Calefacción del carbón

Importancia del carbón en el sector energético

El carbón siempre se ha considerado una fuente fundamental de energía que desempeña un papel importante en la economía nacional. Teniendo esto en cuenta, está claro que el carbón también es la principal fuente de emisiones de carbono en el mundo. El principal componente del carbón es el carbono, aunque también contiene otros elementos como hidrógeno, nitrógeno, azufre y oxígeno. El principal componente del carbón es el carbono, aunque también contiene otros elementos como hidrógeno, nitrógeno, azufre y oxígeno.

El uso del carbón comenzó en épocas antiguas, en torno a la edad de Bronce (3000 – 2000 A.C.), y hoy en día se usa ampliamente, sobre todo por su disponibilidad, sin olvidar su bajo costo de producción. El carbón se extrae del suelo a través de la minería, que puede ser subterránea o a cielo abierto.

Productos de calefacción por inmersión

Hay diferentes calentadores de inmersión en el mercado, entre los cuales podemos mencionar los siguientes:

 

Calentadores de inmersión sobre el costado: este tipo de calentadores está diseñado especialmente para recipientes en los cuales es imposible instalar calentadores de inmersión laterales, por lo que se instalan a través de la parte superior del recipiente. En este tipo de calentadores de inmersión, la porción calentada de la unidad se construye a un lado o en el fondo del tanque. El objetivo es hacer que el fluido en el interior del recipiente fluya de forma natural para facilitar la distribución homogénea. La necesario usar recintos para terminales o cables conductores para conectar la corriente

 

Calentadores de Brida

Los calentadores de inmersión con conexión de brida vienen con una horquilla acodada con elementos tubulares que se encuentran soldados a una brida. Estos calentadores tienen cajas de cableado que se usan para las conexiones eléctricas. Los calentadores de brida tienen pernos que lo conectan fácilmente a la brida o boquilla correspondiente soldada a la pared del tanque. Los calentadores de brida vienen en una variedad de tamaños, potencias nominales, voltajes, recintos de terminales y materiales de recubrimiento, lo que los convierte en una opción favorita para todos los tipos de calefacción.

Los calentadores de brida están diseñados para ser usados en tanques presurizados; su método de inmersión directa garantiza que la energía se monitoree y que se pueda controlar fácilmente. A continuación se muestra una imagen de un calentador de brida.

El carbón no coquizable se clasifica en función del UHV (valor calorífico útil), es decir, que la clasificación es determinada por el contenido de ceniza. Esto es diferente en el caso del carbón semi-coquizable, el cual se clasifica en función del contenido de ceniza y humedad.

 

Calefacción del carbón

La ventilación es lo más importante que se debe tomar en cuenta al calentar el carbón, particularmente en una mina de carbón subterránea. Una alta cantidad de ventilación tiene como resultado que el calor se disipe por convección, mientras que una baja tasa de ventilación hace que la tasa de reacción carezca de suficiente oxígeno. Los experimentos realizados han demostrado que el carbón requiere una tasa de ventilación de 100 a 500 cm³/min. Las pruebas de calentamiento espontáneo realizadas sobre las tasas de ventilación a temperatura ambiente crítica han mostrado que los resultados eran comparables a los de las pruebas de calentamiento espontáneo sin ventilación. Estos experimentos demostraron que existe un flujo óptimo de ventilación necesario para producir la tasa máxima de aumento de temperatura con la mejor temperatura ambiente.

Los productos químicos fuertes son corrosivos en la naturaleza, es aquí donde resultan útiles los calentadores de inmersión equipados con elementos reemplazables. El uso de estos calentadores de inmersión ayuda a alcanzar la temperatura ideal, la cual es fácil de mantener dentro del límite de tiempo recomendado. Los elementos reemplazables son excelentes, ya que no es necesario drenar los productos químicos para realizar el mantenimiento de los calentadores.

 

He aquí algunos beneficios del uso de los calentadores de inmersión:

  • Son una excelente solución para contener químicos tóxicos.
  • Los calentadores de inmersión son seguros de mantener, ya que usan elementos reemplazables que no requieren drenaje.

 

Extracción del carbón

El carbón normalmente se extrae usando maquinarias de gran tamaño que lo excavan del suelo. Los métodos más comunes de extracción de carbón son la minería superficial y la minería subterránea. La minería superficial se aplica cuando el carbón está cerca de la superficie, normalmente a no más de 200 pies de la misma. Para extraer al carbón del suelo, se usan máquinas gigantescas. Después de extraer el carbón es importante volver a colocar la tierra en su sitio para cubrir la mina.

La minería subterránea se usa cuando el carbón se encuentra a una cierta profundidad con respecto a la superficie; es común encontrar minas de carbón que se extienden hasta 1000 pies por debajo de la superficie. En esos casos, los mineros de carbón requerirán maquinaria pesada para extraer el carbón y llevarlo hasta la superficie con los sistemas transportadores.

 

Tipos de minería superficial

La más común es la minería por desmonte (strip mining), que se usa comúnmente en vetas carboníferas someras de cierto espesor.

Minería por desmonte (strip mining)

La minería por desmonte se puede realizar como desmonte de área o de contorno; en ésta, los estratos carboníferos se encuentran en yacimientos planos cerca de la superficie. En el caso de la minería por desmonte de área, el material que se encuentra en la parte superior se remueve de la veta carbonífera en bandas largas y estrechas, lo que deja expuesto el carbón fácilmente.

Desmonte de contorno (contour stripping)

Este método es común en áreas con terrenos de pendiente pronunciada, es un poco diferente, ya que implica extraer el material estéril de la veta carbonífera; el primer corte se realiza cerca del afloramiento, y luego alrededor de la ladera. Se aplica presión en el borde externo del banco. El equipo usado en este tipo de minería viene en tamaños más reducidos en comparación con los usados en la minería por desmonte de área.

El carbón se clasifica en cuatro tipos diferentes, según su capacidad energética al someterlo a presión, calor y tiempo. Estos cuatro tipos incluyen los siguientes:

Lignita: es de color marrón o negro y tiene un alto contenido de humedad y ceniza, tiene el menor valor calorífico, y se considera inmaduro, ya que aún es blando. Su principal uso es para generar electricidad.

Carbón sub-bituminoso: es un carbón de color negro opaco que requiere un mayor valor calorífico, principalmente usado para generar electricidad y para la calefacción de espacios.

Carbón bituminoso: es un carbón de color oscuro y consistencia dura, con un mayor valor calorífico que la lignita y el carbón sub-bituminoso, pero menor que el valor calorífico de la antracita.

Antracita: también conocido como “carbón duro”, se forma a partir del carbón bituminoso, por efecto de las mayores presiones en los estratos de roca. Normalmente es muy duro, compacto y brillante, y tiene el mayor contenido de energía. Se usa principalmente para la calefacción de espacios y para generar electricidad.

En conclusión, el carbón sigue siendo un mineral importante en todo el mundo, y aunque puede tener un impacto negativo en el ambiente, es una fuente importante de energía en todo el mundo.

 

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