Las tolvas dosificadoras regulan la alimentación de combustible de biomasa al hogar para mantener una variable del proceso, como la presión o la temperatura, en su valor de consigna. Su diseño debe considerar las variaciones del combustible a base de madera que se maneja, y no solo un caudal nominal de alimentación.
Cinco propiedades del combustible influyen directamente en los requisitos para una dosificación confiable.
1. Poder calorífico del combustible
Para un aporte térmico determinado al hogar, un menor poder calorífico exige un mayor caudal de combustible. El equipo de dosificación debe poder cubrir esa demanda con los distintos combustibles previstos.
2. Contenido de humedad
La humedad afecta la densidad aparente, el poder calorífico y la fuerza necesaria para cizallar el material. También puede favorecer la formación de aglomerados. Estos cambios influyen en la regularidad con que el combustible se desplaza por la tolva y entra al hogar.
3. Distribución granulométrica
Las fibras largas y las partículas de gran tamaño pueden reducir la capacidad de transporte e interrumpir la alimentación de combustible. El tamaño máximo de partícula previsto es una consideración importante al seleccionar el paso de los tornillos sinfín y la geometría del alimentador.
4. Contenido de cenizas y arena
La sílice y otros materiales abrasivos aumentan el desgaste de las piezas giratorias y fijas. Limitar la velocidad de giro de los tornillos sinfín puede ayudar a controlar el desgaste, pero mantener el caudal requerido a menor velocidad puede exigir tornillos de mayor tamaño.
5. Ángulo de reposo
El ángulo que forma una pila de material suelto por efecto de la gravedad ayuda a describir cómo se comporta el combustible durante su manejo. Un ángulo mayor puede indicar una mayor tendencia a formar puentes, lo cual debe considerarse en el diseño de la tolva dosificadora.
Un factor adicional: la vibración del equipo
La vibración puede hacer que las partículas finas se asienten en los espacios entre las partículas más grandes. En un conjunto de tolvas dosificadoras, esa segregación puede generar distribuciones granulométricas desiguales y lechos de combustible poco uniformes. El desequilibrio resultante en la combustión puede contribuir a emisiones impredecibles y a la formación de escoria.
Diseñar para el combustible que realmente se maneja
Una dosificación confiable depende de adaptar el equipo al rango de propiedades del combustible que recibirá. Evaluar en conjunto el poder calorífico, la humedad, la granulometría, el contenido de materiales abrasivos y la fluidez ayuda a identificar cambios que pueden mejorar la confiabilidad y la capacidad de alimentación.