馃敶✈️213. Calefacci贸n de un Avi贸n 馃殎 - Aircraft Heating
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Calefacci贸n en un Avi贸n - Aircraft Heating
Sistemas de aire de purga - Bleed Air Systems
Las temperaturas en las altitudes en las que operan los aviones pueden estar muy por debajo de los 0 °F. En combinaci贸n con las temperaturas estacionalmente fr铆as, esto hace que calentar la cabina sea algo m谩s que un lujo.
Los aviones presurizados que utilizan sistemas de aire acondicionado de ciclo de aire mezclan el aire de purga con el aire fr铆o producido por la turbina de expansi贸n de la m谩quina de ciclo de aire para obtener aire caliente para la cabina.
Esto se discute en la secci贸n que cubre el aire acondicionado de ciclo de aire en este cap铆tulo. Las aeronaves no equipadas con aire acondicionado de ciclo de aire pueden calentarse por uno de los pocos m茅todos posibles.
Algunos aviones de turbina no equipados con sistemas de ciclo de aire siguen utilizando el aire de purga del compresor del motor para calentar la cabina. Existen varios m茅todos. El aire de purga se mezcla con el aire ambiente, o con el aire de retorno de la cabina, y se distribuye por toda la aeronave a trav茅s de conductos.
La mezcla de aire puede hacerse de varias maneras. Las v谩lvulas de mezcla de aire, las v谩lvulas de control de flujo, las v谩lvulas de cierre y otras v谩lvulas de control diversas se controlan mediante interruptores en la cabina.
Un sistema de calentamiento de aire de purga STC'd utiliza mini eyectores en las cabinas de los helic贸pteros para combinar el aire de purga con el aire de la cabina. Todos estos sistemas de calefacci贸n por aire de purga son sencillos y funcionan bien, siempre que las v谩lvulas, los conductos y los controles est茅n en condiciones de funcionamiento.
Sistemas de calefacci贸n el茅ctrica
En ocasiones, se utiliza un dispositivo de calefacci贸n el茅ctrica para calentar el avi贸n. La electricidad que fluye a trav茅s de un elemento calefactor hace que 茅ste se caliente.
Para transferir el calor se utiliza un ventilador que sopla aire sobre los elementos y dentro de la cabina. Otros elementos del suelo o de las paredes laterales simplemente irradian calor para calentar la cabina.
Los calentadores el茅ctricos de elementos calefactores requieren una cantidad significativa de la potencia del generador del avi贸n, que es mejor dedicar al funcionamiento de otros dispositivos el茅ctricos. Por esta raz贸n, no son muy comunes.
Sin embargo, su uso en tierra cuando se alimentan de una fuente de energ铆a el茅ctrica en tierra precalienta la cabina antes de que los pasajeros suban a bordo y no grava el sistema el茅ctrico.
Calentadores de tubos de escape
La mayor铆a de los aviones ligeros de un solo motor utilizan sistemas de calefacci贸n de la cubierta de escape para calentar la cabina. El aire ambiente se dirige a una cubierta met谩lica, o camisa, que encierra parte del sistema de escape del motor.
El aire se calienta con el escape y se dirige a la cabina a trav茅s de una v谩lvula de calentamiento del cortafuegos. Esta sencilla soluci贸n no requiere energ铆a el茅ctrica ni del motor y aprovecha el calor que de otro modo se desperdiciar铆a.
Una de las principales preocupaciones de los sistemas de calefacci贸n de la cubierta del escape es la posibilidad de que los gases de escape puedan contaminar el aire de la cabina. Incluso la m谩s m铆nima grieta en un colector de escape podr铆a enviar suficiente mon贸xido de carbono a la cabina como para ser mortal.
Existen estrictos procedimientos de inspecci贸n para minimizar esta amenaza. La mayor铆a de ellos consisten en presurizar el sistema de escape con aire, mientras se inspeccionan las fugas con una soluci贸n jabonosa.
Algunos requieren que se retire el escape y se presurice mientras se sumerge bajo el agua para detectar cualquier fuga. La frecuencia de detecci贸n de fugas en el sistema de escape puede ser cada 100 horas.
Ocasionalmente, el sistema de escape se modifica ligeramente en una configuraci贸n de calor de cubierta. Por ejemplo, un silenciador de escape puede tener numerosos puntos de soldadura unidos, que aumentan la transferencia de calor al aire de la cabina. Cada punto de soldadura es un lugar para una posible fuga.
Independientemente de la edad o el estado, las aeronaves con sistemas de calefacci贸n de la cubierta de escape deben tener un dispositivo de detecci贸n de mon贸xido de carbono en la cabina.
Calentadores de combusti贸n
Los calefactores de combusti贸n de las aeronaves se utilizan en muchas aeronaves de tama帽o peque帽o y mediano. Se trata de una fuente de calor independiente del motor o motores de la aeronave, aunque utiliza el combustible del sistema de combustible principal de la aeronave.
Los calefactores de combusti贸n son fabricados por algunas empresas diferentes que suministran a la industria de la aviaci贸n. La mayor铆a son similares a la descripci贸n que sigue. Las unidades m谩s modernas tienen interruptores electr贸nicos de encendido y control de la temperatura.
Los calefactores de combusti贸n son similares a los calefactores de la cubierta de escape en el sentido de que el aire ambiente se calienta y se env铆a a la cabina. La fuente de calor en este caso es una c谩mara de combusti贸n independiente situada en el interior de la cubierta exterior cil铆ndrica de la unidad de calefacci贸n.
En la c谩mara interior herm茅tica se enciende la cantidad adecuada de combustible y aire. El escape de la combusti贸n se canaliza hacia el exterior. El aire ambiente se dirige entre la c谩mara de combusti贸n y la cubierta exterior. Absorbe el calor de la combusti贸n por convecci贸n y se canaliza hacia la cabina.
Sistema de aire de combusti贸n
El aire utilizado en el proceso de combusti贸n es aire ambiente recogido del exterior del avi贸n, o del compartimento en el que est谩 montado el calentador de combusti贸n. Un soplador se encarga de enviar a la c谩mara la cantidad y la presi贸n de aire correctas.
Algunas unidades tienen reguladores o una v谩lvula de alivio para garantizar estos par谩metros. El aire de combusti贸n est谩 completamente separado del aire que se calienta y se env铆a a la cabina.
Sistema de aire de ventilaci贸n
El aire de ventilaci贸n es el nombre del aire que se calienta y se env铆a a la cabina. Normalmente, entra en el calentador de combusti贸n a trav茅s de una toma de aire de ariete. Cuando la aeronave est谩 en tierra, un ventilador de aire de ventilaci贸n controlado por un interruptor del tren de aterrizaje funciona para aspirar el aire.
Una vez en el aire, el ventilador deja de funcionar ya que el flujo de aire de ariete es suficiente. El aire de ventilaci贸n pasa entre la c谩mara de combusti贸n y la cubierta exterior del calentador de combusti贸n, donde se calienta y se env铆a a la cabina.
Sistema de combustible
Como se ha mencionado, el combustible para el calentador de combusti贸n se extrae de un dep贸sito de combustible de la aeronave. Una bomba de combustible de presi贸n constante con v谩lvula de alivio extrae el combustible a trav茅s de un filtro.
Una v谩lvula de solenoide principal aguas abajo suministra el combustible a la unidad. El solenoide est谩 controlado por el interruptor del calentador de cabina en la cabina y por tres interruptores de seguridad situados en el calentador de combusti贸n.
El primer interruptor de seguridad es un interruptor de l铆mite de conducto que mantiene la v谩lvula cerrada en caso de que la unidad no tenga suficiente flujo de aire de ventilaci贸n para mantenerla dentro del rango de temperatura de funcionamiento correcto.
El segundo es un interruptor de presi贸n que debe detectar la presi贸n del ventilador de aire de combusti贸n para permitir que el solenoide se abra. El combustible llega a la c谩mara de combusti贸n s贸lo si hay aire con el que pueda mezclarse.
Por 煤ltimo, un interruptor de sobrecalentamiento tambi茅n controla el solenoide de suministro de combustible principal. Cuando se produce una condici贸n de sobre-temperatura, cierra el solenoide para detener el suministro de combustible.
Un solenoide secundario se encuentra aguas abajo del solenoide principal de suministro de combustible. Forma parte de una unidad de control de combustible que tambi茅n alberga un regulador de presi贸n y un filtro de combustible adicional.
La v谩lvula se abre y se cierra por orden del termostato del calentador de combusti贸n. Durante el funcionamiento normal, el calentador se enciende y se apaga abriendo y cerrando este solenoide a la entrada de la c谩mara de combusti贸n. Cuando se abre, el combustible fluye a trav茅s de una boquilla que lo roc铆a en la c谩mara de combusti贸n.
Sistema de encendido
La mayor铆a de los calentadores de combusti贸n tienen una unidad de encendido dise帽ada para recibir la tensi贸n del avi贸n y aumentarla para encender una buj铆a situada en la c谩mara de combusti贸n. Los calentadores de combusti贸n m谩s antiguos utilizan unidades de encendido de tipo vibrador.
Las unidades modernas tienen encendido electr贸nico. El encendido es continuo cuando se activa. Esto ocurre cuando el interruptor del calefactor se coloca en la posici贸n ON en la cabina, y el soplador de aire de combusti贸n genera suficiente presi贸n de aire en la c谩mara de combusti贸n.
Es esencial el uso de la buj铆a adecuada para el calentador de combusti贸n. Compruebe los datos aprobados por el fabricante.
Controles
Los controles del calentador de combusti贸n consisten en un interruptor de calor de la cabina y un termostato. El interruptor de calefacci贸n de la cabina pone en marcha la bomba de combustible, abre el solenoide principal de suministro de combustible y enciende el ventilador de aire de combusti贸n, as铆 como el ventilador de aire de ventilaci贸n si el avi贸n est谩 en tierra.
Cuando el ventilador de aire de combusti贸n crea presi贸n, permite que la unidad de encendido se ponga en marcha. El termostato env铆a energ铆a para abrir el solenoide de control de combustible cuando se necesita calor. Esto desencadena la combusti贸n en la unidad y el calor se suministra a la cabina.
Cuando se alcanza la temperatura preseleccionada, el termostato corta la alimentaci贸n del solenoide de control de combustible y la combusti贸n se detiene. El aire de ventilaci贸n sigue circulando y llevando el calor hacia fuera. Cuando el nivel de temperatura desciende hasta el nivel por debajo del cual est谩 ajustado el termostato, el calentador de combusti贸n vuelve a encenderse.
Caracter铆sticas de seguridad
Varios controles autom谩ticos del calefactor de combusti贸n impiden el funcionamiento del calefactor cuando existen condiciones peligrosas. Como se ha dicho, un interruptor de l铆mite del conducto corta el combustible al calefactor cuando no hay suficiente flujo de aire para mantener el conducto del calefactor por debajo de una temperatura preestablecida.
Esto suele ser causado por la falta de flujo de aire de ventilaci贸n. Un interruptor de sobrecalentamiento ajustado a una temperatura m谩s alta que el interruptor de l铆mite del conducto protege contra cualquier tipo de sobrecalentamiento.
Est谩 dise帽ado para cortar el combustible al calentador de combusti贸n antes de que se produzca un incendio no deseado. Cuando este interruptor se activa, se enciende una luz en la cabina y el calentador no puede volver a ponerse en marcha hasta que el mantenimiento determine la causa.
Algunos calefactores contienen un circuito para evitar que el combustible llegue a la c谩mara de combusti贸n si el sistema de encendido no funciona.
Mantenimiento e inspecci贸n
El mantenimiento de los calentadores de combusti贸n consiste en elementos rutinarios, como la limpieza de los filtros, la comprobaci贸n del desgaste de las buj铆as y la comprobaci贸n de que las entradas no est谩n obstruidas.
Todo el mantenimiento e inspecci贸n de los calentadores de combusti贸n debe realizarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante de la aeronave. Los fabricantes de calentadores de combusti贸n tambi茅n elaboran directrices de mantenimiento que deben seguirse.
Deben seguirse los intervalos entre la realizaci贸n de los elementos de mantenimiento y el tiempo entre las revisiones para ayudar a garantizar que se disponga de un calentador que funcione correctamente cuando se necesite.
La inspecci贸n del calefactor de combusti贸n debe realizarse seg煤n el calendario previsto por el fabricante o siempre que se sospeche de un mal funcionamiento. Las entradas y salidas deben estar despejadas. Debe comprobarse que todos los controles funcionan correctamente.
Deber谩 observarse atentamente cualquier signo de fuga de combustible o de grietas en la c谩mara de combusti贸n y/o en la cubierta. Todos los componentes deben ser seguros. Tambi茅n se puede realizar una comprobaci贸n de funcionamiento.
Siga los criterios de inspecci贸n del fabricante para asegurarse de que el calentador de combusti贸n est谩 en condiciones de funcionar.
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