ANALISIS DE LOS PRODUCTOS DE LA COMBUSTION Testo en el mundo Testo en España: Barcelona - Madrid - Valencia Parámetros medidos Temperatura Humedad + fijo Velocidad + fijo Presión + fijo + fijo Gases de combustión Gases en ambiente pH / conductividad R.P.M. Calidad del aceite mA / mV TEORIA DE LA COMBUSTIÓN Triángulo de la combustión IGNICIÓN COMBUSTIBLE COMBURENTE Combustión estequiométrica (ideal) CH4 + 2 O2 =1 CO2 + 2 H 2O La cantidad de aire es la necesaria para consumir todo el combustible El exceso de aire nos indica la cantidad de aire presente en la reacción. = 1 para la cantidad exacta, = 1.5 para un 50 % más de la cantidad necesaria Combustión incompleta con defecto de aire CH4 + O2 <1 CO2 + CO + La cantidad de aire es insuficiente para consumir todo el combustible Nos aparece un nuevo componente, el CO H 2O Combustión real con exceso de aire CH4 + O2 >1 CO2 + CO + H2O + La cantidad de aire es mayor a la necesaria para consumir todo el combustible. Nos sobrará O2 y seguiremos teniendo CO O2 Aire de combustión y NO Aire CH4 + O2 + N2 Oxígeno O2 21% Nitrógeno N2 79% CO2 + CO + H2O + O2 + NO + NO2 NOx (Th) Análisis de la combustión Parámetros: OXÍGENO CO2 O2 MONÓXIDO DE CARBONO CO MONÓXIDO DE CARBONO COcorregido TEMPERATURA DE COMBUSTIÓN TIRO ºC mmca ANHÍDRIDO CARBÓNICO EXCESO DE AIRE RENDIMIENTO % Tiro Tiro, es cualquier valor de depresión (cualquier valor de presión negativa) P < 0.000 mbar Es la condición básica para que los gases de combustión circulen por la chimenea Temperatura de Humos (Th) / Temperatura Ambiente (Ta) La temperatura ambiente se mide con el termopar de ambiente, en caso contrario se toma de la sonda humos en la fase de cero. La temperatura de humos depende de la tecnología de la caldera: 60ºC Condensación 110ºC Estanca 160ºC Atmosférica Monóxido Oxígeno : de O2 carbono corregido Es el oxígeno sobrante de la combustión, debido al exceso de aire. Se mide directamente con el sensor electroquímico. Exceso de aire: λ Relación entre el exceso de aire de combustión y el aire teóricamente necesario (estequiométrico). λ= CO2 máx CO2 medido λ= 21 21 - O2 medido p.e: un valor de λ =1.2 indica un exceso de aire del 20% respecto al aire estequiométrico. Dióxido de Carbono: CO2 Se calcula a partir del O2 medido y del CO2 estequiométrico (o máximo) propio para cada combustible. CO2 = 21 - O2 medido 21 x CO2 máx Monóxido Monóxido de de carbono carbono corregido : CO • Producto de una combustión incompleta (indicador de la calidad de la combustión) • Es inversamente proporcional a la cantidad de oxígeno • No sirve como referencia para cumplir con la normativa porque está diluido. Monóxido de carbono corregido: COcorregido Es la medida del CO sin tener en cuenta el exceso de aire es decir, se calcula en base a λ = 1 Sirve para trabajar siempre sobre la misma base. COcorr = λ x COmedido CO corregido CO: Tono de azul Cubo con agua: Exceso de aire COcorr: Gotas de tinta CO corregido Vol. = 2 m3 Vol. = 1 m3 CO 4/1= x Vol. COcorr 4 / m3 4/2= 2 x1 x2 = 4 = 4 / m3 Circunstancias más comunes que afectan al CO • Exceso de potencia de gas • Suciedad en el intercambiador • Suciedad en los venturis de entrada de gas-aire (aire primario) • Suciedad en el quemador • Revocos • Inversión de Tiro • Mal diseño del tubo de PDC • Excesivo diámetros en los inyectores con lo cual se disminuye la presión de salida de gas, y tiene menos aporte de aire primario Rendimiento - XK Rendimiento Diagrama de la combustión Análisis de la combustión Valoración resultados: ANÁLISIS DE COMBUSTIÓN Análisis de la combustión Alcance: Combustión – CO corregido Correcto < 200 ppm 200-1000 ppm Corregir y si no remitirlo al SAT Calderas y calentadores de circuito abierto y tiro > 1000 ppm Cerrar/precintar y remitir al SAT natural, vitrocerámica y hornos empotrados. Otros parámetros TH Calentadores: Igual/superior a 110 ºC Ubicación sonda analizador: TH Calderas: Igual/superior a 80 ºC Calderas y calentadores O2: Entre 5 y 13% CO2: Por debajo del 10% 1º Encima cortatiros ?: Entre 1,5 y 3 Tiro: Valores negativos Si hay inversión de tiro, por debajo del Revoco 2º cortatiros a unos 2 cm por encima del intercambiador o sepertín Exceso de aire (?) Bajo TH Alta O2 Bajo Inversión de tiro Vitrocerámicas y hornos empotrados TH baja a la vez que sube el O2 y la ? (exc.aire) Encima de la rejilla de salida de humos CO ambiente Procedimiento: < 5 ppm Correcto Fs Local Comprobaciones 5’ > 50 ppm Cerrar/precintar y remitir al instal. 1ª Ventilado Análisis combustión 5-15 ppm Prolongar prueba 5’ más Análisis combustión a) 5-15 ppm Correcto Comprobación CO ambiente 2ª Cerrado 10’ 15-50ppm Conceder plazo y remitir al instal. Extractor en marcha si existe b) Repetir análisis y CO ambiente > 50 ppm Cerrar/precintar y remitir al instal. Datos del fabricante Interpretación de resultados • Tener los datos en una sola pantalla ayuda a detectar revocos o inversiones de tiro • Si la TªHumos baja y 02 sube, tenemos aporte de aire exterior y posible Inversión de Tiro. c) Si la TªHumos es muy alta, el 02 bajo y el CO2 elevado, entonces tenemos revocos Interpretación de resultados 19.5 0.00 0 1.6 18.2 3 1 7.50 15.1 19.5 11.9 ºC mbar ppm % % Ppm % ºC ºC % ºC Tiro Contenido-CO Contenido-CO2 Contenido-O2 CO-No Diluido qA Exceso aire Temp. Ambiente Temp. Humos CO2-Máx Parámetro en ambiente: CO Concentración CO en el aire 30 ppm 0.003 % 200 ppm 0.02 % 400 ppm 0.04 % 800 ppm 0.08 % 1600 ppm 0.16 % 3200 ppm 0.32 % 6400 ppm 0.64 % 12800 ppm 1.28 % Tiempo inhalación y efectos Límite mínimo tóxico (concentración máxima en el lugar de trabajo durante 8 horas diarias) Después de 2 a 3 horas, ligero dolor de cabeza Después de 1 a 2 horas, jaquecas, puede generar un malestar general. Vértigo, malestar y tirones musculares a los 45 minutos, pérdida de conocimiento después de 2 horas Jaquecas, malestar, vértigos, después de 20 minutos, muerte a las 2 horas. Jaquecas, vértigo y malestar después de 5 a 10 minutos, muerte a los 30 minutos Jaquecas y malestar después de 1 o 2 minutos, muerte a los 10 a 15 minutos. Muerte después de 1 a 3 minutos Parámetro en ambiente: CO •Valores típicos en una combustión: 0 – 1000 ppm CO •Valores típicos en ambiente: 0 – 2 ppm CO •Valores típicos en ambiente con revoco: >> 50 ppm CO Parámetro en ambiente: CO2 Las personas mueren aire : 40,000 a 52,000 ppm Concentración máxima de seguridad ( menor límite tóxico ):5,000 ppm 5,000 ppm Mala calidad del aire interior Valor límite para salas 1,000 ppm 500 ppm 0 ppm Ventilación ideal Exceso de ventilación (oficinas , etc.) 1,000 ppm Aire ciudad : 700 ppm Aire limpio : 330 a 400 ppm Parámetro en ambiente: CO2 Valores típicos en una combustión: 8 - 11 % CO2 Valores típicos en ambiente: 500 – 1.000 ppm CO2 Valores típicos en ambiente con revoco: >> 2.000 ppm CO2 PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN Tipos de calderas: atmosférica y estanca Atmosférica de tiro natural Caldera de tiro forzado Atmosférica de tiro natural Caldera de estanca tiro forzado ¿ Dónde se mide el tiro ? 0 -----------------------( cero ) Lugares donde se coloca la sonda El lugar correcto para comprobar la combustión es en el centro de la salida del tubo del SPC, a unos 10cm del aparato Prueba de combustión El punto de prueba para la combustión, es el más cercano posible al centro del tubo que lo une al aparato Cuando el aparato no dispone de abertura para tomar la muestra de combustión, se tendrá que sacar la carcasa del mismo Lugares donde se coloca la sonda x Caldera de tiro natural Análisis de los PDC‘s Análisis de PDC’s Entrada del aire de combustión Caldera estanca Tipos de calderas: condensación Concepto: aprovechar el calor latente de los productos de la combustión. En un intercambiador, se extrae calor de los PDC’s hasta que estos condensan (parcial o totalmente). Tipos de calderas: condensación Análisis de los PDC’s La medición se realiza según la normativa, después del intercambiador. El fabricante facilita los valores de ó CO2 para su ajuste. λ El valor del COcorregido debe estar dentro de los límites que indica la normativa. INSTRUMENTACIÓN PARA CALEFACCIÓN Antes ... Se hace n an de comb álisis ustión ... y ahora CO2 O2 • Un sólo instrumento CO COcorregido °C • Muchos parámetros qA hPa REN ∆T λ El analizador testo 330LL Puerto infrarrojos / USB on/off Trampilla de condensados visualizador teclas de función filtro flechas cancelar conexiones Sonda de CO amb., CO2 y fugas Temperatura Alimentación luz Información Descripción del instrumento Sonda de humos + Tiro Descripcion del visualizador Estado de la batería Combustible seleccionado Fecha y Hora de la medición Visualización valores medidos Barra de función Descripcion del visualizador • Tener los datos en una sola pantalla ayuda a detectar revocos o inversiones de tiro • Si la TªHumos baja y 02 sube, tenemos aporte de aire exterior y posible Inversión de Tiro. c) Si la TªHumos es muy alta, el 02 bajo y el CO2 elevado, entonces tenemos revocos Empezar a operar 1) poner en marcha el instrumento con la sonda colocada en ambiente 2) Aparece el menú de situación 3) Desplazarse con la flechas y situarse sobre PdC 4) Confirmar PdC con la tecla de función situada debajo del OK Empezar a operar Cero esperar aprox. 30 segundos 20.1 ºC Ta Selec. Combustible Gas Natural Gasóleo A Gasóleo C F-Oleo n1 BIA F-Oleo n2 BIA Coef 5) Durante este tiempo, seleccionar el combustible Situc 6) Confirmar el combustible con OK Inicio de la medición... Inicio 7) Con la tecla de INICIO se pone en marcha la bomba y se inicia la medición 8) Pulsar la tecla de función Parar cuando deseemos detener la medición Impresión de datos Presionar la tecla de imprimir Sólo se puede imprimir con la bomba parada Con ESC se interrumpe la impresión Medición del Tiro tiro Menú principal ºC Medición ----------------- TH mbar ----------------- Tiro Memoria/Situación Ajustes Equipo Ajuste de Sensores Combustibles Diagnosis equipo Inicio 1) Tecla de Menú 2) Seleccionar con OK la posición Medir tiro 3) Dar a la tecla de inicio Medición del Tiro tiro sensor cero ºC 105,7 TH 3, 2, 1 s Ajustar el cero con el sensor de presión: la sonda debe estar fuera del punto de medición signo negativo = depresión signo positivo = sobrepresión mbar - 0.0000 Tiro Tiro máx TH: 21,4 ºC ºC 105,7 TH mbar - 0.85 Tiro Depresión Impr. Parar Analizador de los productos de la combustión Testo 327 Diseño ergonómico Parámetros mesurables: Segunda piel protectora Amplio visualizador con luz Batería recargable de Li-ion sin efecto memoria - Temperatura (ambiente y de humos) - * Presión diferencial (± 200 hPa) - * Temperatura diferencial - Tiro (± 100 Pa) (± 40 hPa) - O2 (0 – 21 %) - CO (0 – 4.000 ppm) - CO2 (0 – a CO2 máx.) - Exceso de aire - Pérdidas por chimenea (qA) - Rendimiento (0 – 120 %) Manejo simplificado * Sólo T327-2 1 único conector para la sonda Funcionamiento general de un analizador 1. conectar la sonda 2. poner en marcha el instrumento 3. seleccionar combustible -Gas Natural -Propano -Butano -Made / Coque -Bruiquita -F-oleo Bia - Fase de iniciación: (durante 3 s). -Antracita -Gasoleo - Se abre el menú Medición. 4. iniciar la medición 5. Colocar la sonda 6. visualizar e imprimir los datos medidos Display Estado de la batería P.d.C. GasNatura Combustible y menú seleccionado l Visualización valores medidos (configurable) Barra de función Comparativa testo 330LL / 327-1 327-1 - Garantía de 2 años - Sensores O2 y CO - Rango CO: 4.000 ppm - Medición de tiro - Visualización de 4 parámetros simultáneamente - Duración de la batería: >4 horas 330LL - Garantía de 4 años - Sensores O2, CO y opción NOx - Rango CO: 4.000 ppm (330LL-1) 8.000 ppm y hasta 30.000 ppm con dilución (330LL-2) - Conexión sondas externas: CO ambiente, CO2 ambiente y fugas de gas - Medición de tiro y presión diferencial - Visualización de 8 parámetros simultáneamente - Personalización de la impresión - Registro de mediciones con opción a software “EasyHeat” - Transmisión de datos a PDA - Auto diagnosis del estado de los sensores - Duración de la batería: >6 horas Medición de Monóxido de Carbono ( CO ) ..... T315-2 Datos técnicos: Rango: 0...2000 ppm Temperatura trabajo del instrumento: + 5...45 °C Exactitud: 3 ppm ( 0...50 ppm) 10 % del v.m. ( > 50 ppm ) Resolución: 1 ppm Límites alarma : 1. 2. 3. 50 ppm 100 ppm 500 ppm Ajuste del cero 0 ppm Cero en aire limpio 150 ppm Resultado de medición correcto 50 ppm 150 ppm Capuchón cerrado ⇒ Resultado de medición atmósfera cero correcto Error por efecto de la temperatura : Se produce un error de 1 ppm por cada grado de diferencia (1 ºC) que hay entre la temperatura a la que se realiza el cero del instrumento y la temperatura de medición. Funcionamiento sencillo 1. Poner en marcha el instrumento. 2. Iniciar la medición de CO girando el capuchón de CO. Debe medirse el CO en general. El capuchón de CO debe estar cerrado - Test de segmentos ( 3 seg.) - Indicación de voltaje ( 2 seg.) - Ajuste de cero ( 60 seg.) 3. Seleccionar el menú 4. En la línea inferior del con las teclas visualizador aparece el de flechas. valor medido. Medidor de CO2 ambiente: Testo 535 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Rango: 0 .... 10000 ppm CO2 (0 ... 1%) Exactitud: ± (50 ppm CO2 ± 2% v.m.) ... 0 a 5000 ppm CO2 ± (100 ppm CO2 ± 3% v.m.) ...5001 a 10000ppm CO2 Resolución: 1 ppm CO2 Impresión de valores medidos Valores máximos y mínimos Promedios por puntos y por tiempo No es necesario el ajuste del sensor Respuesta rápida Caudalímetro: cálculo de la potencia útil Vaso caudalímetro para agua: Vaso provisto de un diafragma de sección variable medidor de caudal de agua en movimiento (por ejemplo, el gasto de agua de un calentador a gas). Placa estabilizadora Mando diafragma de sección variable Pinza para el termómetro Escala de caudales en función de la abertura del diafragma Caudalímetro: cálculo de la potencia útil Método exclusivo para aparatos productores de agua caliente sanitaria. Consiste en calcular la Pu a través de la siguiente fórmula: Pu Donde: = m ⋅ Ce ⋅ ∆t ⋅ 60 Pu = Potencia útil (kcal/h) m= Masa de agua (litros/min.) 1 litro = 1 Kg Medible mediante un vaso caudalímetro. Ce = Calor especifico del agua = 1 Kcal / Kg .ºC ?t = Diferencia de temperatura entre el agua caliente saliente y la fría entrante (ºC) Todos los aparatos a gas están fabricados para que den una diferencia de temperatura de 25º (siempre que el gasto de agua sea correcto). Cálculo del desajuste de potencia Calcular, con los datos obtenidos, el desajuste de potencia del aparato mediante la siguiente fórmula: = − ⋅ Detector de revocos testo testo 317-1 Detectores de fugas de gas 316-1/-2 testo 316-1 testo 316-2 Detector de fugas de gas EX: testo 316-EX Detector de fugas de: • Metano • Propano • Hidrógeno en zonas con riesgo de explosión Medidor de revocos: testo 317-1 Medición del Tiro a partir de la medida del punto de rocío de los PDC’s revocados La columna de agua electrónica: el manómetro testo 510 Datos técnicos Tipo de sonda Sonda de presión diferencial Rango 0 ... 100 hPa Exactitud ± 0.03 hPa (0 ... 0.30 hPa) ± 0.05 hPa (0.31 ... 1.00 hPa) ± 0.1 hPa + 1.5 % v.m. (1.01 ... 100 hPa) Resolución 0.01 hPa Unidades hPa, mbar, Pa, mmH2O, inH2O, inHg, mmHg, psi, m/s, fpm Temp. Func. 0 ... +50ºC Tipo de pila 2 pilas tipo AAA Vida de la pila 50 horas (promedio, sin iluminación) Medidas 119 x 46 x 25 mm El manómetro profesional testo 312-4 Rangos de medición Presión: sensor interno: -200..+200 hPa sensor externo: 0..25 bar para líquidos Caudal: 0..+5 l/h Temperatura: según sonda Prueba de estanqueidad con el testo 312-4 - Realización de test de estanqueidad y medida del caudal de fuga según UNE 60670 partes 8 y 12. - Registro de presión de suministro - Medición de presión en líquidos Ticket de impresión testo 312-4 testo 312-4 V 0.92 01362777 Nº de serie --------------------------------------------------------------------- Medición Test de estanqueidad -------------------------------------------------------------------- 09.01.2008 P inicial 12:39:16 122,93 hPa P final 60,27 hPa Caida de P -62,66 hPa t. Estab 15 seg t medicion 600 seg Test de estanqueidad [ ] Correcto Fecha y hora [ ] Incorrecto Resultados Aptitud Equipo:......................................... n cliente:...................................... Cliente:........................................ Dirección:.................................... Operario:..................................... --------------------------------------------- Datos del cliente / operario NORMATIVA Aplicación de la norma NORMATIVA APLICABLE A TODO ESPAÑA: Real Decreto 919/2006, de 28 de Julio, por el que se aprueba el Reglamento técnico de distribución y utilización de combustibles gaseosos y instrucciones técnicas complementarias ICG 01 a 11. La Norma UNE 60670-13: Objetivo de la norma OBJETIVO DE LA NORMA: • Establer los criterios técnicos básicos para el control periódico de los aparatos a gas en sus condiciones reales y del funcionamiento del conducto de evacuación de los PDC. • Clasificar las anomalías detectadas en el control periódico. La Norma UNE 60670-13: Tipos de anomalías TIPOS DE ANOMALIAS: • Anomalía Principal (AP): se debe solucionar en el mismo momento de su detección, en caso de no ser posible se debe cortar el suministro de gas al aparato. • Anomalía Secundaria (AS): no es necesario cortar el suministro de gas al aparato pero el usuario debe proceder a su corrección antes de 6 meses. La Norma UNE 60670-13 para CO ambiente dice que ... 3.1.2. Revoco en el conducto de evacuación de un aparato a gas, o concentración de COamb en el local superior a 50 ppm. Esta comprobación debe realizarse cuando existan apartos Tipo B de tiro natural o vitrocerámicas a gas... La comprobación del revoco del conducto de aparatos de Tipo B de tiro natural en un local se debe hacer mediante una de las técnica que se describen a continuación. Debe realizarse con las puertas y ventanas del local cerradas y , en el caso de calderas, con la campana extractora funcionando a su máxima potencia. - Por comprobación del tiro utilizando un medidor de tiro adecuado. - Por medición del CO-ambiente: Cómo se mide Valores medidos Aparato a gas en régimen estacionario CO-amb < 15 ppm ........correcto Transcurren 5 minutos 15 ppm < CO-amb < 50 ppm ... Medir CO-amb con un detector adecuado Colocar el detector a 1m del aparato y a 1.80m de altura. ........... anomalía secundaria CO-amb > 50 ppm ...... ........... anomalía principal La Norma UNE 60670-13 para CO combustión dice que ... 3.2.4. Combustión no higiénica de aparatos a gas (CO-pdc>1.000 ppm). En el proceso de control periódico de aparatos, se realiza una comprobación de la combustión de los quemadores de aparatos a gas de tipo B, tanto de tiro natural como de tiro forzado, así como de los quemadores encimeras vitrocerámicas, mediante un analizador de combustión adecuado.Se considera combustión incorrecta cuando el CO corregido/no diluido > 1.000 ppm. La Norma UNE 60670-10 para CO corregido dice que ... 4.6 Análisis de combustión del aparato. Cómo se mide - Aparato a gas en régimen estacionario y posición de máxima potencia -Dejar transcurrir 5 minutos - Medir CO-corregido con un analizador adecuado - Colocar la sonda en la toma de muestras del conducto de evacuación, si existe, y sino, en la base del cortatiros o en el interior del collarín o en el extremo del conducto de evacuación (sólo en aparatos estancos) - Para vitrocerámicas, la toma de muestras es la rejilla de salida Valores medidos CO-corregido > 200 ppm en la ......... Ajustar el aparato a gas CO-corregido > 1.000 ppm ......... Nunca dejar puesto en marcha el aparato a gas Calibración equipos La normativa establece que: Según la ITC-ICG 07 y ITC-ICG 08 del R.D. 919/2006, se deben calibrar los equipos de medida una vez cada doce meses como mínimo, de acuerdo con los anexos A.3 y B.3 de las normas UNE 60670-10:2005 y 60670-13:2005. Servicio post-venta Laboratorio de calibración: ISO ENAC Reparación Certificación ISO Acreditación ENAC
