combustibles ctn curso de tecnico superior
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COMBUSTIBLES
Combustible es cualquier material capaz de liberar energía cuando se quema, y luego cambiar o transformar su estructura química. Supone la liberación de una energía de su forma potencial a una forma utilizable (por ser una energía química). En general se trata de sustancias susceptibles de quemarse, pero hay excepciones que se explican a continuación.
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COMBUSTIBLES
Hay varios tipos de combustibles. Entre los combustibles sólidos se incluyen el carbón, la madera y la turba. El carbón se quema en calderas para calentar agua que puede vaporizarse para mover máquinas a vapor o directamente para producir calor utilizable en usos térmicos (calefacción). La turba y la madera se utilizan principalmente para la calefacción doméstica e industrial, aunque la turba se ha utilizado para la generación de energía y las locomotoras que utilizaban madera como combustible eran comunes en el pasado.
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COMBUSTIBLES
Entre los combustibles fluidos, se
encuentran los líquidos como el gasóleo, el
queroseno o la gasolina (o nafta) y los
gaseosos, como el gas natural o los gases
licuados de petróleo (GLP), representados
por el propano y el butano. Las gasolinas,
gasóleos y hasta los gases, se utilizan para
motores de combustión interna.
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COMBUSTIBLES
En los cuerpos de los animales, el
combustible principal está constituido por
carbohidratos, lípidos, proteínas, que
proporcionan energía para los músculos, el
crecimiento y los procesos de renovación y
regeneración celular.
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COMBUSTIBLES
Tampoco es propiamente un combustible el hidrógeno, cuando se utiliza para proporcionar energía (y en grandes cantidades) en el proceso de fusión nuclear, en el que se funden atómicamente dos átomos de hidrógeno para convertirse en uno de helio, con gran liberación de energía. Este medio de obtener energía no ha sido dominado todavía por el hombre (más que en su forma más violenta, la bomba nuclear de hidrógeno, conocida como Bomba H) pero en el universo es común puesto que es la fuente de energía de las estrellas.
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COMBUSTIBLES
Los combustibles fósiles son mezclas de compuestos orgánicos mineralizados que se extraen del subsuelo con el objeto de producir energía por combustión. El origen de esos compuestos son seres vivos que murieron hace millones de años. Se consideran combustibles fósiles al carbón, procedente de bosques del periodo carbonífero, el petróleo y el gas natural, procedentes de otros organismos. Entre los combustibles más utilizados se encuentran el gas butano, el gas natural y el gasóleo.
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COMBUSTIBLES
Características
La principal característica de un combustible es su poder calorífico, que es el calor desprendido por la combustión completa de una unidad de masa (kilogramo) de combustible. Este calor o poder calorífico, también llamado capacidad calorífica, se mide en julio (joule en inglés), caloría o BTU, dependiendo del sistema de unidades.
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TABLA DE PODERES CALORÍFICOS DE
SUSTANCIAS COMBUSTIBLES
Combustible MJ/kg kcal/kg
Gas natural 53,6 12 800
Acetileno 48,55 11 600
PropanoGasolinaButano 46,0 11 000
Gasoil 42,7 10 200
Fueloil 40,2 9 600
Antracita 34,7 8 300
Coque 32,6 7 800
Gas de alumbrado 29,3 7 000
Alcohol de 95º 28,2 6 740
Lignito 20,0 4 800
Turba 19,7 4 700
Hulla 16,7 4 000
Hulla 17,7 4 000
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ELECCION DEL COMBUSTIBLE
Importancia de La Elección de un Buen Combustible en las Calderas
Los combustibles están caracterizados por un poder calorífico (cantidad de kilocalorías / kilo que suministran al quemarse), un grado de humedad y unos porcentajes de materias volátiles y de cenizas.
Esto datos son de gran utilidad para determinar las condiciones prácticas de la combustión, pero no son suficientes para estudiar el mecanismo de las diferentes combinaciones químicas. No solo el factor economico es importante tambien el tipo de combustible y su uso. Ejemplo: En hospitales se utiliza gasoil en envez de leña por los residuos de la leña, en industrias Farmaceuticastambien.
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ELECCION DEL COMBUSTIBLE
El análisis químico es quien permite distinguir los diferentes elementos (puros) que constituyen el combustible. Estos elementos se pueden clasificar en dos grandes categorías:
Elementos activos, es decir: combinables químicamente con el comburente, cediendo calor. Son el carbono, hidrógeno, azufre, etcétera.
Elementos inertes, que no se combinan con el comburente y que pasarán como tales a los residuos de la combustión. Son el agua, nitrógeno, cenizas, etc.
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ELECCION DEL COMBUSTIBLE
El objeto de la combustión, refiriéndonos a
los hogares, es el de proporcionar una
producción de calor uniforme y regulada
para ser transmitida a un medio que la
absorba. Una de las cuestiones más
importantes es la de suministrar una
cantidad exacta de oxígeno por unidad de
peso del combustible para que se realice la
combustión completa.
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MEZCLA DE AIRE Y COMBUSTIBLE
Además de la exactitud correcta de la mezcla “aire-combustible”, se debe dar el tiempo necesario para que la mezcla sea intima para que el combustible arda completamente; la temperatura del hogar debe ser tal que mantenga la combustión. La mejor manera de estudiar la combustión en un hogar consiste en relacionarla directamente con el análisis del combustible usado, para el cálculo de la cantidad necesaria de aire y de 103 productos gaseosos formados.
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DEFINICIONES
Poder calorífico
El poder calorífico es la cantidad
de energía que la unidad de masa de
materia puede desprender al producirse
una reacción química de oxidación (quedan
excluidas las reacciones nucleares, no
químicas, de fisión o fusión nuclear, ya que
para ello se usa la fórmula E = m·c²)
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PODER CALORÍFICO SUPERIOR PCS
Es la cantidad total de calor desprendido en
la combustión completa de una unidad de
volumen de combustible cuando el vapor de
agua originado en la combustión está
condensado y, por consiguiente, se tiene en
cuenta el calor desprendido en este cambio
de fase.
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PODER CALORÍFICO INFERIOR PCI
Es la cantidad total de calor desprendido en la combustión completa de una unidad de volumen de combustible sin contar la parte correspondiente al calor latente del vapor de agua generado en la combustión, ya que no se produce cambio de fase, y se expulsa como vapor. Es el valor que interesa en los usos industriales, por ejemplo hornos o turbinas, en los que los gases de combustión que salen por la chimenea o escape están a temperaturas elevadas, y el agua en fase vapor no condensa.
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TEORIA DE LA COMBUSTION
COMBUSTIÓN COMPLETA E
INCOMPLETA
Denominamos aire mínimo o teórico para la
combustión a la cantidad estequiométrica de
este, necesaria para una combustión
completa.
Consideremos un combustible (sólido o
líquido) formado por carbono, hidrogeno,
oxígeno y azufre, siendo su composición en
tanto por uno en peso:
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