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ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN
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Testo en el mundo
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Testo en España
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Resumen
• TEORIA DE LA COMBUSTIÓN
• INTERPRETACIÓN DE LAS MEDICIONES
• PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN
• MANTENIMIENTO
• INSTRUMENTACIÓN
• NORMATIVA
•SERVICIO DE CALIBRACIÓN
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TEORIA DE LA COMBUSTIÓN
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Triángulo de la combustión
IGNICIÓN
COMBURENTECOMBUSTIBLE
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Combustión estequiométrica (ideal)
La cantidad de aire es la necesaria para consumir todo el combustible
= 1
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
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
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Combustión incompleta con defecto de aire
La cantidad de aire es insuficiente para consumir todo el combustibleNos aparece un nuevo componente, el CO
< 1
CH4 + O2 CO2 + H2O + CO
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Combustión real con exceso de aire
La cantidad de aire es mayor a la necesaria para consumir todo el combustible.Nos sobrará O2 y seguiremos teniendo CO
> 1
CH4 + O2 CO2 + H2O + CO + O2
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Diagrama de la combustión
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Aire ambiente
Oxígeno
O2 21%Nitrógeno
N2 79%Aire
CH4 + O2 + N2 CO2 + CO + H2O + O2 + NO + NO2
NOx (Th)
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Valor límite para salas(oficinas , etc.)1,000 ppmAire ciudad : 700 ppm
Aire limpio : 330 a 400 ppm
5,000 ppm
1,000 ppm
500 ppm
0 ppm
Las personas mueren aire : 40,000 a 52,000 ppm
Mala calidad del aire interior
Concentración máxima deseguridad ( menor límite tóxico ):5,000 ppm
Exceso de ven-tilación
Ventila-ciónideal
Parámetro en ambiente: CO2
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Valores típicos en ambiente: 500 – 1.000 ppm CO2
Valores típicos en ambiente con revoco: >> 2.000 ppm CO2
Parámetro en ambiente: CO2
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Parámetro en ambiente: CO
Muerte después de 1h
Inconsciente después de 1h
Letal después de 2 horas
Máximo nivel de exposición
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• Valores típicos en ambiente: 0 – 2 ppm CO• Valores típicos en ambiente con revoco: >> 50 ppm CO
Parámetro en ambiente: CO
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Parámetros:
COcorregido
DIÓXIDO DE CARBONO
OXÍGENO
MONÓXIDO DE CARBONO
TEMPERATURA DE COMBUSTIÓN
CO2
O2
CO
ºCMONÓXIDO DE CARBONO
TIRO mmca
EXCESO DE AIRERENDIMIENTO %
%
Análisis de la combustión
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El rango de exceso de aire de la combustión dependerá del tipo de planta de combustión y el combustible.
Exceso de aire λ
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Se calcula a partir del O2 medido y del CO2 estequiométrico (o máximo) propio para cada combustible.
CO2 =21 - O2 medido
21x CO2 máx
Combustible CO2 max
Gasoil EL 15,4%
Gas natural 11,8%
Carbón 18,5%
Valores típicos en una combustión: 8 - 11 % CO2
Dióxido de Carbono: CO2
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Es el oxígeno sobrante de la combustión, debido al exceso de aire.
Se mide directamente con el sensor electroquímico.
Oxígeno O2
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• 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 : CO
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Es la medida del CO sin tener en cuenta el exceso de aire es decir, se calcula en base a = 1
Sirve para trabajar siempre sobre la misma base.
COcorr = x COmedido
Monóxido de carbono corregido: COcorregido
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CO: Tono de azulCubo con agua: Exceso de aireCOcorr: Gotas de tinta
CO corregido
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Instrumentos Testo, S.A
•Valores típicos en una combustión: 0 – 1000 ppm CO
Monóxido de carbono corregido : CO corr
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Instrumentos Testo, S.A
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 110ºC 160ºC
Condensación Estanca Atmosférica
Temperatura de Humos (Th) / Temperatura Ambiente (Ta)
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- XK
Rendimiento de una planta ƞ:
ƞ = 100% - qA – qi - qR
Rendimiento
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INTERPRETACIÓN DE LAS MEDICIONES
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Análisis de la combustión
Calderas 60ºC y calentador 110ºC
Siempre debe estar en depresión, cualquier valor negativo
Menor a 10% (cuanto más alto mejor)
Valores a conseguir
Entre 5% y 10% (lo normal es 7...9%)
Entre 1,3 y 3 (Dependiendo del tipo de sistema y fabricante)
Entre 0 y 200 (si da más comprobar caldera)
Lo menor posible (lo normal < 7%)
Lo mayor posible, > 80%
Valor recomendado menor a 15 ppm. Normalmente entre 0 ppm y 2 ppm.
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Circunstancias más comunes que afectan al CO
Revocos
• Obstrucción del tubo de S.P.C.
• Suciedad en el intercambiador
Inversión de Tiro
1. Mal diseño del tubo de S.P.C.
2. Excesivo diámetros en los inyectores con lo cual se disminuye la presión de salida de gas, y tiene menos aporte de aire primario
Otros
1. Exceso de potencia de gas
2. Suciedad en los venturis de entrada de gas-aire (aire primario)
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Instrumentos Testo, S.A
Revoco Inversión de tiro
Temperatura humos
CO corregido
O2
Exceso de aire λ
CO2
Interpretación de resultados
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Instrumentos Testo, S.A
19.50.00
01.6
18.231
7.5015.119.511.9
ºCTiroContenido-COContenido-CO2Contenido-O2CO-No DiluidoqAExceso aireTemp. AmbienteTemp. HumosCO2-Máx
ºCmbarppm%%Ppm%
ºCºC%
Interpretación de resultados
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Instrumentos Testo, S.A
0.8199319171.04
11.254.2
95.890.7-0.1
2018
O2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoThTiroPresión suministroPresión dinámica
%ppmppm
%%%ºCmbarmbarmbar
Interpretación de resultados
Caldera de Condensación O2
+
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Instrumentos Testo, S.A
O2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoThTiroPresión suministroPresión dinámica
%ppmppm
%%%ºCmbarmbarmbar
Interpretación de resultados
Caldera de Condensación O2
2.16605941.11
10.533.5
96.589.4-0.1
2018
- +
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Instrumentos Testo, S.A
O2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoThTiroPresión suministroPresión dinámica
%ppmppm
%%%ºCmbarmbarmbar
Interpretación de resultados
Caldera de Condensación O2
4.91371051.3
8.973.3
96.787.8-0.1
2018
- +
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Instrumentos Testo, S.A
O2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoThTiroPresión suministroPresión dinámica
%ppmppm
%%%ºCmbarmbarmbar
Interpretación de resultados
Caldera de Condensación O2
-5.54231
1.358.642.8
97.285.8-0.3
2018
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Instrumentos Testo, S.A
148.116
160384.2
2.7915.984.1
131.5
Presión suministroPresión dinámicaO2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoTh
mbarmbar%ppmppm
%%%ºC
Interpretación de resultados
Caldera de Estanca Presión de dinámica
hPa +
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Instrumentos Testo, S.A
189.4
15.314439
3.683.1814.585.5
132.4
Presión suministroPresión dinámicaO2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoTh
mbarmbar%ppmppm
%%%ºC
Interpretación de resultados
Caldera de Estanca Presión de dinámica
hPa +-
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Instrumentos Testo, S.A
1914.58.95431
1.746.748.3
91.7148.7
Presión suministroPresión dinámicaO2CO CorrCOExceso de aireCO2Pérdidas qARendimientoTh
mbarmbar%ppmppm
%%%ºC
Interpretación de resultados
Caldera de Estanca Presión de dinámica
- hPa
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Instrumentos Testo, S.A
PROCEDIMIENTO DE MEDICIÓN
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Instrumentos Testo, S.A
¿ Dónde se mide el tiro ?
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Instrumentos Testo, S.A
El lugar correcto para comprobar la combustión es en el centro de la salida de los productos de la combustión entre 15 y 40 cm del collarín del aparato.
Sistema para adaptar a los tubos coarrugados y poder realizar las pruebas de combustión
Lugares donde se coloca la sonda
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Instrumentos Testo, S.A
En caso de inaccesibilidad a la salida de humos, colocar la sonda por debajo del cortatiros y a unos 2cm por encima del intercambiador.
Lugares donde se coloca la sonda
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Instrumentos Testo, S.A
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
Tiro
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Instrumentos Testo, S.A
¿Cuándo sabremos en el analizador de combustión, que la medición ha finalizado?_ Cuando el valor de COcorr se haya estabilizado.
¿Cómo debe analizar el rendimiento en calderas de tiro forzado?_ Tº Ambiente en la entrada de aire y Tº Humos en la salida de la combustión.
Análisis de la combustión
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Instrumentos Testo, S.A
MANTENIMIENTO DEL ANALIZADOR
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Instrumentos Testo, S.A
_ Elevadas concentraciones de gas.
• Sacar la sonda del foco y aspirar aire ambiente hasta desaturar las células electroquímicas.
• No desconectar la sonda durante la limpieza.
• Configurar la protección en el analizador de combustión:
• Si tenemos mediciones con concentraciones elevadas:
Protección de las células electroquímicas
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Instrumentos Testo, S.A
_ Elevadas concentraciones de gas.
• Comprobar el estado de las células electroquímicas:
o bien
Protección de las células electroquímicas
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Instrumentos Testo, S.A
_ Hollín y partículas.
• Los filtros deben estar limpios para evitar que el hollín y las partículas lleguen a las células electroquímicas:
Protección de las células electroquímicas
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_ Condensados.
• Vaciar la trampa de condensados después de la medición, si hubiese condensados en ella, asegurarse de cerrar bien el tapón y tener la bomba de aspiración desconectada.
• Agitar la sonda de humos para extraer los condensados que hay en ella.
• Aspirar aire ambiente para eliminar los condensados de la linea de muestreo.
Protección de las células electroquímicas
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Instrumentos Testo, S.A
_ Estanqueidad del analizador de la combustión.
• Conecte la sonda al analizador de combustión.
• Coloque el tapón protector de color negro en la punta de la sonda de gases de combustión.
• Se visualiza el caudal de la bomba. Si el caudal es< 0,02l/min, significa que las líneas de gas no tienen ningunafuga.
Evitar datos de medida incorrectos
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Instrumentos Testo, S.A
_ Termopar de la sonda de humos
• El termopar de la sonda de gases de combustión no debe tocar el tubo metálico de la sonda.
• Enderece el termopar si fuese necesario.
Evitar datos de medida incorrectos
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Instrumentos Testo, S.A
INSTRUMENTACIÓN PARA CALEFACCIÓN
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Instrumentos Testo, S.A
El analizador testo 330LL
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Instrumentos Testo, S.A
Visualización valores medidos
Fecha y Hora de la medición
Barra de función
Combustible seleccionado
Estado de la batería
Descripcion del visualizador
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Instrumentos Testo, S.A
Sensores del analizador
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Instrumentos Testo, S.A
Sondas de gases
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Instrumentos Testo, S.A
SET para combustibles sólidos
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Instrumentos Testo, S.A
320
- Garantía de 2 años- Sensores O2 y CO- Rango CO: 4.000 ppm- Medición de tiro y presión diferencial- Registro de 500 mediciones con opción a software “EasyHeat”
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 y matriz Pdc- Personalización de la impresión- Registro de 500.000 mediciones con opción a software “EasyHeat”- Opción de comunicación Bluetooth- Auto diagnosis del estado de los sensores
Comparativa 330 vs 320
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Instrumentos Testo, S.A
Opacímetro digital Testo 308
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Instrumentos Testo, S.A
Analizador de partículas finas Testo 380
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Instrumentos Testo, S.A
Datos técnicos:
Rango: 0...2000 ppm
Temperatura trabajo delinstrumento: + 5...45 °C
Exactitud: 3 ppm ( 0...50 ppm)10 % del v.m. ( > 50 ppm )
Resolución: 1 ppm
Límites alarma : 1. 50 ppm2. 100 ppm3. 500 ppm
Medición de Monóxido de Carbono (CO) Testo 315-2
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Instrumentos Testo, S.A
Datos técnicos:
Rango: CO 0...100 ppmCO2 0...10.000 ppm
Temperatura trabajo delinstrumento: + 0...40 °C
Exactitud: CO ± 3 ppm ( 0...20 ppm)± 5 ppm ( > 20 ppm)
CO2 ± 300 ppm (0...4.000 ppm)± 8% del vm(4.000...6.000 ppm)± 500 ppm (6.000...10.000 ppm)
Resolución: CO 0,5 ppmCO2 10 ppm
Medición CO y CO2 ambiente Testo 315-3
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Instrumentos Testo, S.A
0 ppm 150 ppm 50 ppm 150 ppm
Resultado de medicióncorrecto
Cero en airelimpio
Resultado de medicióncorrecto
Capuchón cerrado atmósfera cero
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.
Ajuste del cero
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Instrumentos Testo, S.A
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
Medidor de CO2 ambiente Testo 535
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Instrumentos Testo, S.A
Vaso caudalímetro para agua: Vaso provisto de un diafragma de secciónvariable medidor del caudal de agua en movimiento (por ejemplo, el gasto deagua de un calentador a gas).
Caudalímetro: cálculo de la potencia útil
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Instrumentos Testo, S.A
Donde: 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 lafría entrante (ºC)
Todos los aparatos a gas están fabricados para que den unadiferencia de temperatura de 25º (siempre que el gasto deagua sea correcto).
Pu = m * Ce * ∆t
Ren = P.Nominal / P.Útil
Caudalímetro: cálculo de la potencia útil
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Instrumentos Testo, S.A
testo 316-1 testo 316-2
Detectores de fugas de gas Testo 316-1/-2
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Instrumentos Testo, S.A
Detector de fugas de:
• Metano• Propano• Hidrógeno
en zonas con riesgo de explosión
Detectores de fugas de gas EX Testo 316-EX
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Instrumentos Testo, S.A
Medición de escapes de gases de combustión en sistemas de calefacción
Medidor de revocos Testo 317-1
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Instrumentos Testo, S.A
• Manómetro de bolsillo para la
comprobación de tuberías domésticas.
Manómetro doméstico de presión diferencial Testo 510
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Instrumentos Testo, S.A
• Manómetro profesional para la
comprobación de la distribución del gas.
• Sonda de alta presión opcional hasta para los test de agua sanitaria y residual (hasta 25 bar).
• Registro de las medición.
• Impresión de tíquet.
El manómetro profesional Testo 312-4
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Instrumentos Testo, S.A
Nueva cámara testo 870
• Detector: 160x120 píxels (320x240 con SR)
• NETD: 100 mK / 0,1 ºC• Rango: -20..+280ºC• Punto frío/caliente• Ligera y compacta
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Instrumentos Testo, S.A
Distribución pared o suelo radiante Radiadores
Cámara termográfica Testo 870
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Instrumentos Testo, S.A
Filtraciones de airePlacas fotovoltaicas
Cámara termográfica Testo 870
![Page 74: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/74.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
MagnetotérmicoTornillos flojos
Cámara termográfica Testo 870
![Page 75: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/75.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
- 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
Prueba de estanqueidad con el Testo 312-4
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Instrumentos Testo, S.A
testo 312-4
V 0.92 01362777---------------------------------------------------------------------
Test de estanqueidad--------------------------------------------------------------------
09.01.2008 12:39:16
P inicial 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 [ ] Incorrecto
Equipo:.........................................
n cliente:......................................
Cliente:........................................
Dirección:....................................
Operario:.....................................
---------------------------------------------
Nº de serieMediciónFecha y hora
Resultados
Aptitud
Datos del cliente / operario
Ticket de impresión Testo 312-4
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Instrumentos Testo, S.A
NORMATIVA
![Page 78: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/78.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
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.
Aplicación de la norma
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Instrumentos Testo, S.A
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 productos de la combustión.
• Clasificar las anomalías detectadas en el control periódico.
La Norma UNE 60670-13: Objetivo de la norma
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Instrumentos Testo, S.A
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: Tipos de anomalías
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Instrumentos Testo, S.A
4.1 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 aparatos 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 técnicas 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 si existe
apagada.
Cómo se mide• Aparato a gas en régimen estacionario
transcurren 5 minutos.
• Medir CO-amb con un detector adecuado
colocar el detector a 1m del aparato y a
1.80m de altura.
Valores medidos• CO-amb < 15 ppm Correcto• 15 ppm < CO-amb < 50 ppm Anomalía secundaria• CO-amb > 50 ppm Anomalía principal
La Norma UNE 60670-13 para CO ambiente dice que ...
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Instrumentos Testo, S.A
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 en combustión dice que ...
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Instrumentos Testo, S.A
4.6 Análisis de combustión del aparato.
Cómo se mide Valores medidos-Aparato a gas en régimen estacionario y CO-corregido > 200 ppm en la
posición de máxima potencia ......... Ajustar el aparato a gas
-Dejar transcurrir 5 minutos CO-corregido > 1.000 ppm
-Medir CO-corregido con un analizador adecuado ......... Nunca dejar puesto en
- Colocar la sonda en la toma de muestras del conducto marcha el
aparato a gas
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
La Norma UNE 60670-10 del 1999 para CO corregido decía que ...
![Page 84: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/84.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
Instrucción 3BIS/2008/RSI sobre aplicación del RITE
![Page 85: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/85.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
R.I.T.E. – IT 3.4.1 Opacidad y partículas sólidas
![Page 86: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/86.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
IDAE: Procedimiento de inspección periódica
![Page 87: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/87.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
Según la ITC-ICG 07 y ITC-ICG 08 del R.D. 919/2006, sedeben calibrar los equipos de medida una vez cada docemeses como mínimo, de acuerdo con los anexos A.3 y B.3de las normas UNE 60670-10:2005 y 60670-13:2005.
La normativa establece que:
Calibración equipos
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Instrumentos Testo, S.A
SERVICIO DE CALIBRACIÓN
![Page 89: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/89.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
Laboratorio de calibración:
ISOENAC
Laboratorio de calibración
![Page 90: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/90.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
Certificación ISO
![Page 91: ANALISIS DE LA COMBUSTIÓN](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022051008/589d99241a28ab304a8bc2c5/html5/thumbnails/91.jpg)
Instrumentos Testo, S.A
Acreditación ENAC
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN