es un dispositivo para quemar combustible líquido, gaseoso o ambos (excepcionalmente también sólido) y producir calor generalmente mediante una llama.  Habitualmente va asociado a una caldera o un generador de calor para calentar agua o aire, pero también se usa en procesos industriales para calentar cualquier sustancia.  n !unción de su tama"o, los puede #aber desde uno como un encendedor de cigarros para calentar una probeta #asta uno gigantesco capa$ de producir %&&&& ' o ms.  l combustible usado puede ser gaseoso, generalmente gas natural, butano, propano, etc.* líquido, generalmente gasóleo (también !uel) o una combinación de ambos (gas y gasóleo), en cuyo caso se denomina quemador mixto.  +os #ay atmos!éricos, que producen la llama a presión ambiente, y con soplante, donde un ventilador se encarga de aumentar la presión del aire necesario para la combustión, lo que #ace que se pueda quemar ms cantidad de combustible y que el rendimiento sea superior.  n algunos países del ste, como olonia y Ucrania, también se solía me$clar polvo de carbón con gas, para aumentar el poder calorí!ico del combustible, pero no es norma #abitual #oy en día. rincipio de !uncionamiento con combustible líquido Una bomba de gasoil se encarga de someter el combustible líquido a una elevada presión que, al introducirlo por un tubo #acia una boquilla con un ori!icio muy peque"o, #ace que salga pulveri$ado (como un aerosol) y me$clado con aire, que un ventilador se encarga de introducir en el #ogar de la combustión. s -usto en ese momento cuando se produce una ignición para prender una llama, por medio de un electrodo de ignición. rincipio de !uncionamiento con combustible gaseoso n este proceso no es necesario convertir el líquido en gas. e introduce directamente el gas me$clado con el aire en el #ogar y, mediante una c#ispa, se prende la llama. n este sistema #ay ms dispositivos de seguridad porque, al contrario de lo que ocurre con el gasóleo, el gas sí arde en condiciones ambientales. n cambio, en el caso del gasóleo es necesario calentarlo o someterlo a presión para que arda.

n la !igura / se ilustra un tipo com0n de quemador de pulveri$ación mecnica. +os quemadores llamados 1modulantes1 tienen la posibilidad de regular la cantidad de combustible y la potencia térmica en una proporción de / a %, mientras que el aire para la combustión se regula automticamente en !unción de la cantidad de combustible.

 2igura / Quemador de pulveri$ación mecnica (3oc. 4562) Regulaciones del quemador 

6uando la combustión es incompleta, o el combustible no est correctamente pulveri$ado, o el quemador est mal regulado, pueden aparecer también granos con olor a combustible, o ti$nados, y #asta mo-ados con combustible. Hay que veri!icar, entonces, el estado y !uncionamiento del quemador, o ver si el combustible est me$clado con suciedades o agua. n cuanto a las boquil4as o picos del quemador (citando a 2rola, /789) 1estn dise"adas para un rango especí!ico de viscosidad, ya que variaciones de esas viscosidades resultarn en una pobre atomi$ación. +a atomi$ación expone una gran parte de la super!icie de las partículas de combustibles para entrar en contacto con el aire de combustión, contribuyendo así a una pronta ignición y una rpida y completa combustión. 3ebido a que la viscosidad puede variar de partida a partida, dependiendo del origen del crudo, ser necesario reali$ar a-ustes en el atomi$ador #asta encontrar el punto óptimo, o lo que es ms prctico, teniendo un  -uego para cada tipo de combustible.. Un traba-o muy recomendado para mayores detalles sobre regulación de quemadores es el titulado 1+es combustibles et les générateurs d:air c#aud1, (+asseran et al, /7;;). +a presión de atomi$ación o pulveri$ación debe ser vigilada regularmente, la cual tiene que permanecer estabili$ada durante el traba-o de la secadora. l control puede e!ectuarse con un manómetro adaptado tal !in. oic#otte (/7;7) también recomienda que nunca se debe regular la potencia del quemador disminuyendo o aumentando la presión del combustible, sino #aciendo a-ustes en el interior del quemador, modi!icando la posición del inyector y di!usor, operación delicada que debe estar en manos de especialistas. l desgaste y la obstrucción de los inyectores < dice el mismo autor < es una causa !recuente de problemas. s !undamental contar con !iltros de buena capacidad para retener las impure$as superiores a =& micrones. n el tipo mecnico de quemador de gasoil la pulveri$ación del combustible requiere una presión de 8ntiguamente las secadoras tenían #ornos con ladrillos re!ractarios, los cuales adquirían una elevada temperatura y permitían, entonces, una muy buena pulveri$ación del combustible y por ende una correcta me$cla con el aire, que llevaba en de!initiva a una excelente combustión. or lo tanto, no se necesitaba

una alta presión del combustible. ólo #acía !alta un tiempo extra para calentar el #orno. Hoy en día los #ornos #an sido reempla$ados por cmaras de combustión metlicas, las cuales se calientan menos, debiendo por lo tanto, usarse alta presión de aire y de combustible. 5odo 5odo ello obliga a controlar el buen !uncionamiento de las bombas de presión. Una buena llama del quemador tiene un color amarillento estas pérdidas deben agregarse las pérdidas de energía explicadas con anterioridad, por un exceso de aire en el quemador. n las secadoras con intercambiador de calor se producen, adems, pérdidas debidas a los gases de combustión que salen de la mquina, las cuales son nulas en las secadoras de combustión directa. 24. Cuidados con el combustible

Un problema com0n de mantenimiento es la presencia de agua en el gasoil o en otro combustible, que se origina por la condensación de la #umedad del aire existente en el interior del tanque. l agua en el combustible aumenta los riesgos de una mala combustión. or esta ra$ón el agua debe eliminarse por medio de la apertura de canillas o robinetes en el !ondo de los tanques, ya que el agua, por su mayor poso, se ubica en el !ondo. Atra solución sería mantener siempre los tanques llenos de combustible, para evitar la presencia de aire, situación que no siempre es !actible. 6uando se pueda es me-or aislar los tanques exteriores (con lana de vidrio, papel alquitranado, etc.) para precaver, en verano, el calentamiento del combustible, que produce evaporaciones de #idrocarburos ligeros, y en invierno, que se puedan provocar cristali$aciones de para!inas que tapan !iltros e inyectores. s aconse-able disponer los tanques ba-o la super!icie del suelo, o si no ubicarlos ba-o un tec#o protector, para evitar la acción directa del sol. Un combustible sucio puede obturar la vlvula de retención que permite que la bomba de combustible quede cargada al detener la mquina. i esto sucede la bomba no succionar combustible al arrancar, lo que obligar a #acer un cebado de la misma, con las correspondientes perdidas de tiempo. l tanque de combustible tiene que tener una ca"ería de ventilación, pues si !alta, se produce vacío dentro del depósito, y entonces, la bomba de combustible no !unciona.  >lgunos !iltros de combustible suelen tener una mariposa que sirve para limpiarlos diariamente girando dos o tres vueltas. 6ada tres o cuatro meses, se debe desarmar todo el !iltro para su total limpie$a, en el caso de ser !iltros desarmables. 25. Intercambiadores de calor 

6omo ya se #a dic#o, tienen por ob-etivo aislar completamente el circuito de los gases de la combustión del circuito del aire de secado. 6on ello se consigue evitar la contaminación de los granos por compuestos químicos peligrosos, como el ben$opireno, de acuerdo a lo expresado. 5ambién se logra reducir el peligro de incendios debido a partículas de combustible incandescentes o c#ispas que puede transportar el aire de secado.

n 2rancia se usan los intercambiadores de calor 3A tanto para precaver la contaminación sino para eliminar el riesgo de los compuestos de a$u!re que originan los combustibles líquidos, los cuales act0an produciendo corrosión en las partes metlicas de la parte superior de las secadoras, lugar donde existe un exceso de #umedad, sobre todo en las condiciones de aquel país. +a 2igura % ilustra un típico intercambiador de calor. +a combustión calienta la pared metlica del circuito por radiación de la llama y por convección. l calor atraviesa esta pared por conducción y es transmitido al aire de secado del otro costado de la pared. ste modelo, de tipo anular cilíndrico, es muy simple, pero existen también de tipo tubular* en éstos, el aire de secado se recalienta en una batería de tubos en el interior de los cuales circulan los gases de la combustión. n la 2igura B se observa un intercambiador de este tino

2igura %. 4ntercambiador de calor cilíndrico l inconveniente de los intercambiadores es la existencia de pérdidas inevitables de calor y de carga, que pueden ser de alrededor del /CD, en comparación con la combustión directa. on muy escasas las secadoras en nuestro país que tengan intercambiador de calor, lo cual signi!ica que puede existir el problema de la contaminación de los granos, a excepción que se utilice el gas natural o gas comprimido, cuya combustión es muc#o ms limpia.

2igura B. 4ntercambiador de calor de batería de tubos (3oc. 4562)

26. Ubicación del quemador  cámara de combustión

n las secadoras primitivas los equipos generadores de calor estn situados en !orma #ori$ontal y en la mayoría de los casos traba-an por impulsión del aire. +a tendencia actual es de ubicarlos verticalmente pues de esta manera se reducen las pérdidas de presión por cambios de dirección de la corriente de aire caliente.  >lgunas secadoras de este tipo traba-an por aspiración y otras por impulsión. 6iertas marcas actuales #an ubicado estos equipos generadores dentro de la maquina, lo cual es !actible en secadoras de columnas (2igura C). sta disposición tiene la venta-a de reducir considerablemente las pérdidas de calor y de disminuir el ruido producido por los ventiladores, pues el mismo grano act0a como aislante ac0stico.

2igura C. 6mara de combustión dentro de la secadora (3oc. @EF) n las secadoras #ori$ontales, de columnas #exagonales, la ubicación del ventilador y quemador, acoplados directamente al plenum de calor #ace que sean casi nulas las perdidas por !ricción y de presión por cambio de dirección del aire caliente.

in embargo, la colocación de quemadores y cmara de combustión separados del cuerpo principal de la secadora, como en secadoras ms antiguas, reduce muc#o los riesgos de incendio. 5ambién, se observa una tendencia a quemadores anc#os, es decir, que produ$can una llama anc#a en ve$ de larga. Una llama anc#a tiene mas super!icie para contacto con el aire, y es ms corta, lo que la #ace ms segura. +os quemadores de este tipo pueden tener !orma de grilla y se usan sólo para combustibles gaseosos. 2!. "ecadoras sin quemador 

 >lgunas marcas de secadoras utili$an !ormas de energía que provienen de una !uente no perteneciente a la mquina. Un e-emplo es el empleo de calentadores de aire por medio de serpentinas especiales en las que circula agua caliente, vapor o aceite caliente, originados en calderas de una !brica o de otra procedencia. stas serpentinas tienen una gran super!icie de calentamiento y un alto coe!iciente de transmisión de calor. >dems, no contaminan los granos. n países !ríos del norte de uropa es com0n encontrar esta !erina de energía.

#U$%&'(R$" +os quemadores son los equipos donde se reali$a la combustión, por tanto deben contener los tres vértices del tringulo de combustión, es decir que deben lograr la me$cla íntima del combustible con el aire y adems proporcionar la energía de activación.  >quí se describen los quemadores para combustibles líquidos y gaseosos, ya que los combustibles sólidos se queman sobre parrilla, o requieren un tratamiento previo del combustible, unido a quemadores de dise"os especiales.

#U$%&'(R$" P&R& )*#UI'(" +a primera tarea que debe cumplir un quemador para líquidos es la de poner el combustible en !ase gaseosa o pulveri$arlo en gotas de dimetro menor que una micra para que se me$cle íntimamente con el aire.

+a !orma de conseguirlo sirve para clasi!icar bsicamente los quemadores para líquidosG •

Quemadores de vapori$ación o gasi!icación (viscosidad in!erior a /,C a /& 6)

•

Quemadores de emulsión (viscosidad #asta BC a C& 6)

•

Quemadores de pulveri$ación

•

or !luido auxiliar. (Iiscosidad entre %,C y C a C& 6)J

•

@ecnica centrí!uga. (Iiscosidad entre C y /& a C& 6)

•

@ecnica por presión directa. (Iiscosidad entre /,C y % a C& 6)

•

ulveri$ación neumtica

#U$%&'(R$" '$ +&P(RI,&CI- ( /&"I0IC&CI- l elemento principal de todos lo quemadores por vapori$ación es una ca$oleta o cubeta !ormada porG K 5a$a o crisol K 3i!usor de aire e distinguen entre quemadores de vapori$ación conG K 5iro natural K Ientilador  6ampo de aplicaciónG K 6ombustibles con una viscosidad in!erior a /,C  a /&6 K ólo alcan$a #asta potencias de %C L K Ma-o rendimiento K levada opacidad

a1

b1

#uemador de aoriación con entilador  llama a1 ertical b1 oriontal #U$%&'(R$" '$ $%U)"I- e emplean para reducir los e!ectos contaminantes de los combustibles pesados. 6onsisten en producir una emulsión del combustible líquido con el agua, al comen$ar la combustión una gota de emulsión, se produce la rpida evaporación de la !racción de agua contenida en ella, provocando el !raccionamiento de la gota en in!inidad de partículas. l interés de este tipo de quemador esG •

5raba-a con exceso de aire reducido.

•

Feduce las emisiones de óxidos de nitrógeno.

•

Feducción del A% en A9.

•

Feduce los no quemados sólidos.

•

l principal inconveniente es el consumo suplementario de calor.

#uemador de emulsión a baa resión

/. >limentación de combustible. 9. 2iltro de combustible. %. Momba de combustible. B. Fetorno de combustible. C. Ilvula de regulación de presión =. Momba dosi!icadora. ;. 2iltro de aire. 8. 6ompresor de aire primario donde se reali$a la prespiración K Mombeo

#U$%&'(R$" P&R& /&"$" K 3ebido a la limpie$a de los gases y a que el combustible ya est atomi$ado antes de entrar al quemador, el proceso de combustión no requiere una gran preparación previa. K xisten un gran n0mero de tipos de quemadores para gases. K xisten quemadores especí!icos de aplicaciones industriales y domésticas (calderas murales) K 3e todos los combustibles es el que se quema con menor exceso de aire, lo que permite obtener mayores rendimientos K or ser el combustible que ms #idrógeno contiene por tomo de carbono y estar  exento de otro tipo de impure$as, es el que menos contaminación atmos!érica produce.

C)&"I0IC&CI- '$ )(" #U$%&'(R$" '$ /&" xisten muc#as !ormas de clasi!icar los quemadores de gas por ello, la 6omisión de Utili$ación de la 4.E.U. (4nternational Eas Union) #a establecido una clasi!icación numérica que caracteri$a sus di!erentes variables, independiente de que un mismo tipo de quemador pueda recibir de cada constructor una denominación di!erente. n esta clasi!icación, cada quemador queda designado por un grupo de = ci!ras, de las que cada ci!ra puede tener diversas variantesG / 6i!raG @odo de !ormación de la me$cla aire = 9D1 D=2 C&%&R& '$ %$,C)& +a cmara de me$cla es el elemento encargado de reali$ar la me$cla del aire primario y el gas. l aire primario entra en la cmara por la misma tobera que el gas o a través de unos ori!icios practicados en la pared del tubo, los cuales se llaman lumbreras.

+a regulación de aire primario en el quemador puede #acerseG •

or obturación de la sección de entrada del aire.

•

or despla$amiento de la boquilla inyectora respecto al Ienturi.

•

or estrangulamiento del cuello del venturi.

'I0$R$9$" 'I"P("I9I+(" '$ R$/)&G$ '$) &IR$ PRI%&RI( D. Por brida Fa1H

2. Por disco roscado Fb1H

3. Por +enturi regulable Fc ) C&:$,& '$ #U$%&'(R con mecla reia de aire •

Quemadores de llama libre de llama libre

•

Quemadores de antorc#a

•

Quemadores de rampa

•

Quemadores de corona

•

Quemadores de venturi acodado

•

Quemadores re!ractarios

•

Quemadores catalíticos

C&)'$R&" %UR&)$" K +a caldera mural de gas apareció en el mercado en l7B&.

#U$%&'(R$" "I %$,C)& PR$+I& +a me$cla entre combustible y comburente se reali$a en la descarga a la cmara de combustión, se tienen dos sistemas de combustiónG K 6uando la me$cla se reali$a en la cabe$a del quemador, el gas vertido en la cmara de combustión tiene la composición correcta. K +a me$cla se reali$a al inicio de la combustión, el gas y el aire entran por separado a la combustión, no suele emplearse para generadores de calor. Quemadores con me$cla en la cabe$a. e produce una turbulencia elevada, que produce una me$cla rpida, pudiendo clasi!icar. •

Quemadores de turbulencia radial !i-a.

•

Quemadores de corriente convergente de aire

•

Quemadores de ba-a turbulencia de !lu-os paralelos

+a reacción de combustión es rpida. +a llama es corta y de elevada temperatura.

R&%P& '$ &)I%$9&CI- & #U$%&'(R $ :&G& PR$"I- C( C(9R() '$ $"9&#U$I'&' P(R :&R:(9$( /. +lave de paso bridada 3OB& y O 9C de /NB vuelta. 9. Ientómetro con vlvula pulsadora roscada de /N91 %. @anorreductor embridado 3OB& con !iltro, presión a-ustable entre /&& y B&& mm.c.a., toma de impulsos interna. 6audal B& Om%N# B. resostato mínima roscado /N91 C. Ilvula solenoide embridada 3OB&, con regulador de caudal tipo O6. Ilvula solenoide embridada 3OB&, con regulador de caudal tipo O6.  >pertura y cierre rpidos. =. lectrovlvula de venteo roscada %NB1 tipo O>. >pertura y cierre rpidos. ;. 3etector !ugas glicerina, roscado %NB1. 8. Quemador 

#U$%&'(R$" P&R& "-)I'(" l carbón es una gran !uente de energía mundial y lo ms probable es que continuar así por muc#os a"os l mayor problema de la combustión del carbón son las emisiones de gases peligrosos a la atmós!eraG a$u!re y ceni$as. +a calidad del carbón es una consideración importante a la #ora de su combustión, debido a la amplia variedad de carbones que existen. 6ualquier carbón se puede quemar con éxito, sólo #ay que seleccionar la tecnología adecuada. 6ualquier quemador de carbón debe dar respuesta a los siguientes requerimientosG /) 5ama"o del carbón. 9) Fegulación de la potencia demandada. %) !iciencia térmica, a0n cuando se queme con exceso de aire. B) ersonal reducido. C) osibilidad de quemar carbón en combinación con combustibles líquidos y gaseosos (biomasa). (6o3JBDJ!2 HAFOA 4O3U5F4>+ QU @+O E> O>5UF>+, E> +.. A E> @>OU2>65UF>3A 6A@A 6A@MU54M+ 9.< OAF@> A2464>+ @Z46>O> OA@3AF 3 EUF43>3 6AO5F> 2>++> 3 2+>@> >F> QU@>3AF 3 E> O>5UF>+, E> +.., 34+ A 6A@MU5A+A, 6AO 35664AO 3 2+>@> AF @34A +65FAO46A (2A5A6+3>, 2A5A5UMA A AF 35664AO 3 +> 4AO4\>64AO 3 +> 2+>@>).

@F> 4O5F6AO5FA+G omos proveedores de Quemadores industriales, 6alibración a quemadores, 6alibración de quemadores, +impie$a de quemadores en >v. de la 6ru$ ]9& 6ol. an @iguel Zoc#imanga, >ti$apan de $arago$a, stado de @^xico 6.. C979;. 4ndustria. 5enemos coberturaG Fep0blica @exicana 4ntegraciones 5écnicas en 6ombustión 4ndustrial G omos proveedores de quemadores industriales, mantenimiento a quemadores industriales en Oorte 97, @$a =&9, +tB. 6ol. 4ndependencia, Ialle de c#alco, @exico 6.. C==/;. 4ndustria. 5enemos coberturaG republica mexicana U5AFG A!recemos Quemadores industriales, Quemadores de residuos en Feconquista =8; 6iudadela, Ms. >s. 6.. /;&9. 6omercio.

I4O6AOG omos un proveedor de quemadores industriales, Quemadores ca"on en rolg. [ucatan ur sNn +ote 9B @$.C 6ol. an _ose el >lto, QUF5>FA, QUF5>FA 6.. ;=/B&. 4ndustria. 5enemos cobertura en @éxico y >mérica +atina 6E Eroup 4met#ermG omos un proveedor de Quemadores industriales, Quemadores en 6#ilpancingo Oo.%/C 6ol. @itras Oorte, @onterey, Ouevo +eon 6.. =B%9&. 4ndustria. 5enemos cobertura en 6anada, stados Unidos, @exico 6entro y udamerica, uropa itciG omos un proveedor de Quemadores industriales, @antenimiento a quemadores en Oorte 97 @$. =&9, +t. B 6ol. 4ndependencia, Ialle de 6#alco, @éxico 6.. C==/;. 4ndustria. 5enemos cobertura en @éxico 6ombustión 4ndustrial y 6ontrolG A!recemos Quemadores 4ndustriales, Quemadores en . 4ndustria. 6entro nerconG omos proveedores de Quemadores 4ndustriales, 5ermómetros 4ndustriales en >v. Universidad Oo. 9&BC +ocales 9 y % 6ol. an +uis, an +uis otosi, an +uis otosi 6.. ;8%/&. 4ndustria. 5enemos coberturaG an +uis otosi \acatecas Euana-uato >guascalientes 6o!acoG omos proveedores de Quemadores 4ndustriales, Hornos 4ndustriales en Ota. ra. de la @erced %=BC 6aseros, Muenos >ires 6.. /=;8. 6omercio. i!acomG omos un proveedor de Quemadores industriales, @antenimiento a Hornos industriales en 5ulipn ;B Mbel acevedo instalacionesG omos proveedores de Quemadores industriales en. Eobierno. 5enemos coberturaG américa +obo Hornos 4ndustrialesG omos un proveedor de Quemadores industriales, 6alibración de quemadores en 5oledo /8C lamos, 6iudad de @éxico, 3istrito 2ederal 6.. &%B&&. 4ndustria. 5enemos cobertura en @éxico, 6entroamérica y el 6aribe, udamérica [>G A!recemos Quemadores industriales, Quemadores en 6alle C Oo. /&8& 6ol. \ona 4ndustrial, Euadala-ara, _alisco 6.. BB7B&. 4ndustria. Ouestra cobertura abarca @undial

Quemador Un quemador es un dispositivo para quemar combustible líquido, gaseoso o ambos (excepcionalmente también sólido) y producir calor generalmente mediante una llama.  Habitualmente va asociado a una caldera o un generador de calor para calentar agua o aire, pero también se usa en procesos industriales para calentar cualquier sustancia.  n !unción de su tama"o, los puede #aber desde uno como un encendedor de cigarros para calentar una probeta #asta uno gigantesco capa$ de producir %&&&& ' o ms.  l combustible usado puede ser gaseoso, generalmente gas natural, butano, propano, etc.* líquido, generalmente gasóleo (también !uel) o una combinación de ambos (gas y gasóleo), en cuyo caso se denomina quemador mixto.  +os #ay atmos!éricos, que producen la llama a presión ambiente, y con soplante, donde un ventilador se encarga de aumentar la presión del aire necesario para la combustión, lo que #ace que se pueda quemar ms cantidad de combustible y que el rendimiento sea superior.  n algunos países del ste, como olonia y Ucrania, también se solía me$clar polvo de carbón con gas, para aumentar el poder calorí!ico del combustible, pero no es norma #abitual #oy en día. rincipio de !uncionamiento con combustible líquido Una bomba de gasoil se encarga de someter el combustible líquido a una elevada presión que, al introducirlo por un tubo #acia una boquilla con un ori!icio muy peque"o, #ace que salga pulveri$ado (como un aerosol) y me$clado con aire, que un ventilador se encarga de introducir en el #ogar de la combustión. s -usto en ese momento cuando se produce una ignición para prender una llama, por medio de un electrodo de ignición. rincipio de !uncionamiento con combustible gaseoso n este proceso no es necesario convertir el líquido en gas. e introduce directamente el gas me$clado con el aire en el #ogar y, mediante una c#ispa, se prende la llama. n este sistema #ay ms dispositivos de seguridad porque, al contrario de lo que ocurre con el gasóleo, el gas sí arde en condiciones ambientales. n cambio, en el caso del gasóleo es necesario calentarlo o someterlo a presión para que arda.