La Gaceta industrial (1878-04-25 00:00:00), página 11

mulando en él los perfeccionamientos que la práctica y las nuevas aplicaciones indican muy pronto, y algunos de los cuales se han realizado ya?

La imaginación se pierde verdaderamente al considerar y al querer fijarse en los nuevos y vastísimos horizontes que pone á nuestra vista el invento de Mr. Edison, á quien enviamos, á través del Atlántico, nuestra entusiasta felicitación, como tuvimos la satisfacción de hacerlo al registrar por primera vez en nuestras columnas sus admirables trabajos.

José Alcover.

ESTUDIO SOBRE EL CALDEO DOMÉSTICO.
(Continuación.) (1)

Consideremos ahora lo que podríamos llamar la combustion ideal, es decir, admitamos que el carbón de un combustible sólido se queme con el mínimo de aire, y que este carbón y el oxígeno del aire sean enteramente transformados en ácido carbónico. Admitamos todavía como rendimiento práctico de un kilogramo de ese combustible quemado: 6.000 calorías (2).

Un kilogramo de carbono (C) emplea 2,66 kilogramos de oxígeno (O) para transformarse en 3,66 kilog. ácido carbónico (CO²), desprendiendo 6.000 calorías. Pero esos 2,66 kilog. de oxígeno están acompañados de

\[
\frac{2,66 \times 0,79}{0,24} = 10 \text{ kilog. de nitrógeno (N).}
\]

los que han de atravesar el combustible al propio tiempo que el oxígeno.

Las 6.000 calorías desprendidas se reparten, pues, entre

\[
\frac{3,66 \text{ kilog. CO}^2}{40,00} \quad \text{y} \quad \frac{10,00}{N}.
\]

Por grado de elevación de temperatura de esos gases, corresponde un empleo de calor de

\[
\frac{3,66 \times 0,216}{10,00 \times 0,244} = 0,79 \quad (0,216 \text{ calor específico del CO}^2).
\]
\[
\frac{10,00 \times 0,244}{3,66} = 2,44 \quad (0,244 \text{ del N}).
\]
\[
3,23 \text{ calorías.}
\]

De manera que la temperatura de combustion es de:

\[
\frac{6000}{3,23} = 1860^\circ (3).
\]

Los volúmenes de CO² y de N que se han de marchar por la chimenea son, á 0° de temperatura,

\[
\frac{3,66}{1,984} = 1\text{m}^3,85 \quad (1,984 \text{ peso del metro cúbico de CO}^2 \text{ á } 0^\circ \text{ y } 1 \text{ atm.})
\]
\[
\frac{40}{4,268} = 7\text{m}^3,85 \quad (4,268 \text{ peso del metro cúbico de N á } 0^\circ \text{ y } 1 \text{ atm.}),
\]
ó sean \(9\text{m}^3,70\) á \(0^\circ\).

Admitiendo que los gases producidos en el interior de una estufa se escapan de ella á la temperatura de 200°, la temperatura media es de \(\frac{1860 + 200}{2} = 1030^\circ\), y su volumen á dicha temperatura es de

\[
9\text{m}^3,70 \left(1 + \frac{1030}{267}\right) = 47\text{m}^3,2 \left(\frac{4}{267}\right), \text{ siendo la dilatación en volumen de los gases}.
\]

Siendo S la sección de escape de esos gases calientes y V su velocidad media en esta sección, la duración de ese escape será \(t = \frac{47,2}{VS}\), y la cantidad de calor utilizado por metro cuadrado de superficie de caldeo, siendo la cubierta de la estufa de fundición, será \(9,9 t \times 1000^\circ = 9900 t\) suponiendo la temperatura ambiente de 30°.

Así como lo hemos hecho notar al principio, esa cifra de 9900 t es ideal, porque muy rara vez, de una parte, la cantidad de aire empleado es un mínimo, y generalmente, por el contrario, estando abierta la entrada de aire á lo largo, permite una admisión de ese fluido proporcional á la actividad del fuego; y, por otra parte, porque no se llega nunca á la combustion completa del carbón más ó menos elevada.

Reparamos de paso que en la combustion ideal, la relación de los volúmenes CO² y N es

\[
\text{CO}^2 : N : : 4,85 : 7,85 : : 49 : 81.
\]

Veamos, para compararlo con el rendimiento ideal, el que se obtiene por una admisión de aire dos veces mayor que el mínimo. Resulta de ello que la mitad del oxígeno de ese aire se escapa á la combinación, y que las 6.000 calorías desprendidas por kilog. de combustible quemado se repartían en:

\[
\begin{array}{ll}
3\text{kg},86\text{CO}^2 & \text{absorbido por} \quad 3,66 \times 0,216 = 0,79 \\
2\text{kg},60\text{O} & \text{grado de eleva.} \quad 3,66 \times 0,248 = 0,88 \\
20\text{kg},00\text{N} & \text{ción de temp.} \quad 20,00 \times 0,244 = 4,88 \\
& 6,25 \text{ calorías},
\end{array}
\]

y la temperatura de combustion no será ya sino de

\[
\frac{6000}{6,25} = 960^\circ.
\]

El volumen de los productos de la combustion á evacuar por la chimenea serían, á 0°,

\[
\frac{3,66}{1,984} = 1\text{m}^3,85, \text{correspondiente á } 9,32 \text{ por } 100 \text{ CO}^2 \text{ en los productos de la combustion.}
\]
\[
\frac{2,66}{1,433} = 1\text{m}^3,86, \text{correspondiente á } 9,58 \text{ por } 100 \text{ O en los productos de la combustion.}
\]
\[
\frac{20}{4,268} = 45\text{m}^3,7, \text{correspondiente á } 81 \text{ por } 100 \text{ N en los productos de la combustion.}
\]

En total \(49\text{m}^3,41\) que, á la temperatura media

\[
\frac{960 + 200}{2} = 580^\circ,
\]

vendrán á ser

\[
49,41 \left(1 + \frac{580}{267}\right) = 61\text{m}^3,8.
\]

Tomemos otra vez S para sección de escape de esos gases calientes, y V para la velocidad media en esta sección, la duración de ese escape será:

\[
t' = \frac{61,8}{VS}
\]

y la cantidad de calor utilizado por metro cuadrado de superficie de calentamiento, será:

(1) Véase el número 6, pág. 90.
(2) El poder calorífico absoluto de un kilog. carbón puro varía de 7.700 á 8.090 calorías; pero como los combustibles empleados contienen más ó menos cenizas, y se pierde también entre la rejilla bajo la forma de escarbillas, raro es que se pueda utilizar más de 6.000 calorías por kilogramo de combustible sólido.
(3) Esta temperatura no es más que teórica, y no podrá alcanzarse en esas condiciones á consecuencia del fenómeno de disociación que se manifiesta, bajo la presión atmosférica ordinaria, hácia 1.700° para el ácido carbónico.
La disociación se traduce entonces por el aumento del volumen de la llama, y el ensanchamiento del lugar de la combustion es tanto mayor cuanto menor es la pérdida del calor.