¿SABÍA QUE…?
Un proceso de calentamiento con aceite térmico permite ahorrar combustible entre un 20 y un 25% más que con vapor.
Seguro que ya lo sabía. Pese a ello, y porque quizá no todos lo saben, no me cansaré de repetirlo. En una época marcada por el cambio climático y el agotamiento de los combustibles fósiles y su consiguiente encarecimiento, escoger la alternativa tecnológica adecuada en un proceso de calentamiento es clave no sólo para el planeta, sino también para nuestro bolsillo.
Todavía existen muchas empresas y procesos que consumen más de un 20% del combustible estrictamente necesario. En una instalación de calentamiento indirecto con vapor se obtiene un rendimiento global del 65 - 70%, es decir, se pierde más de un 30% de la energía, del combustible y de los €. La tercera parte de esas pérdidas se va por la chimenea. La recuperación de calor en los humos tiene que dar un notable avance en el futuro. Pero de eso ya nos ocuparemos. El drama es el otro 20% del total del combustible consumido. Los condensados y los purgadores se encargan de no poder sacarle en la práctica todo el partido posible al combustible quemado.
La buena noticia es que este mismo proceso calentado con aceite térmico dispondrá de un rendimiento, también global, del 90%. Ese 10% que falta vuelve a escaparse a través de la chimenea. Y eso es todo. No hay cambio de fase, ni recuperación de condensados, ni purgadores, ni tampoco intereses subliminales en mis palabras. Hay un circuito cerrado y las cosas son como son.
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CALDERAS DE ACEITE TERMICO
Utilizadas en zonas donde el suministro de gas natural, gasoil o fuel-oil es fácil.
Realizan un calentamiento de aceite térmico en circuito cerrado.
Ceden calor por convección a máquinas consumidoras dentro de un proceso productivo. -
CALDERAS ELECTRICAS
Aportan calor mediante resistencias eléctricas de muy baja densidad.
Rendimiento del 100% de la energía consumida. -
CALDERAS DE RECUPERACION
Utilizadas en instalaciones de cogeneración.
Aprovechan el calor latente en los gases de combustión de motores, turbinas, incineradores, oxidadores térmicos,... -
INTERCAMBIADORES
- Vaporizador: utilizado para pequeños consumos de vapor en instalaciones de aceite térmico.
- Interacumulador agua caliente: depósito de agua caliente sanitaria en instalaciones de fluido térmico.
- Intercambiador aceite-aceite: calentamiento de aceites vegetales con aceite térmico.
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El aislamiento térmico en una instalación de aceite térmico
Pero, hoy queremos centrarnos en el tipo de aislamiento térmico específico más recomendado para aislar las instalaciones de este aceite térmico, existiendo en el mercado múltiples productos para ello, entre los cuales las lanas minerales (lana de roca), las espumas plásticas, productos a base de celulosa, etc., todos ellos con la característica básica de evitar la pérdida de calor del fluido caloportador, para conservar el rendimiento y buen funcionamiento de la instalación, evitar accidentes y costosas pérdidas de energía, evitando una mayor contaminación ambiental y calentamiento global.
En nuestro caso, es importante tener en cuenta la temperatura de trabajo de la planta en la que se realice la instalación y el diámetro de la tubería empleada, recomendando el uso de:
Coquillas en tuberías de diámetro pequeño y mediano, debido a la disposición concéntrica de las fibras . Así pues, el espesor de las coquillas no debería ser inferior a 60 mm para la tubería de hasta DN-65, aconsejándose de 80 mm en adelante para la tubería de mayor diámetro. En diámetros superiores y a partir de 200ºC se aconseja el uso de mantas como la lana de roca.
Para ampliar y concretar esta información, pueden consultar la norma UNE 9310 que aplica en España y que informa de los espesores mínimos de aislamiento según sean los diámetros y temperaturas de trabajo.
Recuerden que no es necesario aislar los tanques de expansión y recogida en las instalaciones de aceite térmico. Recuerden que las lanas aislantes usan materiales no inflamables y de poder calorífico mínimo, oponiéndose a la propagación de los incendios. Si en una instalación las temperaturas de trabajo registran altas subidas, deberán escoger lanas de roca de alta densidad.
Para terminar, como norma habitual y a efectos de cálculo se usa la siguiente referencia: la temperatura de pared de una máquina consumidora de calor, de la tubería, de una caldera, etc., no debe superar en 30ºC la temperatura ambiente.
Les esperamos en nuestra próxima edición. Leer más!
Los temas publicados más leídos
Hace tres años, publicamos el primer artículo de este blog. Tras este lapso de tiempo, hemos constatado que algunos temas han suscitado más interés que otros y por eso les hacemos un recordatorio de los más leídos, a continuación:
- ¿Qué es una caldera de aceite térmico?
- ¿Qué es una caldera eléctrica de aceite térmico?
- Calderas eléctricas de vapor Pirobloc
- Los aceites blancos y sus usos en la industria (I)
El día a día y el poco tiempo a disposición hacen que nuestros lectores reciban mediante suscripción las nuevas publicaciones efectuadas, siendo escasos los comentarios recibidos.
Gracias a sus comentarios podríamos saber qué información les interesa más de cada tema y así desarrollarlo o contestarles paralelamente.
Les invitamos a comentar y en cualquier caso, prometemos responder siempre.
Buen año a todos !!
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Gracias a sus comentarios podríamos saber qué información les interesa más de cada tema y así desarrollarlo o contestarles paralelamente.
Les invitamos a comentar y en cualquier caso, prometemos responder siempre.
Buen año a todos !!
Fluido Térmico vs. Vapor
En anteriores artículos informábamos sobre los diferentes fluidos transmisores de calor que pueden usarse en una instalación industrial. En este artículo queremos hacer una comparativa entre el uso del fluido térmico y el vapor, quizás los dos fluidos transmisores de calor más extendidos mundialmente.
Los requisitos para las instalaciones de vapor son más restrictivos que los de fluido térmico:
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Los requisitos para las instalaciones de vapor son más restrictivos que los de fluido térmico:
- Precisan de una sala de calderas exterior a las naves de fabricación con gruesos muros de protección y amplio espacio alrededor en el que no debe ejercerse ninguna actividad.
- Exigen una descalcificación del agua, con un coste de mantenimiento de sal, y existe el riesgo de introducir agua salada en la caldera cuando el descalcificador no actúa correctamente, con la consiguiente corrosión de las paredes del hogar y acortamiento del poder de transmisión de calor y de la misma vida de la caldera.
- Exigen un tratamiento del pH del agua en su interior para prevenir posibles corrosiones y oxidaciones de las partes en contacto con el agua.
- Se precisa efectuar un control de sales y otros sólidos indisolubles que quedan en el fondo de la caldera, ya que él va por al ser menos pesado, no los arrastra consigo y van concentrándose en el fondo de la cámara de agua, pudiendo llegar a situaciones verdaderamente críticas cuando estos sólidos totales sobre el ClNa supere los 3000 ppm, cosa muy fácil si no se establece y se cumple un adecuado programa de purgas.
- Normalmente, no funcionan nunca satisfactoriamente todos los purgadores existentes en una red de retorno de condensados, lo cual obliga a un mantenimiento muy intensivo de los mismos, con el consiguiente costo de mano de obra y materiales.
- Posibilidad de que existan "arrastres" de agua cuando la caldera contiene una excesiva parte de sólidos indisolubles por exceso de alcalinidad, o bien porque aún estando en buenas condiciones en estos aspectos, en momentos concretos del proceso de fabricación hay demandas punta que no puede cubrir la caldera. En estos casos el título del vapor es excesivamente húmedo y la transmisión de calor es tan deficiente que en ciertas industrias este fenómeno obliga a interrumpir el proceso de fabricación, y cuando menos, lo altera por las irregularidades de la temperatura del vapor, y por consiguiente, por la menor cantidad de calor latente contenido en el mismo. También puede originar graves problemas la formación de óxidos en el interior de la caldera, que luego se transmiten a las máquinas con los consiguientes problemas para el producto procesado con este vapor.
- Una caldera de vapor de tipo pirotubular está sometida a un riesgo de explosión, aunque sea remoto. No hace falta comentar las consecuencias de un accidente de este tipo.
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Cómo ser más sostenibles
Con el cambio de siglo las instituciones públicas impulsaron el desarrollo e investigación de energías renovables.
Hoy se podría establecer un cuaderno de bitácoras sobre su promoción: Se empezó hace años con la energía eólica que sigue extendiéndose paulatinamente; se continuó con la promoción de la fabricación y consumo de biocombustibles, a la que muchas empresas se sumaron por los incentivos ofertados desde el gobierno central, y hoy en día, parece que la energía solar sea la gran bicoca, a parte del correcto posicionamiento internacional de las empresas españolas respecto al tratamiento del agua y su explotación.
Dado que la principal tecnología de nuestra empresa se basa en el aceite térmico como vehículo transmisor del calor producido por nuestras calderas, aconsejamos siempre a nuestros clientes que una vez finalizada la vida útil del mismo, éste se envíe a plantas de reciclaje para valorizar aún ese residuo, que puede usarse en motores muy específicos de plantas de producción eléctrica.
Los aceites térmicos, ya sean de origen mineral o sintético, no pueden usarse en la fabricación de biodiésel según nos informan directivos de una de las principales plantas de producción a nivel nacional. Aunque su recuperación es una actividad muy minoritaria, es un pequeño paso para la sostenibilidad medioambiental que todas las empresas usuarias de estos aceites pueden realizar.
Otros aceites, como los vegetales de fritura, sí son usados en el proceso de producción de biodiésel para automoción, aunque el biocombustible producido a partir de los mismos representa un porcentaje muy pequeño respecto al resto de la producción, basada en el uso de plantas oleaginosas.
Desde el año 2007, la producción de biocombustibles ha ido incrementándose y madurando el mercado. Actualmente, la industria se halla en una fase de debate sobre la eficiencia de las distintas biomasas y tecnologías aplicables.
Les invitamos a visitar el siguiente enlace a la Directiva 2009/28/CE, sobre requisitos de sostenibilidad y de promoción del uso de la energía de fuentes renovables.
Hasta muy pronto. Leer más!
Fluidos transmisores de calor (2)
HUMOS o GASES. Generalmente se usa esta fuente de calor cuando existe un excedente de energía en forma de humos / gases calientes.
En esos casos, es rentable invertir en un recuperador o economizador que ayude a reutilizar el calor que llevan esos humos. Su diseño se ajustará a la aplicación final a la que desee destinarse el calor residual aprovechado, incorporando en el economizador, serpentines, cámaras, etc., por los que el usuario haga pasar agua, aire o cualquier otro fluido que le interese calentar y que le sea útil en la planta.
Aplicaciones: Calentamiento de aire, por ejemplo, para precalentar el aire que usa un quemador industrial y que se traduce en un ahorro de combustible; calefacción o climatización, etc.
Calentamiento de agua, producción de vapor, etc.
Los sistemas de recuperación suelen dotarse de un by-pass o diverter, para interrumpir o desviar el flujo de los humos, de su paso por el economizador o recuperador.
ACEITE TÉRMICO. Hay dos tipos: mineral y sintético, encontrándose diferentes marcas y modelos en el mercado, para trabajar a diferentes rangos de temperaturas. Ya hemos hablado extensamente en el artículo sobre los Fluidos térmicos de calor.
La principal característica del aceite es que no cambia de estado al trabajar por encima de los 100ºC a presión absoluta, por lo que la presión del circuito que genera no es tan alta como la que generan otros fluidos.
Aconsejamos el uso del aceite térmico en procesos en los que se necesite calor indirecto y altas temperaturas de trabajo (de 150 a 300ºC).
Al final de la vida útil del aceite térmico, el usuario debe proceder a su reciclaje, pero de eso hablaremos en los próximos números. Leer más!
En esos casos, es rentable invertir en un recuperador o economizador que ayude a reutilizar el calor que llevan esos humos. Su diseño se ajustará a la aplicación final a la que desee destinarse el calor residual aprovechado, incorporando en el economizador, serpentines, cámaras, etc., por los que el usuario haga pasar agua, aire o cualquier otro fluido que le interese calentar y que le sea útil en la planta.
Aplicaciones: Calentamiento de aire, por ejemplo, para precalentar el aire que usa un quemador industrial y que se traduce en un ahorro de combustible; calefacción o climatización, etc.
Calentamiento de agua, producción de vapor, etc.
Los sistemas de recuperación suelen dotarse de un by-pass o diverter, para interrumpir o desviar el flujo de los humos, de su paso por el economizador o recuperador.
ACEITE TÉRMICO. Hay dos tipos: mineral y sintético, encontrándose diferentes marcas y modelos en el mercado, para trabajar a diferentes rangos de temperaturas. Ya hemos hablado extensamente en el artículo sobre los Fluidos térmicos de calor.
La principal característica del aceite es que no cambia de estado al trabajar por encima de los 100ºC a presión absoluta, por lo que la presión del circuito que genera no es tan alta como la que generan otros fluidos.
Aconsejamos el uso del aceite térmico en procesos en los que se necesite calor indirecto y altas temperaturas de trabajo (de 150 a 300ºC).
Al final de la vida útil del aceite térmico, el usuario debe proceder a su reciclaje, pero de eso hablaremos en los próximos números. Leer más!
Un año después...
Hace un año, publicamos el primer blog en google.
Transcurrido ese tiempo, espero que nuestros blogs les hayan aportado información y nuevos puntos de vista sobre nosotros, nuestros productos y el mundo del fluido térmico.
Por nuestra parte, agradecemos las múltiples visitas a nuestra página y los comentarios recibidos de los lectores.
PIROBLOC nacida en el sector secundario con una orientación local y nacional, que más tarde se convertiría en internacional, apuesta por seguir utilizando las TIC para continuar evolucionando en ese sentido.
Estamos abiertos a todo el que quiera leer sobre nosotros y conocer nuestra perspectiva de la actualidad del sector en el que nos encontramos. Leer más!
Transcurrido ese tiempo, espero que nuestros blogs les hayan aportado información y nuevos puntos de vista sobre nosotros, nuestros productos y el mundo del fluido térmico.
Por nuestra parte, agradecemos las múltiples visitas a nuestra página y los comentarios recibidos de los lectores.
PIROBLOC nacida en el sector secundario con una orientación local y nacional, que más tarde se convertiría en internacional, apuesta por seguir utilizando las TIC para continuar evolucionando en ese sentido.
Estamos abiertos a todo el que quiera leer sobre nosotros y conocer nuestra perspectiva de la actualidad del sector en el que nos encontramos. Leer más!
Los fluidos transmisores de calor
En PIROBLOC como especialistas en el diseño y fabricación de calderas de fluido térmico y otros aparatos que usan ese tipo de fluido transmisor de calor, nos ha parecido interesante abordar en esta ocasión este tema y daros a conocer mayores datos sobre los mismos.
Tipos:
En cuanto a la viscosidad, ésta se considera desde dos puntos de vista: aisladamente y su variación respecto a la temperatura.
Los aceites tienen ventajas respecto a otros fluidos gracias a su mejor relación viscosidad/temperatura, que se expresa en términos del Índice de Viscosidad. Se trata de una fórmula empírica calculada a partir de las viscosidades a 40º y a 100º C. Un alto valor significa un cambio pequeño de viscosidad en relación a la temperatura.
El punto de congelación de un fluido mide la temperatura a la que el aceite deja de fluir por simple gravedad, factor importante en relación al momento del arranque y sus propiedades a bajas temperaturas. Para reducir dicho punto, la mayoría de fluidos incorporan aditivos.
>La densidad es la masa por unidad de volumen. La densidad se marca en kg/l o en g/ml en relación a 15º C. La mayor parte de aceites tienen valores en torno a 0,85 - 0,9.
El calor específico mide la cantidad de calor absorbido por unidad de peso cuando su temperatura aumenta un grado centígrado. Los aceites tienen valores comprendidos entre 0,45 y 0,70 en el rango de temperatura de trabajo habitual.
El punto de inflamación es la temperatura a la que, con determinadas condiciones de ensayo, una llama aplicada a la superficie de un aceite provoca la ignición de los vapores pero no una combustión continuada. Es muy importante no confundir esta temperatura con la temperatura de autoignición o con la de combustión.
El punto de combustión es la temperatura a la cual, y una vez aproximada una llama o chispa, en presencia de aire comburente (oxígeno), la llama que se forma se mantiene al menos 5 segundos encendida. Los valores normales se sitúan alrededor de los 210º C.
El punto de autoignición es la temperatura mínima a la cual el fluido térmico se enciende por sí mismo, sin presencia de llama o chispa que inicie la combustión. Lógicamente se necesita presencia de aire comburente.
En consecuencia, la temperatura a considerar ante una eventual fuga de fluido térmico, es la temperatura de autoignición. La fuga sería precisa, ya que sin ella no hay oxígeno en el circuito y por lo tanto aunque se alcanzasen temperaturas de punto de autoignición en circuito cerrado, no sería posible una combustión.
Por todo ello, la probabilidad de un incendio en una instalación de fluido térmico PIROBLOC, es prácticamente nula. La bondad de dicha afirmación, viene refrendada por la legislación vigente en España, que considera a los fluidos térmicos como LIQUIDOS NO INFLAMABLES (Boletín Oficial del Estado número 120, 20/5/82).
En relación a nuestros circuitos de fluido térmico, al ser cerrados y no existir presencia de oxígeno en el mismo, es imposible una combustión o incendio, a no ser que haya fuga.
En el siguiente cuadro podemos observar las temperaturas características de los principales fluidos térmicos del mercado. Se puede observar que la temperatura máxima de servicio (indicada por el fabricante) y las temperaturas de inflamación y autoignición no guardan una relación directa.
Clicka encima de la imagen para agrandarla
En PIROBLOC comercializamos el PIROBLOC-A, un fluido con las siguientes características típicas:
Tipos:
- Los fluidos sintéticos cumplen la mayoría funciones específicas. Algunos tienen problemas debido a la toxicidad, al alto punto de congelación o a la alta viscosidad a baja temperatura.
- Los aceites minerales cumplen con los requisitos descritos a continuación, con un rango de aplicación de temperaturas de -10º C a 300º C y un índice de viscosidad en el rango 0-100 cSt.
- Deben ser térmicamente estables a la temperatura de trabajo.
- Ha de tener un alto coeficiente de intercambio térmico.
- La presión de vapor a la temperatura de funcionamiento debe ser baja para que el sistema pueda trabajar a temperatura atmosférica.
- Debe tener una baja viscosidad para favorecer un régimen turbulento, y al mismo tiempo, la viscosidad a baja temperatura debe ser lo suficientemente baja como para favorecer el arranque en frío.
- No debe ser corrosivo ni tóxico.
- Debe ser seguro y fácil de utilizar.
En cuanto a la viscosidad, ésta se considera desde dos puntos de vista: aisladamente y su variación respecto a la temperatura.
Los aceites tienen ventajas respecto a otros fluidos gracias a su mejor relación viscosidad/temperatura, que se expresa en términos del Índice de Viscosidad. Se trata de una fórmula empírica calculada a partir de las viscosidades a 40º y a 100º C. Un alto valor significa un cambio pequeño de viscosidad en relación a la temperatura.
El punto de congelación de un fluido mide la temperatura a la que el aceite deja de fluir por simple gravedad, factor importante en relación al momento del arranque y sus propiedades a bajas temperaturas. Para reducir dicho punto, la mayoría de fluidos incorporan aditivos.
>La densidad es la masa por unidad de volumen. La densidad se marca en kg/l o en g/ml en relación a 15º C. La mayor parte de aceites tienen valores en torno a 0,85 - 0,9.
El calor específico mide la cantidad de calor absorbido por unidad de peso cuando su temperatura aumenta un grado centígrado. Los aceites tienen valores comprendidos entre 0,45 y 0,70 en el rango de temperatura de trabajo habitual.
El punto de inflamación es la temperatura a la que, con determinadas condiciones de ensayo, una llama aplicada a la superficie de un aceite provoca la ignición de los vapores pero no una combustión continuada. Es muy importante no confundir esta temperatura con la temperatura de autoignición o con la de combustión.
El punto de combustión es la temperatura a la cual, y una vez aproximada una llama o chispa, en presencia de aire comburente (oxígeno), la llama que se forma se mantiene al menos 5 segundos encendida. Los valores normales se sitúan alrededor de los 210º C.
El punto de autoignición es la temperatura mínima a la cual el fluido térmico se enciende por sí mismo, sin presencia de llama o chispa que inicie la combustión. Lógicamente se necesita presencia de aire comburente.
En consecuencia, la temperatura a considerar ante una eventual fuga de fluido térmico, es la temperatura de autoignición. La fuga sería precisa, ya que sin ella no hay oxígeno en el circuito y por lo tanto aunque se alcanzasen temperaturas de punto de autoignición en circuito cerrado, no sería posible una combustión.
Por todo ello, la probabilidad de un incendio en una instalación de fluido térmico PIROBLOC, es prácticamente nula. La bondad de dicha afirmación, viene refrendada por la legislación vigente en España, que considera a los fluidos térmicos como LIQUIDOS NO INFLAMABLES (Boletín Oficial del Estado número 120, 20/5/82).
En relación a nuestros circuitos de fluido térmico, al ser cerrados y no existir presencia de oxígeno en el mismo, es imposible una combustión o incendio, a no ser que haya fuga.
En el siguiente cuadro podemos observar las temperaturas características de los principales fluidos térmicos del mercado. Se puede observar que la temperatura máxima de servicio (indicada por el fabricante) y las temperaturas de inflamación y autoignición no guardan una relación directa.
Clicka encima de la imagen para agrandarla
En PIROBLOC comercializamos el PIROBLOC-A, un fluido con las siguientes características típicas:
- Densidad a 15 ºC: 0,880 kg/l
- Viscosidad a 40 ºC: 20 cSt
- Viscosidad a 100 ºC: 4,5 cSt
- Indice de viscosidad: 80/90
- Punto inflamación P.M.: 180 ºC
- Punto de congelación: -45 ºC
- Calor específico 50 ºC: 0,48
