Fundamentos de la Combustión: Quemadores, Estabilizadores de Llama y Diagnóstico Termoquímico

Definición de Quemadores de Difusión y de Premezcla

Esta clasificación es válida para todo tipo de quemadores, especialmente para los de gas.

Quemadores de Difusión

El combustible se quema a medida que se mezcla con el aire.

Quemadores de Premezcla

El combustible se mezcla con el aire antes de entrar en la cámara de combustión. Son utilizados principalmente en quemadores de pequeño tamaño.

Tipos de Estabilizadores de Llama

Los estabilizadores se usan con el objetivo de que la llama no se aleje del atomizador, hecho que ocurre en los atomizadores de cúpula rotativa, en los que las gotas de combustible salen a alta velocidad. Esto podría llegar a apagar la llama.

Justificación y Funcionamiento

A continuación, se detallan los principales tipos de estabilizadores de llama y su mecanismo de funcionamiento:

Estabilizadores Cónicos

• Material: Están hechos de material refractario, pues deben soportar elevadas temperaturas.
• Misión: Redireccionar la radiación en dirección a la llama, aumentando la temperatura de la zona cercana al quemador para evitar que esta se aleje.
• Geometría: Su superficie es cónica y reflejan en sentido perpendicular.

Estabilizador Deflector

Se utiliza con la intención de evitar que el aire de los ventiladores de tiro forzado aleje la llama del quemador. Se produce una recirculación del aire por la parte externa de la llama y parte del mismo atraviesa esta, generando una turbulencia (movimiento helicoidal) que acerca la llama al quemador.

Estabilizador con Aspas

Está formado por una placa curvada con agujeros para el paso del aire, situada alrededor del atomizador. Entre la placa y el atomizador hay un conjunto de aspas fijas que dan un movimiento helicoidal al aire para mantener la llama de manera parecida a como lo hace el estabilizador deflector.

Descripción de los Diagramas para el Diagnóstico de la Combustión

Estos diagramas permiten conocer los valores porcentuales de los elementos en los gases de escape y diagnosticar la eficiencia de la combustión.

Diagrama de Bunte

Conociendo el índice de aire de la combustión, donde cruza la línea con la línea de combustión completa, podemos conocer los valores en porcentaje de los elementos en los gases de escape.

• Eje de Ordenadas (Y): Indica el % de CO₂.
• Eje de Abscisas (X): Indica el % de CO₂ + O₂.
• Utilidad: Para conocer el valor de CO₂ solo es necesario hacer la diferencia entre los dos valores.

Diagrama de Ostwald

Funciona de manera parecida al diagrama de Bunte, pero con diferentes parámetros en los ejes.

• Eje de Ordenadas (Y): Indica el % de CO₂.
• Eje de Abscisas (X): Indica el % de O₂.
• Utilidad: También se puede medir el % de CO para combustiones incompletas.

Diagrama de Keller

Funciona de forma similar a los anteriores, permitiendo una observación más completa de los subproductos de la combustión incompleta.

• Eje de Ordenadas (Y): Mide el % de CO₂.
• Eje de Abscisas (X): Mide el % de O₂.
• Utilidad: Permite observar el % de CO y H₂ en combustiones incompletas.