La Energía eléctrica (1927-09-25 00:00:00), página 5

VENTAJAS ECONÓMICAS DERIVADAS DE LA APLICACIÓN DE LAS ALTAS PRESIONES Y DE ELEVADOS GRADOS DE RECALENTAMIENTO A LAS MAQUINAS DE VAPOR

VI

Otros medios de perfeccionar el rendimiento.—Recalentamiento del agua de alimentación. Imaginemos una caldera que consuma, poco más o menos, 20 metros cúbicos de aire por kilogramo de petróleo, y admitamos que los gases de la combustión abandonen el hogar con 350 grados. El 20 por 100 del calor desarrollado se pierde con los humos. Colocando en el trayecto de los gases un "recalentador economizador", que haga bajar la temperatura de 350 grados a 150 grados, los humos saldrán con 200 grados menos y se aprovecharán 975 calorías. Pero como por cada kilogramo de nafta quemada se introducen en la caldera 10 de agua a 45 grados (temperatura del agua de condensación), el aumento de temperatura del agua de alimentación será de 97 grados, por lo que pasará por la válvula de retención con 97 grados × 45 grados = 42 grados.

La cantidad de calor recuperado en 975 calorías; el poder calorífico de la nafta puede ser 10,500 calorías; luego el rendimiento de la caldera puede aumentar \( \frac{975}{10,500} = 0,093 \).

En tesis general, si P es el peso de los gases de la combustión por kilogramo de nafta, \( \Delta t \) la temperatura perdida por estos productos en el economizador, \( C_p \) el calor específico de los mismos a presión constante (\( C_p = 0,25 \)), Q el peso del agua de alimentación por kilogramo de combustible quemado y \( t_0 \) y \( t_1 \) las temperaturas inicial y final del líquido, resultará, de igualar los calores perdidos por los gases y absorbidos por el agua, que

\[
P \times C_p \times \Delta t = Q \left( t_1 - t_0 \right).
\]

Con esta relación se trazarán los gráficos de las figuras 9.ª y 10, en los cuales aparecen la temperatura final \( t_1 \) y el aumento de rendimiento de la caldera en función de \( \Delta t \), y en la hipótesis de que \( Q = 10, t_0 = 45 \) y \( C = 25 \). Las cuatro curvas corresponden a 15, 20, 25 y 30 kilogramos de P. Del estudio de ambos se deduce que difícilmente se consigue, como sería de desear, que el agua adquiera una temperatura próxima a la de ebullición en la caldera.

En la Marina se vulgariza poco el uso del economizador; en cambio, es muy utilizado en las instalaciones terrestres. En la actualidad tienen más aceptación los calentadores de aire, de que hablaremos después, por la mayor economía de sostenimiento y los menores riesgos de avería.

Recalentamiento de aire combustible.—Calentando el aire a expensas de los gases de la combustión abandonarán éstos la caldera a menor temperatura, y el valor de \( r_1 \) debe aumentar. Admitiendo que prácticamente el peso de los gases calientes sea el mismo que el del aire consumido en la combustión (1), y que los dos aeriformes tengan igual calor específico a presión, se comprende que el aumento de temperatura del aire pueda ser prácticamente igual a la disminución que experimenta la de los gases. Como éstos abandonan al recalentador una cantidad de calor que va en beneficio de la caldera, ésta debe computarse, en último término, en forma análoga a cuando se emplea el economizador, y, consecuentemente, las mismas curvas de las figuras 9.ª y 10 servirán para representar los aumentos de rendimiento del generador de vapor por efecto del previo recalentamiento del aire.

Imaginemos una caldera quemando nafta de 10,500 calorías, y que aproximadamente con-

(1) Si el volumen práctico de aire es doble del teórico por kilogramo de nafta, deben emplearse unos 28 kilogramos de aire y como el peso de gases, es 29 kilogramos (2), resulta admisible la hipótesis.