PRINCIPIOS
BÁSICOS DO DESEÑO DE FORNOS
Deixando aparte os fornos eléctricos,
no deseño de fornos podemos diferenciar tres tipos según o seu
tiro ou máis ben según a dirección que siguen os gases no interior da
cámara: os de tiro ascendente, tiro cruzado e tiro descendente ou invertido.
En xeral teñen un mellor rendimeto
os de tiro invertido e é que o fundamento desta idea é que o lume e
os gases quentes estén na cámara o maior tempo posible. Cando falo de
rendimento non falo somentes de fornos que funcionan mellor ou peor
senón da relación entre a carga (nº de pezas-volumen) e o combustible
consumido, outra ventaxa do tiro invertido e que reparte mellor o calor
e tende a facer fornadas máis uniformes. Pola contra os de tiro ascendente
teñen a ventaxa de ser máis sinxelos de construir e ca práctica e unha
boa relación entre o aire secundario e a chimenea podemos conquerir
un forno relativamente uniforme. Pero antes de falar das ideas básicas
do deseño imos ver a nomenclatura das diterentes partes do forno:
Como se pode observar este un
forno de leña para ver tamén os nomes do fogar, parrilla, etc; nun modelo
de gas ou gas-oil en vez de fogar levaria o furado onde vai o queimador
que se chama portilla do queimador. É convinte aclarar canto antes dúas
cousas: non debemos confundir tiro e chimenea e hai que diferenciar
entre o paralumes e o muro deflector. No primeiro caso, o tiro é unha
corriente que ven determinada pola chimenea (fundamentalmente) e no
segundo caso o muro deflector é unha continuación do paralumes e o podemos
regular en altura co paso das fornadas ata dar ca altura ideal.
As reglas para desenar un forno están máis relacionadas ca experiencia
e o sentido común que con sesudas fórmulas fisico-matemáticas e podémolas
resumir do seguinte xeito:
-
As formas sinxelas tenden a dar
mellores resultados que as formas complicadas. Polo xeral os fornos
son cuadrados porque son máis fáciles de construir pero poden ser
redondos sin problema sobretodo no caso de tiro ascendente. O punto
de partida habitual soe ser un cubo, si pola razón que sexa debemos
agrandar ese cubo é mellor facelo en horizontal e engadir máis queimadores
que en vertical, conseguiremos unha mellor distribución do calor.
-
A poder ser, a circulación de
gases seguirá liñas curvas e evitaremos os ángulos rectos. A canle
de evacuación co comenzo da chimenea sempre fai un ángulo recto
e isto é inevitable pero polo demáis non temos porqué. En términos
xeráis debemos procurar que os gases circulen con liberdade e evitaremos
estreiteces ou rutas complicadas.
- Os fornos de tiro superior necesitan moi pouca
chimenea, e según algúns autores incluso podemos prescindir dela xa
que o propio forno fai de chimenea; eu creo que é mellor que leve
chimenea e un rexistro para controlar o tiro, asi poderemos regular,
e forzar no seu caso, a entrada de aire secundario. Nos fornos de
tiro invertido a cousa é ben diferente e necesitaremos un bó tiro
que forze ós gases a facer un circuito tan antinatural. Si seguimos
mentalmente ese traxecto observaremos que os gases primeiro suben,
despois baixan, percorren o forno horizontalmente hacia a canle de
evacuación e despois suben pola chimenea, asi pois hai un tiro vertical
(TV) e un tiro horizontal (TH).
Para
calcular o alto da chimenea (H) aplicaremos a fórmula:
H= 3*TV+ TH/3
Neste exemplo podemos ver como é o cálculo da altura. En fornos de
leña é convinte aumentar ese alto, algúns autores falan dun 30% máis.
A sección da chimenea tamén é importante, Leach no seu libro da unhas
indicacións para o seu cálculo que a min parecenme esaxeradas xa que
fala de entre un cuarto e un quinto da sección da cámara do forno,
isto quere decir que para o forno do exemplo, cunha sección de cámara
de 10000 cm2 ( 100 x 100 cm) necesitamos unha sección de
chimenea de 2000 cm2 como mínimo o cal ven sendo de 40
x 50cm, vaia tela. Habitualmente fanse de 23 x 23 cm que é o longo
dos ladrillos, esta sección chega para fornos de atá 1m3
aproximadamente, para fornos máis grandes, Rhodes da a fórmula de
0,5 cm2 de sección de chimenea por cada dm3
(1litro) de espazo na cámara do forno. Para fornos de leña conven
aumentar nun 50%. Eu son partidario de que non falte tiro, xa que
é algo que despois poderemos regular co rexistro. Por último, as chimeneas
ahusadas incrementan o tiro, pero son un rollo construilas.
O número e potencia dos queimadores
ven determinado pola capacidade do forno. En xeral convén repartir a
potencia en varios queimadores, sempre queimará máis uniforme que toda
a potencia concentrada nun único queimador. É moi usual ver fornos de
menos de 500 litros (medio metro cúbico) con catro queimadores; si usamos
gas-oil con dous chega xa que resultan tan potentes que con catro iría
como un foguete (incluso corremos o risco de que non vaia ben por pura
saturación de lume). Un queimador de gas necesita uns 8 dm3
de espazo diante dél para que arda sin problemas, sin embargo con gas-oil
é preferible situar o queimador frontalmente, de xeito que o lume corre
o longo entre o muro da cámara e o paralumes, sendo este hoco de entre
10-15 cm. Para calcular a potencia usaremos unha fórmula que da Olsen
no seu libro, no orixinal di:
Fornos de fibra: 10000 BTU
por cada pé cúbico/hora
Fornos de ladrillo denso:
16000-19000 BTU por cada pé cúbico/hora
Traducindo, cada BTU son 0,252 Kcal e cada pé cúbico son 28,32 litros,
iso quere decir que para un forno de fibra necesitaremos arredor de
89 Kcal por litro, 89000 Kcal por metro cúbico. Sin embargo Rhodes da
o dato de que necesitaremos 270000 calorías por cada metro cúbico, algo
falla evidentemente. Eu inclínome máis polo primeiro cálculo. En calquera
caso sempre tiraremos hacia arriba no cálculo de potencia, é preferible
ter marxen de sobra que non quedarse escasos, a cifra resultante da
potencia dividiremos entre o número de queimadores.
Outro xeito de calcular a potencia necesaria é a proposta polo
ceramista arxentino Horacio Zili para fornos de gas e construcción
con fibra:
1º Calcular a área total das paredes interiores do forno
(piso,paredes e teito) en decímetros cuadrados.
2º Multiplicar esta área por 172 para 1300º ou por
138 para 1100º e teremos as kcal. necesarias.
E xa para rematar de liala hai unha páxina onde temos unhas táboas
para cálculo de potencia ( Cálculo
Kcal ) , ó se tratar dunha páxina en inglés
veñen as medidas en BTU pés cúbicos asi que aplicaremos
a conversión descrita mais arriba.
Para fornos de leña non hai cálculos que facer en canto a potencia,
é unha cuestión de ter leña en abundancia e perfectamente seca, pero
sí deberemos de pensar moi ben o tipo e a ubicación do
fogar.
Basicamente, os fogares van contruidos ó lado do forno ou debaixo
dél. Durante séculos, en occidente, o fogar construíase
debaixo da cámara e sin parrilla, isto implica que o aire que
entra no fogar pasa por riba do lume antes de entrar na cámara
e que o lume, ascuas e cinzas son todo unha mesma cousa ou, dito doutro
xeito, comparten un mesmo espazo. O rendimento do forno mellora cando
o aire pasa a través do lume e non cando pasa por riba dél.
Asi pois no deseno do fogar deberemos incluir: o fogar propiamente dito,
a parrilla e o cinzeiro.
As dimensións e características do fogar dependerá
do tipo e capacidade do forno e do percorrido que queremos que faga
o lume no interior da cámara; sin embargo por moi pequeno que
sexa o forno o fogar sempre deberá ter unhas medidas mínimas.
Un exemplo claro está nos fornos de leña para raku que
moitas veces é mais grande o fogar que o espazo útil da
cámara. Non hai unanimidade sobre esas medidas mínimas
pero teremos que contar cuhna especie de caixón de 90 cm de longo
por uns 60 cm de alto e uns 30-35 cm de ancho. A parrilla deberá
ir como mínimo a 20 cm. de alto ou ben na metade.
Os pasos de lume que comunican ese fogar ca cámara deberán ser amplos,a
suma da sección deses pasos debe ser algo maior (como mínimo) que a
sección da canle de evacuación. Algúns fornos teñen máis de un fogar,
iso reparte mellor o calor pero para atender a fornada un só teremos
problemas; o tramo final dunha fornada de leña pode resultar agotador,
si por riba temos que atender dous fogares pode haber momentos de certo
agobio. Hai desenos de fornos de arco catenario a leña que levan os
fogares a cada lado, eu nunca fun partidario dese deseno e menos para
alcanzar altas temperaturas, a leña ten unha chama moi longa e si o
forno non é moi grande podemos desperdiciar bastante enerxia, ademáis
non hai espazo para moito fogar e dado que a boca de alimentación
ten que ser algo reducida non podemos usar cómodamente unha das
mellores leñas para cocer: o toxo.
Aqui podemos ver tres modelos básicos de fogares (para ver ampliado
pica en riba do debuxo):
 |
 |
|
O primeiro é o típico
fogar tipo caixón moi usado en fornos de raku e tamén
o emprega Olsen nun dos seus fornos (o podes ver na sección de
planos de fornos), nese forno emprega dous destes fogares debaixo da
cámara, o segundo debuxo é o fogar dun forno de cámaras
o naborigama. Aqui o fogar vai no lateral da primeira cámara
e ten forma semicircular e no terceiro vemos outro modelo para ir debaixo
da cámara, neste modelo a cantidade de pasos de lume dependerá
do tamaño da cámara pero deixaremos un mínimo de
tres a cada lado. No primeiro e tercer fogar pode ser necesario colocar
algúns ladrillos fechando algo a boca de alimentación
do fogar e do cinzeiro e ir deixando mais espazo a medida que avanza
a fornada. Hai a experiencia dirá o mellor que podemos facer.
Na parte baixa do fogar, no cinceiro, é convinte deixar
furados do perfil dun ladrillo cada un espaciados ó longo, no tramo
final da fornada podemos necesitar máis aire secundario que axude a
unha rápida combustión, si non necesitamos os tapamos. Isto o podemos
ver no cuarto exemplo de fogar. O quinto fogar é dun forno de
tiro cruzado tipo anagama, é dunhas dimensións considerables
pero é que o forno ten unha cámara duns oito metros de
longo. O derradeiro exemplo de fogar é dun interesante forno
semicircular ou de cúpula de sete metros cúbicos con dous
fogares como o descrito no debuxo. No orixinal é para coccións
con carbón pero con poucas modificacións podemos cocer
con leña. O plano completo o podes ver na sección de planos.
A parrilla a podemos facer de barras de ferro dun mínimo de 2
cm de diámetro e espaciadas uns 4-7 cm. de centro a centro; hay
xente que as fai de arcilla refractária, eu vexo isto un pouco
delicado xa que no tramo final da fornada se cadra no metemos a leña
no fogar ca delicadeza necesaria e é moi mal momento para que
rompa algo.
Con todas estas indicacións temos unha idea máis ou menos exacta do
forno a facer, dibuxámolo a escala con todas as medidas e chegamos ó
momento de construilo; aqui sempre surden imprevistos que teremos que
solucionar con doses de sentidiño. Imos ver a construcción das diferentes
partes do forno e as diferentes alternativas.
Voltar arriba
