Tecnología de los Servicios Auxiliares-Quemadores - Raul Bernal

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Tecnología de los Servicios Auxiliares Raúl Bernal 
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Quemadores 
Para quemar los distintos combustibles se requieren diferentes equipos adecuados para cada caso. Los 
combustibles pueden quemarse con instalaciones diversas, algunos diseños implican grandes inversiones 
fijas y ello va generalmente acompañado de mejores rendimientos y costos de operación reducidos o de 
una mayor seguridad de operación. 
 
Función 
Poner en contacto el combustible y el comburente en cantidades y condiciones adecuadas. 
 
Clasificación 
� Para combustibles líquidos. 
� Para combustibles gaseosos. 
� Para combustibles sólidos. 
Quemadores para combustibles líquidos 
La forma de quemar los combustibles líquidos, derivados pesados del petróleo, alquitranes, etc., consiste 
en pulverizarlos finamente para poder obtener así una mezcla del aire de combustión y combustible. Se 
dice que el quemador atomiza el combustible. 
 
Par un buen funcionamiento, todos los quemadores requieren que el combustible tenga una viscosidad 
adecuada; y que no arrastre basura o suciedades; cada tipo de quemador necesita además que el 
combustible le sea entregado a una determinada presión. 
 
Pulverización por presión 
Atomizan el líquido formando un cono de microgotas que se mezclan en una corriente de aire. 
1. Alimentación. 
2. Filtro. 
3. Bomba. 
4. Retorno. 
5. Regulador de presión. 
6. Ventilador. 
7. Transformador 
8. Electrodos de encendido. 
9. Distribución de aire. 
10. Cabeza de combustión. 
11. Boquilla de pulverización. 
 
 
 
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Pulverización por fluido auxiliar 
La energía que se precisa para atomizar el combustible la aporta el fluido auxiliar. 
� Aire. 
� Vapor de agua. 
 
 
Pulverización centrífuga 
El combustible se impulsa a través de un eje hueco a una pieza troncocónica, llamada copa, que gira a 
gran velocidad (3000 a 4000 r.p.m.). Al alcanzar el extremo de la copa, tiende a disgregarse en diminutas 
partículas y es arrastrado por la corriente de aire. 
 
 
 
 
 
 
Quemadores para combustibles gaseosos 
Para quemar los combustibles gaseosos, hay también distintos tipos de quemadores que se utilizan de 
acuerdo a los más variados requerimientos. 
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La diferencia fundamental que se logra con los distintos tipos de quemadores es la característica de la 
llama; los de mezcla previa, queman con una llama corta, concentrada en la boca del quemador; en los de 
mezcla en el momento de la combustión, la llama es más larga, y en los casos de poca turbulencia, en que 
se realiza la mezcla de gas y aire por difusión, obteniéndose llamas muy largas y luminosas de alto poder 
radiante. 
Son más sencillos, ya que la mezcla con el aire se consigue fácilmente. 
 
Quemador atmosférico 
El principio de funcionamiento es la inducción y el efecto Venturi. La presión del gas provoca la 
aspiración del aire primario (40 al 60%) de la combustión, el resto se completa en la cabeza del 
quemador. La regulación de potencia se controla con la sección de paso del combustible. 
 
Aire Primario: 
Es el que conduce el 
combustible al quemador 
o se mezcla con él, en el 
quemador. 
 
Aire Secundario: 
Es el aire que toma 
directamente la llama en la 
zona en que se produce la 
combustión. 
 
Las principales características de este tipo de quemadores son: 
 
� No suele superar potencias de 250.000kcal/h. 
� Es el quemador más simple y barato. 
 
Están constituidos por tres partes: 
 
� Inyector. 
� Cámara de mezcla (efecto Venturi). 
� Cabeza del quemador. 
 
 
 
Cámara de mezcla 
La cámara de mezcla es el elemento encargado de realizar la mezcla del aire primario y el gas. El aire 
primario entra en la cámara por la misma tobera que el gas o a través de unos orificios practicados en la 
pared del tubo, los cuales se llaman lumbreras. 
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Inyector 
Es el accesorio más delicado del quemador. Es importante conocer la influencia primordial que tiene, 
sobre todo en lo que se refiere a suministrar el caudal preciso de gas. 
 
 
 
La regulación de aire primario en el quemador puede hacerse: 
 
 
 
Quemador de flujo 
convergente 
El aire y el gas se inyectan 
de manera convergente, 
obteniéndose una velocidad 
de combustión elevada, lo 
cual se traduce en una 
longitud de llama corta y 
caliente. 
 
 
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Quemador de flujo paralelo 
El aire y el gas se inyectan paralelamente, dividiéndose el flujo de aire de manera que alimenta la 
combustión en etapas sucesivas. Esto da un tiempo de mezcla más largo y conduce a una longitud de 
llama más grande que los quemadores de flujo convergentes. 
 
 
 
Quemador de flujo giratorio 
Se favorece la mezcla dando un 
movimiento giratorio a uno de los dos 
flujos. Este procedimiento no excluye 
conservar una cierta convergencia de los 
flujos. En la figura se observa que el gas 
se encuentra animado de un movimiento 
helicoidal, gracias a las aletas ubicadas 
sobre la tubería central, mientras que el 
aire converge alrededor del flujo de gas en 
una pieza en forma de Venturi. 
 
Quemadores mixtos 
Simultáneamente o por separado más de un combustible, se utilizan en grandes calderas para dar 
seguridad de servicio. 
 
 
 
Sistema de seguridad de la 
combustión 
� Arranque del ventilador (10 40 seg.): para 
barrido de gases, evitando explosiones. 
� Chispa (12 kvolts). 
� Combustible llama piloto. 
� Combustible al quemador principal. 
� Sale de servicio la llama piloto. 
� Si la fotocélula no censa presencia de llama, 
saca de servicio el quemador principal. 
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Quemadores para combustibles sólidos 
Los sólidos se queman en trozos sobre grillas fijas o móviles. Pueden quemarse también en montones o 
pilas, sobre una solera refractaria. 
 
Finamente pulverizados, se queman en suspensión dentro de una corriente de gases; cuando el grado de 
desmenuzamiento no es suficiente, se queman parcialmente sobre grillas y el resto en suspensión. 
 
Sobre grillas se quema el carbón y la leña en trozos; en montones o a pilas se queman la leña, los rezagos 
vegetales, aserrín, etc.; el carbón se quema pulverizado, quemándose finalmente en suspensión parcial 
rezagos que tienen un porcentaje de finos importante: aserrín, bagazo, etc. 
 
En la actualidad para la quema de combustibles se emplean parrillas inclinadas. 
 
Se clasifican en: 
Fijas: 
Son económicas, fáciles de instalar y sin mantenimiento. 
 
Móviles: 
Su costo es más elevado, su montaje es más complejo y requieren mantenimiento, comparadas con las 
fijas, pero mejoran el rendimiento de la caldera acelerando el proceso de combustión.