Definición de combustibles gaseosos

1. Los combustibles en estado gaseoso son los que más se aproximadamente al estado ideal para que la combustión se verifique con trabajo mínimo y con rendimiento y economía máximos. Los grandes rendimientos que se obtienen, a los que quizá se aproxima pero nunca llega la combustión de aceite y carbón pulverizado, se deben a la perfecta fluidez del gas que permite su premezcla con la cantidad de aire adecuada para que la combustión sea completa, con producción de llama de elevada temperatura y con mínima pérdida de calor por la chimenea. Además, la facilidad con que puede transportarse el gas, su rápida respuesta al giro de una válvula para responder a los cambios de carga, su limpieza y carencia de ceniza y de olor y especialmente sus características de combustión limpia, con ausencia casi completa de humo, lo colocan en una clase aparte. No es la menor de sus ventajas la facilidad con que se puede localizar el calor del gas en un punto determinado —como en la fabricación y tratamiento térmico del acero, la fusión del vidrio, los hornos de cerámica y de cemento, el calentamiento de los hornos de coque y otras aplicaciones semejantes, incluso en el arte culinario— sin radiaciones y pérdidas indebidas. Por otra parte, para satisfacer las condiciones de varios procesos químicos y metalúrgicos, es relativamente fácil controlar la naturaleza de la atmósfera del horno, es decir, hacerla oxidante, neutra o reductora, mediante la regularización de las válvulas mezcladoras, lo que permite fijar la calidad e incluso la naturaleza química del producto. Son tan evidentes las ventajas del gas combustible que hace ya mucho tiempo que los combustibles sólidos, no aptos para ciertos trabajos, se transforman en gas de carbón, de agua (ambos pobres o carburados) o de gasógeno. Se ha llegado incluso a convertir el carbón en gas en el subsuelo con el fin de evitar el gasto de su explotación minera. Véase Gas, Fabricación del.
   
   
   
   Gas natural.
   
   El gas natural domina el campo de la tecnología del gas. Su importancia era principalmente local hasta que los gasoductos a gran presión salvaron las dificultades del transporte. Se compone esencialmente de metano (CH4), con más o menos etano, butano y propano (CH3CH3, CH3 — CH2 — CH2 — CH3 y CH3CH2CH3). De todos los combustibles gaseosos comunes, el gas natural es el más rico, con potencias caloríficas comprendidas entre 8900 a 10700 cal/kg por metro cúbico.
   
   
   
   Combustión del gas.
   
   Evidentemente, el gas se presta con mayor facilidad a las operaciones de carga que el aceite combustible más o menos viscoso. La combustión completa del gas natural produce alrededor de dos veces su propio volumen de vapor de agua; 50 l de productos condensados en la combustión de 28 m3. Este vapor de agua crea problemas en algunas operaciones industriales. Por ejemplo, los óxidos de azufre están siempre presentes en mayor o menor cantidad en los humos producidos por la combustión del gas natural. Estos óxidos se combinan con el vapor de agua y forman ácido sulfúrico, muy corrosivo, que ataca tanto al refractario como a las partes metálicas del horno. El volumen de aire que se necesita para la combustión del gas varía con la potencia calorífica de éste. Para el gas natural es unas 10 veces su volumen.
   
   Los quemadores de gas deben corresponder al diseño del horno, a la composición del gas y a su potencia calorífica y a la clase de servicio que han de prestar. Se clasifican en: a) quemadores atmosféricos, en los que el gas y el aire se mezclan dentro del horno o un momento antes de penetrar el gas; b) quemadores a presión, que funcionan con corrientes de aire producida por ventiladores o por efecto de la chimenea; c) quemadores simples o múltiples, que consisten en una gran unidad o en un grupo de unidades pequeñas distribuidas alrededor de la cámara de combustión. El principio conocido por «combustión superficial», desarrollado y aplicado a la industria por el inglés W. A. Bone, implica que la mezcla aire-gas caldea el material refractario situado a cierta distancia de la tobera, donde el gas inflamado por la superficie incandescente arde con una llama caliente localizada. En muchos casos, el diseño de los quemadores es extremadamente complicado con el fin de que respondan a las condiciones impuestas por un complejo sistema gaseoso que reacciona a elevadas temperaturas, condiciones que, si se ignoran, pueden motivar «retrocesos» o, al menos, combustiones incompletas y bajos rendimientos térmicos.
   
   Para más información ver: combustible.

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