Un quemador bien dimensionado puede fallar en el arranque por razones que no tienen nada que ver con el quemador: una rejilla de 20 × 20 cm para 1.5 MW, un tablero al que no se puede llegar con la puerta abierta o una chimenea sin puerto de muestreo. Casi siempre se descubre el día de la puesta en marcha, con el equipo ya montado y el personal en sitio.
Los cuatro artículos de esta serie siguen un mismo proyecto en el orden en que ocurre: el sitio, el gas, la electricidad y el arranque. Este primero es la lista con la que recorremos el lugar antes de que el equipo salga del almacén. Se camina con flexómetro y cámara; toma unos cuarenta minutos.
1. El aire que entra
Cuánto aire consume el equipo
La cifra que se usa para todo el cálculo es la potencia térmica al hogar —entrada de combustible—, no la salida útil. Cada industria maneja su propia unidad: 1 BHP × 11.5, kg de vapor/h × 0.75, kcal/h de salida × 0.00137 y BTU/h de entrada ÷ 3 412 llevan el dato a kW al hogar. Una caldera de 100 BHP demanda unos 1 150 kW.
Con esa cifra, el consumo de aire de combustión es prácticamente el mismo para gas natural, gas LP y diésel: aproximadamente 1.2 m³ de aire por hora por cada kW de entrada, con 20 % de exceso de aire. Esos 1 150 kW piden unos 1 380 m³/h solo para quemar; a ello se suma el aire que renueva el local y disipa el calor de las superficies calientes.
Las dos aberturas
“Los equipos de consumo instalados dentro de recintos o cuartos cerrados se deben ubicar en sitios que dispongan de una ventilación adecuada, tanto en la parte inferior como en la superior de la construcción, que dé directamente al exterior, patio o ducto de ventilación.”
“Los aparatos de consumo deben instalarse en lugares que cuenten con ventilación natural permanente.”
En la práctica mexicana se dimensiona con el criterio numérico del NFPA 54. La dimensión mínima de cualquier abertura o ducto es de 76 mm en su lado menor.
| Configuración de la abertura | Área libre requerida, por abertura |
|---|---|
| Abertura directa al exterior o ducto vertical | 5.5 cm² por kW (1 pulg² por cada 4 000 BTU/h) |
| Ducto horizontal | 11 cm² por kW (1 pulg² por cada 2 000 BTU/h) |
Son dos aberturas de ese tamaño: una dentro de los 30 cm superiores del muro y otra dentro de los 30 cm inferiores.
| Potencia al hogar | Área libre por abertura | Ejemplo de hueco |
|---|---|---|
| 350 kW (≈30 BHP) | 1 930 cm² | 45 × 45 cm |
| 700 kW (≈60 BHP) | 3 850 cm² | 62 × 62 cm |
| 1 200 kW (≈105 BHP) | 6 600 cm² | 82 × 82 cm |
| 2 000 kW (≈175 BHP) | 11 000 cm² | 105 × 105 cm |
| 3 500 kW (≈305 BHP) | 19 250 cm² | 140 × 140 cm |
Tres correcciones que casi nadie aplica
Área libre real
El área libre no es el hueco. Una celosía metálica deja pasar del orden del 75 % (multiplique el hueco por 1.35); una persiana de madera, cerca del 25 % (por 4). La malla antipájaros fina puede comerse la mitad. Use el dato del fabricante de la rejilla.
Altitud
Por arriba de 2 000 m s.n.m. conviene ampliar el área calculada entre 25 y 30 %, porque el aire es menos denso. El efecto sobre la potencia del quemador se corrige durante el ajuste de llama.
Extractores
Con el quemador en alta llama y todos los extractores encendidos, el local no debe quedar en depresión respecto al exterior. Si lo está, el presostato de aire termina delatándolo.
Gas L.P.: el detalle que cambia el diseño
El gas L.P. es más pesado que el aire y se acumula en el punto bajo. La abertura inferior debe llegar a nivel de piso y el detector de gas debe colocarse cerca del suelo. Para gas natural el razonamiento se invierte: la fuga sube, y es la abertura superior la que no debe obstruirse nunca.
2. El espacio alrededor del equipo
“Disponer del espacio requerido para la operación de los equipos y, en su caso, la realización de las maniobras de mantenimiento.”
| Zona | Espacio libre |
|---|---|
| Frente del quemador | Longitud del quemador + 0.60 m |
| Lado de la bisagra | Ancho del quemador + 0.40 m |
| Frente de la caldera pirotubular | Longitud del haz de tubos + 0.50 m |
| Perímetro de la caldera | 0.80 m libres para rodearla |
| Sobre el equipo | 1.00 m hasta luminarias, ductos o losa |
| Tablero eléctrico | 0.90 m de profundidad, 0.75 m de ancho, 2.00 m de altura |
| Pasillo de circulación | 0.80 m libres, sin mangueras, tambos ni tarimas |
La profundidad frente al tablero sube a 1.00 m si hay partes vivas o superficies aterrizadas en el muro de enfrente, y a 1.20 m si hay partes vivas en ambos lados del pasillo. En hornos y secadores, la maniobra dominante puede ser la apertura de puertas, la salida de carros o el acceso axial al tambor.
El piso debe estar nivelado, ser no combustible y soportar el peso en operación: caldera llena de agua, horno con carga o secador con producto. Donde circulen montacargas o vehículos, agregue barreras o cercas perimetrales.
3. Accesos, salidas e iluminación
Cómo entra el equipo
Mida la ruta completa, no solo la puerta del cuarto: ancho y alto de cada vano, radios de giro en pasillos, resistencia de la losa si hay que cruzar entrepiso y si hace falta grúa o patín hidráulico.
Cómo sale la gente
Puertas que abran hacia afuera, ruta de evacuación despejada y, siempre que la construcción lo permita, dos salidas en extremos opuestos.
Iluminación
La NOM-025-STPS-2008 fija 100 lux en pasillos, 200 lux para tareas simples y 300 lux para mantenimiento de detalle. Deje una luminaria frente al quemador y otra frente al tablero.
Señalización
Identifique las tuberías por fluido y color, y señale el riesgo del local conforme a la NOM-026-STPS-2008.
4. La chimenea: lo que hay que dejar previsto en obra
Cada equipo debe tener su propio conducto, sin reducciones de sección, con drenaje de condensados y tramos horizontales en pendiente ascendente. La chimenea también tiene que poder medirse.
La NOM-085-SEMARNAT-2011 obliga a medir emisiones y la NMX-AA-009-SCFI-1993 define las condiciones geométricas del punto de muestreo.
| Requisito | Especificación |
|---|---|
| Ubicación del sitio de muestreo | Mínimo 8 diámetros aguas abajo de la última perturbación y 2 diámetros antes de la descarga |
| Altura útil resultante | Del orden de 10 diámetros de tramo recto |
| Puertos, conducto ≥ 30 cm | Diámetro nominal 10 cm, extensión de 7.62 cm y tapa ciega |
| Puertos, conducto de 10 a 30 cm | Orificio simple de 4 cm, sin extensión |
| Plataforma | Capacidad de carga 400 kg, con barandal |
| Acceso | Escalerilla de alta seguridad, preferentemente tipo marino |
| Servicio eléctrico | Contacto de 127 V, 60 Hz, monofásico, 15 A, con protección |
Sin un punto de muestreo válido no hay forma de demostrar cumplimiento, por muy limpia que sea la combustión.
5. Servicios que deben llegar al cuarto
| Servicio | Qué verificar antes |
|---|---|
| Combustible | Presión disponible en el punto de conexión y diámetro de la acometida. |
| Energía eléctrica | Tensión, fases, frecuencia 60 Hz, capacidad del interruptor y tierra física. |
| Agua de alimentación | Punto de toma, tratamiento y tanque de condensados. |
| Drenaje | Registro capaz de recibir purgas calientes; tanque de purgas si el drenaje es de PVC. |
| Aire comprimido | Solo en quemadores de líquido con atomización por aire: caudal, presión y calidad. |
| Ambiente | Temperatura del local dentro del rango del equipo eléctrico, sin polvo abrasivo ni vapores corrosivos. |
Lo que vemos en campo
- Rejillas dimensionadas por estética, no por potencia.
- La abertura inferior tapada con una lámina o un tambo.
- Un extractor de sala que pone el cuarto en depresión.
- Cero espacio frente a la caldera para sacar el haz de tubos.
- Chimenea sin puertos ni plataforma de muestreo.
- El cuarto de máquinas usado como bodega.
Ninguno es caro de corregir antes de instalar. Los seis son caros después.
Antes de que el equipo salga del almacén
Mándenos por correo o WhatsApp las medidas del área, dos fotos de las rejillas o entradas de aire y una foto de la chimenea, junto con la capacidad y el tipo de equipo. Le devolvemos esta lista llena, con lo que falta y cuánto mide, para que la obra civil avance mientras el equipo viaja.
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