Tiro

  Tiro
 draught
Por “Tiro” se hace referencia en términos termodinámicos a la diferencia de presión entre la entrada y la salida de una columna cerrada de aire o gas que posibilita la circulación ascendente de dichos gases desde el punto en el que se produce una combustión de materiales, en donde se generan altas presiones (Pa) y el exterior con menor presión, en general la atmosférica (Pb).

Este fenómeno es el que se produce, por ejemplo, en una chimenea. Un tiro adecuado es fundamental para el correcto funcionamiento de la chimenea presente tanto en hogares, fábricas, etc., como de la caldera presente en las locomotoras en su objetivo de proporcionar vapor de agua en cantidad suficiente para el movimiento de la misma.

En una locomotora utilizaremos diversos combustibles, en general carbón, cuyos gases de combustión son los encargados de calentar el agua que proporcionará el vapor. Estos gases son arrojados posteriormente a la atmósfera, pero lo haremos de una manera ordenada y útil al propio proceso.
¿De qué depende la consecución de un buen tiro?
Si pensamos en una chimenea podemos afirmar que el tiro aumenta conforme lo hace la longitud de la misma, cuestión que nos aclara el porqué de tan largas chimeneas en enclaves industriales.

En las locomotoras a vapor la consecución de un tiro adecuado obligaría, sin embargo, a la implementación de chimeneas similares (recordar, aún sin ser tan grandes como lo requerirían, por ejemplo, la que portaba la locomotora Rocket y en general todas las locomotoras a vapor primitivas), que dificultarían sobremanera el paso por diversos puntos del recorrido, como bajo un puente o atravesando túneles, etc.

De la misma manera abrir o cerrar los ceniceros (6) de la locomotora proporcionará un tiro más o menos elevado.

Hemos dicho que el tiro será mayor cuanto mayor sea la diferencia de presiones entre los extremos de la chimenea o simplificando, la diferencia de temperaturas. Otro factor que incrementa en tiro sería la velocidad (y dirección) del viento sobre el extremo de la chimenea, etc., etc.

Algunos factores ayudarán a la consecución de un mejor tiro en las locomotoras pues aparte de este “tiro natural” podremos también efectuar un “tiro forzado” que podremos efectuar mediante diferentes opciones.

Una primera ya la implementó el propio Stephenson al redirigir los gases procedentes de los cilindros (3), una vez realizado el trabajo útil en los mismos, a la chimenea.

Otro instrumento que proporciona un tiro forzado es bien un ventilador(4), bien un eyector. El tiro forzado es imprescindible para el rendimiento óptimo de la caldera. Por poner un ejemplo digamos que si en una locomotora a vapor para conseguir  un kilogramo de presión por procedimientos “naturales”, es decir, sin recurrir al tiro forzado tardaremos más de una hora, utilizando el ventilador conseguiremos en una fracción de dicho tiempo multiplicar varias veces esa presión.

¿Pero para qué queremos que exista un tiro adecuado?

Ya hemos comentado que un buen tiro es esencial para lograr una mayor eficiencia en la producción de vapor.

Arriba podemos ver un esquema de la circulación de los gases desde que se producen en el hogar (1) hasta que son expulsados por la chimenea (2), atravesando la caldera (tubular) (5). La apertura o cierre del cenicero (6) aumentará o disminuirá la cantidad de aire que atravesará el emparrillado del hogar, es decir, el lugar en donde se está consumiendo el carbón, que como sabemos al verse inundado de mayor cantidad de aire (oxígeno) se consumirá con mayor prontitud.

El uso de los gases expulsados de los cilindros (3) o del ventilador (4) crearán el tiro que chupará igualmente a través de los tubos de la caldera (5) los gases presentes en el hogar (1) acelerando la combustión y todo el proceso.