Gas natural :
Borras Brucart, Enrique
Gas natural : características, distribución y aplicaciones industriales / Enrique Borras Brucart. - Barcelona : Editores Tecnicos Asociados, 1987 - 386 p.
CONTENIDO
Prólogo xi
Capítulo primero. PROPIEDADES 1
1.1. Generalidades 1
1.2. Reservas y consumos 4
1.3. Características del gas natural distribuido en España 7
1.4. Sistemas y unidades de medida 8
1.4.1. Medición de volumen 9
1.4.2. Medición de presión 10
1.4.3. Medición de calor 12
1.4.4. Medición de potencia calorífica 13
1.4.5. Medición de densidad y peso específico 14
1.4.6. Constantes y factores usuales de conversión 15
1.5. Características de combustión de los gases 16
1.5.1. Aire teórico 17
1.5.2. Poder fumígeno 17
1.5.3. Exceso de aire. Coeficiente de suministro 18
1.5.4. Temperatura teórica de combustión 19
1.5.5. Temperatura de ignición 19
1.5.6. Límites de inflamabilidad 19
1.5.7. Velocidad de deflagración 19
1.5.8. Velocidad crítica de retorno de llama 21
1.5.9. Velocidad de desprendimiento de llama 21
1.5.10. Intercambiabilidad de gases 21
1.5.11. Diagrama de combustión 25
1.5.12. Rendimiento de combustión 29
1.5.13. Rendimiento propio del horno 30
1.5.14. Diagrama del contenido de calor de los productos de combustión 31
Capítulo II. CONSIDERACIONES SOBRE EL EMPLEO DE GAS NATURAL 35
2.1. Aspecto global de la utilización del gas natural 35
2.2. Ventajas del gas natural 40
2.3. El problema de coste del combustible 42
2.4. Consumo específico de gas en procesos industriales 43
2.4.1. Aplicación de técnicas modernas 44
2.4.2. Incremento de la transmisión de calor 45
2.4.3. Prevención y recuperación de calores perdidos 48
2.4.4. Procesos y hornos especialmente concebidos para empleo de gas 51
Capítulo III. DISTRIBUCION, EQUIPOS y REDES 55
3.1. Distribución de gas natural 55
3.2. Estaciones receptoras 58
3.3. Equipos de aparatos y valvulería 62
3.3.1. Filtros 62
3.3.2. Válvulas de cierre 63
3.3.3. Válvulas de seguridad 66
3.3.4. Reductores. Reguladores de presión 68
3.3.5. Cambiador de calor 78
3.3.6. Contadores 78
3.3.7. Registradores de presión y temperatura 84
3.4. Normas de instalación de Estaciones receptoras 85
3.4.1. Situación de la Estación 85
3.4.2. Modo de instalación 86
3.4.3. Seguridad respecto a instalaciones eléctricas 78
3.4.4. Precauciones diversas 89
3.5. Red interior de tuberías 91
3.5.1. Determinación del trazado 92
3.5.2. Condiciones relativas a ciertos recorridos 93
3.5.2.1. Canalizaciones enterradas 94
3.5.2.2. Canalizaciones en cajas y galerías técnicas 95
3.5.2.3. Canalizaciones en cajetines 96
3.5.2.4. Canalizaciones empotradas 96
3.5.2.5. Canalizaciones de descarga eventuales 96
3.5.2.6. Situación de la válvula de aislamiento 96
3.5.3. Características de las tuberías 97
3.5.4. Determinación del diámetro de las tuberías 100
3.5.4.1. Generalidades 100
3.5.4.2. Número de Reynolds 103
3.5.4.3. Pérdida de carga lineal 104
3.5.4.4. Pérdida de carga sobre un tramo de longitud L 105
3.5.4.5. Fórmulas y gráficos de baja y alta presión 106
3.5.4.6. Pérdidas de carga singulares 114
3.5.4.7. Método de cálculo 116
3.6. Comprobación, ensayos, puesta en servicio y paro de la explotación 119
3.6.1. Ensayo de resistencia mecánica 119
3.6.2. Ensayo de estanquidad 120
3.6.3. Control radiográfico de las soldaduras 121
3.6.4. Ensayo de funcionamiento 121
3.6.5. Trámites necesarios para la puesta en marcha 122
Capítulo IV. QUEMADORES INDUSTRIALES 125
4.1. Definición y funciones de un quemador 125
4.2. Características de la llama y de los productos de combustión 126
4.3. Volumen de la cámara de combustión 129
4.4. Definiciones comunes a todos los quemadores de gas 130
4.5. Clasificación de los quemadores 132
4.6. Tipos de quemadores 135
4.6.1. Quemadores de mezcla previa 135
4.6.1.1. Quemador de mezcla previa por inducción atmosférica 137
4.6.1.2. Quemador de mezcla previa por aire inductor 140
4.6.1.3. Quemador de mezcla previa en máquinas mezcladoras 142
4.6.1.4. Quemadores de llamas libres alimentados en pre mezcla 143
4.6.1.5. Quemadores de pre mezcla con combustión en contacto con un refractario 146
4.6.2. Quemadores sin mezcla previa 151
4.7. Quemadores especiales 154
4.7.1. Quemadores monobloc de aire insuflado 154
4.7.2. Quemadores intensivos 159
4.7.3. Quemadores emisores de radiación infrarroja 163
4.7.4. Quemadores de tubos radiantes a alta temperatura 166
4.7.5. Quemadores de tubos sumergidos y de combustión sumergida 168
4.7.6. Quemadores mixtos o multicombustibles 172
4.7.7. Sopletes 180
4.8. Adaptación de los quemadores a los distintos gases y a la marcha mixta con fuel-oil 183
4.8.1. Quemadores con mezcla previa 184
4.8.2. Quemadores sin mezcla previa 185
4.9. Elección del tipo de quemador 186
4.10. Elementos auxiliares de los quemadores 190
4.10.1. Protección de las canalizaciones y los mezcladores de los retornos de llama 191
4.10.2. Encendido automático 191
4.10.3. Detección de las llamas 191
4.10.4. Regulación automática 192
Capítulo V. APLICACIONES INDUSTRIALES 193
5.1. Gas natural en los generadores de vapor 193
5.1.1. Equipos para calderas industriales 196
5.1.1.1. Quemadores a gas natural 196
5.1.1.2. Dispositivos de regulación 198
5.1.1.3. Organos de seguridad 198
5.1.2. Conversión de calderas existentes a gas natural 201
5.1.3. Funcionamiento mixto gas natural/ fuel-oil 205
5.2. Gas natural en la siderurgia y metalurgia de productos férricos 211
5.2.1. Reducción directa del mineral 212
5.2.2. Altos hornos 212
5.2.3. Hornos de fusión 213
5.2.3.1. Cubilotes de fusión de hierro fundido 213
5.2.3.2. Hornos de acero Martin Siemens 215
5.2.3.3. Hornos de fusión eléctricos 217
5.2.4. Hornos de recalentamiento 218
5.2.5. Hornos de tratamientos térmicos 228
5.2.6. Atmósferas controladas 239
5.2.7. Técnicas especiales 253
5.2.8. Oxicorte 256
5.3. Gas natural en la metalurgia de metales no férricos 259
5.4. Gas natural en la fabricación de cales y cementos 264
5.4.1. Cemento 273
5.5. Gas natural en la industria del vidrio 283
5.5.1. Hornos de balsa 284
5.5.2. Hornos de crisoles 289
5.5.3. Operaciones anexas a la fusión 290
5.6. Gas natural en la industria cerámica 296
5.6.1. Secado 297
5.6.2. Cocción 299
5.6.2.1. Productos de tierra cocida 299
5.6.2.2. Hornos de fuego móvil 300
5.6.2.3. Hornos túnel 301
5.6.2.4. Productos cerámicos propiamente dichos: lozas y azulejos, gres y porcelanas 302
5.7. Gas natural en la industria química 316
5.7.1. Como combustible 316
5.7.2. Como primera materia 318
5.7.2.1. Hidrógeno 318
5.7.2.2. Amoníaco 319
5.7.2.3. Metanol 319
5.7.2.4. Acetileno 319
5.7.2.5. Gas reductor 319
5.7.2.6. Proteínas 320
5.7.2.7. Azufre 321
5.8. Gas natural en industrias agrícolas y de alimentación 322
5.9. Gas natural en la industria textil 328
5.10. Gas natural en la industria de la madera, papel y cartón 336
5.11. Gas natural en utilizaciones diversas 340
5.11.1. Calentamiento directo 340
5.11.2. Calentamiento indirecto 348
5.11.3. Operaciones térmicas específicas del gas 353
5.12. Recomendaciones para el control y mantenimiento de equipos térmicos industriales utilizando gas 354
5.12.1. Control y mantenimiento de los equipos térmicos de gas 357
5.12.2. Reparaciones, caso de averías 366
5.12.3. Medios de control corrientes 378
Indice alfabético 381
8471462419
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Gas natural : características, distribución y aplicaciones industriales / Enrique Borras Brucart. - Barcelona : Editores Tecnicos Asociados, 1987 - 386 p.
CONTENIDO
Prólogo xi
Capítulo primero. PROPIEDADES 1
1.1. Generalidades 1
1.2. Reservas y consumos 4
1.3. Características del gas natural distribuido en España 7
1.4. Sistemas y unidades de medida 8
1.4.1. Medición de volumen 9
1.4.2. Medición de presión 10
1.4.3. Medición de calor 12
1.4.4. Medición de potencia calorífica 13
1.4.5. Medición de densidad y peso específico 14
1.4.6. Constantes y factores usuales de conversión 15
1.5. Características de combustión de los gases 16
1.5.1. Aire teórico 17
1.5.2. Poder fumígeno 17
1.5.3. Exceso de aire. Coeficiente de suministro 18
1.5.4. Temperatura teórica de combustión 19
1.5.5. Temperatura de ignición 19
1.5.6. Límites de inflamabilidad 19
1.5.7. Velocidad de deflagración 19
1.5.8. Velocidad crítica de retorno de llama 21
1.5.9. Velocidad de desprendimiento de llama 21
1.5.10. Intercambiabilidad de gases 21
1.5.11. Diagrama de combustión 25
1.5.12. Rendimiento de combustión 29
1.5.13. Rendimiento propio del horno 30
1.5.14. Diagrama del contenido de calor de los productos de combustión 31
Capítulo II. CONSIDERACIONES SOBRE EL EMPLEO DE GAS NATURAL 35
2.1. Aspecto global de la utilización del gas natural 35
2.2. Ventajas del gas natural 40
2.3. El problema de coste del combustible 42
2.4. Consumo específico de gas en procesos industriales 43
2.4.1. Aplicación de técnicas modernas 44
2.4.2. Incremento de la transmisión de calor 45
2.4.3. Prevención y recuperación de calores perdidos 48
2.4.4. Procesos y hornos especialmente concebidos para empleo de gas 51
Capítulo III. DISTRIBUCION, EQUIPOS y REDES 55
3.1. Distribución de gas natural 55
3.2. Estaciones receptoras 58
3.3. Equipos de aparatos y valvulería 62
3.3.1. Filtros 62
3.3.2. Válvulas de cierre 63
3.3.3. Válvulas de seguridad 66
3.3.4. Reductores. Reguladores de presión 68
3.3.5. Cambiador de calor 78
3.3.6. Contadores 78
3.3.7. Registradores de presión y temperatura 84
3.4. Normas de instalación de Estaciones receptoras 85
3.4.1. Situación de la Estación 85
3.4.2. Modo de instalación 86
3.4.3. Seguridad respecto a instalaciones eléctricas 78
3.4.4. Precauciones diversas 89
3.5. Red interior de tuberías 91
3.5.1. Determinación del trazado 92
3.5.2. Condiciones relativas a ciertos recorridos 93
3.5.2.1. Canalizaciones enterradas 94
3.5.2.2. Canalizaciones en cajas y galerías técnicas 95
3.5.2.3. Canalizaciones en cajetines 96
3.5.2.4. Canalizaciones empotradas 96
3.5.2.5. Canalizaciones de descarga eventuales 96
3.5.2.6. Situación de la válvula de aislamiento 96
3.5.3. Características de las tuberías 97
3.5.4. Determinación del diámetro de las tuberías 100
3.5.4.1. Generalidades 100
3.5.4.2. Número de Reynolds 103
3.5.4.3. Pérdida de carga lineal 104
3.5.4.4. Pérdida de carga sobre un tramo de longitud L 105
3.5.4.5. Fórmulas y gráficos de baja y alta presión 106
3.5.4.6. Pérdidas de carga singulares 114
3.5.4.7. Método de cálculo 116
3.6. Comprobación, ensayos, puesta en servicio y paro de la explotación 119
3.6.1. Ensayo de resistencia mecánica 119
3.6.2. Ensayo de estanquidad 120
3.6.3. Control radiográfico de las soldaduras 121
3.6.4. Ensayo de funcionamiento 121
3.6.5. Trámites necesarios para la puesta en marcha 122
Capítulo IV. QUEMADORES INDUSTRIALES 125
4.1. Definición y funciones de un quemador 125
4.2. Características de la llama y de los productos de combustión 126
4.3. Volumen de la cámara de combustión 129
4.4. Definiciones comunes a todos los quemadores de gas 130
4.5. Clasificación de los quemadores 132
4.6. Tipos de quemadores 135
4.6.1. Quemadores de mezcla previa 135
4.6.1.1. Quemador de mezcla previa por inducción atmosférica 137
4.6.1.2. Quemador de mezcla previa por aire inductor 140
4.6.1.3. Quemador de mezcla previa en máquinas mezcladoras 142
4.6.1.4. Quemadores de llamas libres alimentados en pre mezcla 143
4.6.1.5. Quemadores de pre mezcla con combustión en contacto con un refractario 146
4.6.2. Quemadores sin mezcla previa 151
4.7. Quemadores especiales 154
4.7.1. Quemadores monobloc de aire insuflado 154
4.7.2. Quemadores intensivos 159
4.7.3. Quemadores emisores de radiación infrarroja 163
4.7.4. Quemadores de tubos radiantes a alta temperatura 166
4.7.5. Quemadores de tubos sumergidos y de combustión sumergida 168
4.7.6. Quemadores mixtos o multicombustibles 172
4.7.7. Sopletes 180
4.8. Adaptación de los quemadores a los distintos gases y a la marcha mixta con fuel-oil 183
4.8.1. Quemadores con mezcla previa 184
4.8.2. Quemadores sin mezcla previa 185
4.9. Elección del tipo de quemador 186
4.10. Elementos auxiliares de los quemadores 190
4.10.1. Protección de las canalizaciones y los mezcladores de los retornos de llama 191
4.10.2. Encendido automático 191
4.10.3. Detección de las llamas 191
4.10.4. Regulación automática 192
Capítulo V. APLICACIONES INDUSTRIALES 193
5.1. Gas natural en los generadores de vapor 193
5.1.1. Equipos para calderas industriales 196
5.1.1.1. Quemadores a gas natural 196
5.1.1.2. Dispositivos de regulación 198
5.1.1.3. Organos de seguridad 198
5.1.2. Conversión de calderas existentes a gas natural 201
5.1.3. Funcionamiento mixto gas natural/ fuel-oil 205
5.2. Gas natural en la siderurgia y metalurgia de productos férricos 211
5.2.1. Reducción directa del mineral 212
5.2.2. Altos hornos 212
5.2.3. Hornos de fusión 213
5.2.3.1. Cubilotes de fusión de hierro fundido 213
5.2.3.2. Hornos de acero Martin Siemens 215
5.2.3.3. Hornos de fusión eléctricos 217
5.2.4. Hornos de recalentamiento 218
5.2.5. Hornos de tratamientos térmicos 228
5.2.6. Atmósferas controladas 239
5.2.7. Técnicas especiales 253
5.2.8. Oxicorte 256
5.3. Gas natural en la metalurgia de metales no férricos 259
5.4. Gas natural en la fabricación de cales y cementos 264
5.4.1. Cemento 273
5.5. Gas natural en la industria del vidrio 283
5.5.1. Hornos de balsa 284
5.5.2. Hornos de crisoles 289
5.5.3. Operaciones anexas a la fusión 290
5.6. Gas natural en la industria cerámica 296
5.6.1. Secado 297
5.6.2. Cocción 299
5.6.2.1. Productos de tierra cocida 299
5.6.2.2. Hornos de fuego móvil 300
5.6.2.3. Hornos túnel 301
5.6.2.4. Productos cerámicos propiamente dichos: lozas y azulejos, gres y porcelanas 302
5.7. Gas natural en la industria química 316
5.7.1. Como combustible 316
5.7.2. Como primera materia 318
5.7.2.1. Hidrógeno 318
5.7.2.2. Amoníaco 319
5.7.2.3. Metanol 319
5.7.2.4. Acetileno 319
5.7.2.5. Gas reductor 319
5.7.2.6. Proteínas 320
5.7.2.7. Azufre 321
5.8. Gas natural en industrias agrícolas y de alimentación 322
5.9. Gas natural en la industria textil 328
5.10. Gas natural en la industria de la madera, papel y cartón 336
5.11. Gas natural en utilizaciones diversas 340
5.11.1. Calentamiento directo 340
5.11.2. Calentamiento indirecto 348
5.11.3. Operaciones térmicas específicas del gas 353
5.12. Recomendaciones para el control y mantenimiento de equipos térmicos industriales utilizando gas 354
5.12.1. Control y mantenimiento de los equipos térmicos de gas 357
5.12.2. Reparaciones, caso de averías 366
5.12.3. Medios de control corrientes 378
Indice alfabético 381
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