HOGARES DE CALDERAS Un hogar se compone de la rejilla, combustible; del cenicero, rejilla , en la que se quema el combustible; cenicero, que recibe los residuos de la combustión, y que es además por donde el aire entra para alimentarla; de un espacio por el que pasa la llama y el aire caliente para aprovechar su calor; y finalmente, de la chimenea. chimenea. Si el aire que ha de alimentar la combustión pasase solo por encima del combustible estaría muy poco en contacto con este, y por tanto debería ser en mucha cantidad, lo que baria perder una porción de calor considerable, considerable, y la combustión no se haría bien; pero si el espacio donde se hace la combustión está dispuesto de manera que el aire que la ha de alimentar entre por la parte inferior y tenga que atravesar el combustible, este aire se encontrará más en contacto con él, perderá la mayor cantidad posible de oígeno, y necesitará ser mucho menos. !esulta, pues, que el combustible debe quemarse á una cierta altura del suelo para que haya el espacio suficiente para dar entrada al aire, y además debe quemarse sobre una superficie que permita el paso á este aire, tomado deba"o de ella# nada llena estas condiciones como una porción de barras de hierro colocadas á la conveniente distancia entre sí, y suspendidas sólidamente sólidamente á una cierta altura del suelo, colocadas en un espacio, cerrado sobre ellas para que el aire entre solo por deba"o y no por encima. Sobre esta re"illa estará colocado el cuerpo que debe calentarse, á una distancia que permita colocar la cantidad necesaria de combustible y desarrollar su llama si la tiene; t iene; así recibe el cuerpo mucha parte del calor radiado# pero los gases resultantes de la combustión, á una elevada temperatura se llevarían una porción muy grande del calor si salieran en seguida a la chimenea; por esta causa se les hace pasar por un conducto que rodea el cuerpo que se ha de calentar, y en este conducto de"an por su contacto con el cuerpo, una cantidad de calor que se aprovecha para el efecto de calentar; enfriado ya el aire convenientemente convenientemente encuentra un conducto más ó menos largo, que le dirige á una salida vertical llamada chimenea, que chimenea, que le hace pasar al eterior. Un hogar completo para caldera de vapor está representado en la figura la figura $%&. $%&. A es el cenicero por donde entra el aire ba"o de la re"illa B, en que está el combustible; combustible; este radia su calor á la caldera C , y el aire de la combustión pasa al conducto de humo D y de aquí á la chimenea F ; encima de la re"illa hay una puerta H para para introducir el combustible, pero que debe estar cerrada para que no entre aire por ella. 'os conductos del humo tienen delante otras puertas bien tapadas con ladrillos, que se abren para limpiar el hollín que se forma en ellos.
(odas las diferentes partes que componen un hogar están subordinadas en sus dimensiones á la cantidad de combustible que haya de quemarse, pues se concibe bien que una dimensión cualquiera no puede producir el efecto de quemar el combustible necesario, sino que podrá quemarse más ó menos; pero como el combustible necesita una cantidad determinada de aire, la cual se convierte en otra mayor seg)n sabemos *%+-, se deduce que si la chimenea tiene el diámetro conveniente, de"ará salir el aire que deba resultar solamente, y por lo tanto no podrá entrar en el hogar más que el correspondiente al que sale, y no se quemará sino el combustible que se haya calculado; vemos seg)n esto que la parte principal es la chimenea, y en ella su diámetro. CHIMINEAS
El efecto de una chimenea, esto es, la mayor ó menor cantidad de aire que deja salir, depende: 1° de su altura, 2° de la temperatura del aire en ella, y 3° de su diámetro en la parte más estrecha. 1.° La altura inuye, y es fácil con!encerse de ello" supon#amos $fg. 2%2& un tu'o encor!ado ABC lleno de un #as y a'ierto por sus e(tremos A y C, so're los que pesa la atmósfera" )#ur*monos que el #as que llena el 'ra+o A, sea de una densidad diferente del que llena el 'ra+o C" resultará que en una sección B del tu'o en su parte inferior, la presión
será la del peso de la columna de #as en A, más la atmósfera en un lado, y la del peso de la columna do #as C, más la atmósfera en el otro lado" y siendo el peso de la atmósfera el mismo en A y C, resulta que la columna más pesada hará mayor presión, y por tanto impelerá á la otra á salir con una fuer+a correspondiente á la diferencia de sus pesos" si, por ejemplo, la columna A pesa % il. y la C solo 2, esta será impelida por una fuer+a como 3 il. y saldrá por C el #as que contiene: supon#amos ahora que se hace do'le la lon#itud de las dos columnas" los pesos del #as que contienen tam'i*n se harán do'les: en este caso la columna A pesa 1- ilo#ramos y la C, siendo la diferencia /, en lu#ar de 3 que antes era, de modo que si la presión es mayor ahora, el #as saldrá por C con más !elocidad.
0s sucede en una chimenea: la columna A es el aire esterior contando desde la altura de la 'oca de la chimenea en su parte superior hasta la parte inferior de ella en la entrada del ho#ar, y la columna C es el aire caliente contenido en la chimenea" por tanto, una mayor altura producirá mayor !elocidad de salida. 2. La temperatura hace tam'i*n !ariar la cantidad de #as que sale, pues cuanto más caliente se encuentre, será más li#ero" sin em'ar#o, no crece la !elocidad proporcionalmente á la temperatura, y aun resulta, calculando la que corresponde á las diferentes temperaturas, una en que esta !elocidad es la mayor, y despu*s decrece aumentando
aquella: este !alor má(imo es !aria'le con la temperatura e(terior, pero como esta ltima no tiene #randes diferencias, puede )jarse que la !elocidad mayor de la salida del aire en una chimenea es á la temperatura de 3--°" será pues con!eniente enfriar el humo para que sal#a á esta temperatura, y diremos de paso que el cálculo hace !er que la !elocidad decrece poco aunque se ha#a 'astante menor este nmero" por ejemplo, entre 2--° y 3-- no es #rande la diferencia, y por tanto, podremos apro!echar el calor 'ajando la temperatura sin tener por esto muy disminuida la !elocidad del aire que sale. En una chimenea de mucha altura, el humo se enfra desde su parte inferior hasta su salida, y por eso entenderemos por temperatura del humo en ella la temperatura media, que conoceremos midiendo la de la parte superior * inferior y tomando la mitad de la suma. 3.° La cantidad de humo que sale por una chimenea depende de la !elocidad y de la sección, pues cuanto menor sea la ltima tiene que ser mayor la primera para que sal#a una cantidad en un tiempo dado" pero como aca'amos de !er que la !elocidad es dependiente de la altura de la chimenea y de la temperatura del humo en ella, para determinar la sección de'emos )jar se#n las circunstancias particulares la altura y la temperatura, y 'uscar la sección con arre#lo á ellas" de este modo queda el cálculo reducido á 'uscar solamente la sección: !arios son los m*todos que se han propuesto para determinarla, y e(isten tam'i*n fórmulas complicadas para este o'jeto" por nuestra parte, en !ista de muchos datos tomados en chimeneas que funcionan perfectamente, y de acuerdo tam'i*n con los resultados que dan las fórmulas tenidas por mas e(actas, hemos )jado la re#la práctica si#uiente: en chimeneas hasta % metros de altura, para quemar 1- il. de hulla por hora, saliendo el aire á 1--, y suponiendo que este no tiene que pasar desde la rejilla á la chimenea por un circuito más lar#o que 1- metros, se dará -m,2 de lado á la sección superior de la chimenea cuadrada" siendo mayores estas cantidades, se a4adirán -m,-% por cada 1- il. 5e hulla que se aumenten, y - m,-1 por cada 1- metros que ten#a más el circuito que ha de recorrer el humo hasta el pie de la chimenea, siempre que sea menos de /- il. la cantidad de hulla que se queme por hora, pues lle#ando á
esta cantidad, se desprecia la lon#itud del circuito á no ser que fuera e(cesi!a" al nmero que resulta se quitarán -m,- por cada 1-- más de temperatura que se d* al aire, que no de'e pasar nunca do --°, y se quitará además - m,-1 por cada % metros de altura que se aumenten á la chimenea" por ejemplo, se trata de calcular la sección de una chimenea de 2- metros de altura, para quemar - il. de hulla por hora, saliendo el aire á 2--° y siendo la lon#itud del circuito de humo desde el ho#ar al pie de la chimenea 3- metros" se#n hemos dicho, ha'rá que a4adir por la hulla que se ha de quemar, que e(cede á 1- il. en 3- ó sea en 3 ( 1-, la cantidad -m,-% ( 3 6 - m,1%" además hay que a4adir por el circuito de 3- metros que e(cede en 2- ó en 2 ( 1- á los 1metros, -,-1 ( 2 6 -,-2, y resultará todo -,2 7 -,1% 7 -,-2 6 -,38" á esto hay que quitar por 1-- que e(cede la temperatura á los 1-- )jados -,-, y por 1% metros ó sea 3 ( % de mayor altura de la chimenea, -,-1 ( 3 6 -,-3" lue#o resultará -,38 9 -,- 9 -,-3 6 - m,3-" este será el lado de la chimenea cuadrado en su parte superior. tro ejemplo: una chimenea para quemar 1-- il. 5e hulla por hora, que ten#a de altura 3- metros, saliendo el aire á 3--" en este caso no tendremos en cuenta la lon#itud del circuito, y se#n lo dicho a4adiremos por ;- il. 5e hulla en e(ceso ; ( -,-% 6 - m, %, y quitaremos por 2-- de e(ceso de temperatura 2 ( -,- 6 -,-< y por 2% metros de altura mayor % ( -,-1 6 - m, -%, y tendremos -,2 7 -,% 9 -,-< 9 -,-% 6 - m,%2" este será el lado de la sección. =e ha dado como re#la práctica tam'i*n, y podrá tenerse en cuenta para comparar, que la sección de la chimenea ha de ser 3- !eces menor que la super)cie de la caldera es puesta al contacto del aire caliente, que es lo que se llama superfcie de caldeo " pero puede esta !ariar de modo que no sea cierta la re#la. =i es otro com'usti'le el que se ha de quemar, puede calcularse lo mismo la sección de la chimenea, porque si 'ien es cierto que la madera necesita menos aire para arder, tam'i*n se hacen más peque4as las rejillas y además arde más de prisa, y por tanto hay compensación" de manera que si !aria el com'usti'le en un ho#ar, no hay más que !ariar la rejilla. Chimeneas para varios hogares
>uando en un esta'lecimiento hay !arios ho#ares se hace una sola chimenea para todos ellos, dándola por sección la suma de las que corresponden á cada ho#ar, pues aunque as resulta al#o #rande no sera fácil apreciar las circunstancias particulares de este caso: entendamos que la suma no será de los lados que resultan para las secciones, sino de las super)cies de estas secciones. 5e'e tenerse presente que es necesario diri#ir !erticalmente el humo cuando entra en la chimenea, pues de lo contrario podra el que !iniera de un ho#ar no dejar paso al humo de otro" se da la dirección poniendo unos peque4os muros A ?)#. 2%3&, ó tam'i*n planchas de hierro.
REFERENCIAS &/ http#00111.tec.cat02cgarci30ceta0historia&0hogares.htm
