Esso Fluidos para Transferencia Térmica

5/11/2018 Esso Fluidos para Transferencia Térmica - slidepdf.com

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G ran parte de la industria en algun proceso debe u tiliz ar u n flu id oin te rm ed ia rio p ara 18transrnlsien del c al or , V por 10 tan to requiere qu e

~ sea, econOmico, fljcilm ente m anejable, con un buen rendim iento

t~rm ico, seguro en su uso V estable.

En este uso 105 aceites m inerales han tenido un fuerte increm ento deu tiliz ac iOn e n lo s u ltim o s 20 ano s.

E I aceite como flu id o in term ed iarlo de fase I iqu ida , p re sen tai nnume ra bl es v en ta ja s de utlllzacien, fren te al v ap or 0 agua cal ien te ,va que entre otras casas, se eliminan parte d el equipo, com o ser tram pasd e v ap or V plantas de tratam lento d e aguas.

Los aceites m inerales no causan co rrosiO n y perm anecen en fate Ilquidaen 50 rango de a plic ac iOn . Ad em js, a l se r u tiliz ad os a baj a p re siOnsom eten a m enor esfuerzo a tO da la instalaciO n y prolongsn la vida de lamisma.

A lgunas de las Industrias que u tili zan estos fluld ol son:

• Industrias Q u rm icas en general, de destiiaclOn de 6c idos g ra sos .

• In dustrias T extil, carton. etc.• Industrias PIH tica, de resinas, etc.• Industrias Petroleras, de tratam iento de aceltes, etc.

• Indu strias N av ieras.

Las p rin cip ales cau sas q ue h acen q ue se recu rra a u n m ed io ln term ed larlo

de calor, se pueden re sum ir e n:

• Im posib ilidad tfcnica de efectuar un calentam iento directo (para nocontam inar el produ cto a calen tar, 0 afe ctar la reslsten cla d el m ism o).N ecesldad de m antener la tem peratura entre dO l Im ite s muy

estrechos 0 cercanos.

P osib illd ad d e u tillzar u na so la fu en te de c alo r p ara v ario s p ro ce so sdi In os.Seguridad de operaci6n, para podsr m antener la fuen1e de c alo r la jo ld el alam en to a calen tar.

En estI p ub liceci6 n _ trata an form a general los mftodos de

cal lculo mU utiliados como l Iim lsmo , car ac te rl st lc8 l de101equipos y cal'1lCt8l'fJticas y forma de .lecci6n dalacaite a utmar.



rn i

Indlce

cap.tulo Paglna

Introduccion ...............................•.. .....

I. Transferencia de Calor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • 1

II. Sistemas de Transferencie de Calor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 2

III. Tipos de Intercambiadores de Calor 10

IV. Sistemas T(picos de Circulaci6n de Aceite 18

V. Caracteristicas de los Fluidos Transmisores de Calor 26

VI. Aceites ESSO para Transferencia de Calor 28

VII. Aplicaciones de los Aceites de Calor 33

VIII. Grltficas y Tablas ..................•................. 37



Definici6n

Se define 1a transferencia de calor al movimiento de

energfa terrnica de un punto a otro de un sistema.

Existen tres tipos fundamentales de transferencia decalor: conducci6n, convecclon y radiaci6n.

Conduccion

Es la transferencia de calor de una parte a otra de una

substancia, 0de una substancia a otra en contacto fi-

sica con aquella, sin que hava un movimiento signifi-

cativo de sus partfculas. Como ejemplo podemos citar

el calentamiento de una barra de metal por la apuca-

cion de calor en una de sus extremidades.

Convecci6n

Es la transferencia de calor de un punto a otro en la

masa de un fluldo (gas 0 liquido) por la mezda de una

parte de fluido con otra. La convecclon natural 0 rno-

vimiento del fluido es causado por la dlferencia de

densidades resultado de la diferencia de temperaturas

entre las diversas partes de un fluldo. Un ejemplo de

conveccicn natural es la subida de aire caliente 0 des-

censo de aire frfo en el interior de una sala. La con-vecclon forzada es producida por medios rnecanicos

tales como una bomba, un ventilador 0 un mezclador.

Radiaci6n

Es la transferencia de calor de un cuerpo a otro, sin

contacto f(sico. por medio de radiaciones 0movimien-

to de ondas a traves del espacio. Un ejemplo es el calor

recibido del sol por la tierra.

Un ejemplo practlco de un caso que contiene los tres

tipos de transferencia de calor es un generador de va-

por industrial. La energ(a radiante de la combusti6nes transferida a los tubes de calentamiento. Los gases

de combustion transfieren calor por convecci6n. Fi-

nalmente. el calor es transmitido a traves de las pare-

des de los tubas al material que se esta calentando per

media de conducci6n.



La energ(a de una Fuente de calor puede transferirse

de dos formas:

a) Calentamiento directo: En este sistema el calor es

aplicado directamente al objeto.

b) Calentamiento indirecto: EI calor es transportado

de la fuente al objeto por un fluido intermediario.

En la utilizaci6n de fluidos intermediarios, se consigue

separar la fuente de calor del objeto a calentar, con

las ventajas consiguientes: eliminar todo tipo de con-

taminaciones, como asimismo calentamiento de sus-

tancias inflamables con menos peligro. Permite adernas

un mas estricto control de temperaturas y faclllta la

distribuci6n de calor.

Previo al comienzo del estudio de las bases te"6ricas de

la transferencia t er rn lc a, c on sl de ra rn os de interes in·

cluir algunas definiciones de los terminos mas irnpor-tantes a utilizar.

Caloria (Cal): Es la medlda de la cantidad de energia

en forma de calor, requerida para elevar la ternpsratu-

ra de 1 gramo de agua, a 760 mm de Hg. de 14,50C a

15,5°C.

Unidad Termica Britanica (BTU): Es la medida de la

energ(a en forma de calor necesaria para elevar de

59,5° F a 60,5° F una libra de agua a una presi6n de 1

atm6sfera.

Calor especifico: Es la cantidad de energ(a en forma

de calor. necesaria para elevar la temperatura de la

unidad de masa en 1° centigrado.La expresi6n del calor espeC(fico en las dos unidades

definidas en los parrafos anteriores as:

a) Unldades inglesasBTU

Lb. of

b) Unidades metricasCal

gram.OC

i

Coeficiente de transferencia tt!rmica: Es la medida de

la cantidad de calor transmitido entre dos superficies

en contacto, en la unidad de tlernpo, par unidad de

superficie y para una diferencia de una unidad de

temperatura.

Las unidades son:

a) Unidades inglesasBTU

b) Unidades rnetricasCal

m2. h. °C

Desarrollaremos a continuaci6n las formulas y leyes

termodinarnicas que forman la base de los estudios

transferencia de calor.

BALANCE TERMICO

En un intercambiador de calor. donde general mente

hay dos fluidos circulando, la cantidad de calor ab-

sorbido por uno de ellos, el mas frio, es (gual al calor

cedido por el fluido mas caliente.

La cantidad de calor puesta en juego puede ser calcu-

lada, sin considerar las perdidas, como:

Q=Py.",/.c.(tu-te)±r (1)

Q = Calor transmitido en la unidad de tiempo (Cal/h)

Py = Caudal del fluido considerado (m3/h)

'Y = Peso espsc (fico del fluido considerado (Kg/m3)

c = Calor especjfico del fluido considerado (Cal/kg

°C)

t, = Temperatura de entrada del fluldo considerado

(OC)

tu = Temperatura de salida der' fluido considerado (0C)

r = Calor latente de vaporizaci6n del fluido consi-

derado (Cal/kg)

2



, . . .

EI terrnlno r debera ser incluido cuando el fluido con-

siderado cambie de estado. En caso que esto ocurra

debera utllizarse el signo positive cuando r corresoon-

da al calor latente de vaporizaci6n, y negatlvo cuando

corresponda al calor laterite de condensaci6n.

La ecuaci6n es siempre valida en valor absoluto; en

los casos en que tu > teo Q resultara con slgno positl-

vo y debera considerarse entonces como calor absorbl-

do; cuando sea t, > tu' Q resultara negativo y sera

calor cedi do.

TRANSMISION A TRAVESDE UNAPARED

Las paredes que dividen 0 separan los fluidos circulan-

tes que se encuentran ados temperaturas diterentes,

son per 10 general l isas 0 aleteadas,

Consideremos en primer terrnlno la transmisi6n a tra-

yeS de una pared lisa.

Aunque el fluido circule ya sea en r~gimen turbulento

como laminar (el regimen pasa de laminar a turbulerrto

cuando el N° de Re > 2100) el fluido en la zona ad-

yacente a la pared, se cornportara, como un fluido de

r~gimen laminar. Por 10 tanto a ambos lados de la

pared. tendremos dos pelfculas de fluldo en regimen

laminar.

La transrnisi6n de calor del fluido 1 al fluido 2 puede

ser calculada por:

Q = K. S. ~t (2)

Donde:

K = Coeficiente de transmisi6n total.S = Superficie de intercambio.

Llt = Saito terrnico entre ambos fluidos.

El coeficiente de transmisi6n total tiene en cuenta las

tres resistencias a la transmisi6n del calor. la de ambas

pel iculas de fluido advacentes a la pared y la de la pa-

red en sf. y puede ser determlnado medIante la siguien-

te f6rmula:

K= _(3)

3



h 1, h2 = coeficiente de tran sferencia flu ldc-pared y

p ar ed f lu id o r es pe ct iv am e nt e.

s = espesor de la pared.

k = conductlbllidad termlca d e la p ared.

G eneralm ente es Irclto suprim ir el factor que tiene en

cuenta la pared , para utilizar u na f6rm ula sim plificada

d el t lp o:

K·= (4)l/hl + l/h2

de la cual:

1 h] h2- = (5)K hI + h2

Para poder resolver la f6rmula N°2 restarra pues co-

nocer los valores de h1Y h2. Estos coeficientes lam i·

nares, pueden a su vez ser subdivididos en:

h = f + I (6)

Donde:

f = coeficiente lam inar (Cal/m 2 0C . h)

i = co eficie nte d e ra dia cio n (Cal /m2 °C . h)

EI coeficiente lam inar en el caso de I(quidos depende

fundam entalm ente de:

a ) Carac te r fs ticas ffslcas d e l f lu id o.

b) Tipo d e movim ie nt o y c on fig ura ci6 n d el sis tem a.c ) Tempe ra tu ra .

Podem os considerar para cada uno de los puntos:

a ) C ar ac te rls tic as f( sic as d el f1 uid o

E I coeficien te lam inar aurnenta con :

1. D ism in uc i6 n d e la v is co sid ad .

2. A um ento del calor especifico .

3. A um ento de la conductibilidad terrnlca.

4. A um ento de la densidad.

b ) T ipo de m ovim iento y c on fig ura ci6 n d el sis tem a

E I coeficiente lam inar aum enta con.

1. A um ento de la velocldad de clrculaclcn,

2. D ism inuci6n del cociente

L (Iongitud del tubo)

D (diarnetro del tuba)

3 . D ism in uci6n del d iam etro .

c ) Tempe ra tu ra

E I coeficiente lam inar aum enta con:

1. A um ento de la tem peratura.

Plantearem os a continuaci6n algunos casos trpicos del

calculo.

1. L (quido circulando derrtro de un tuba (convecclon

forzada)

E I coeficiente lam inar puede ser calculado como:

Donde:

K = conductiv idad term ica del fluido ( Cal )m2 °C.hr

Pr = Nurnero d e P ra nd tlV. c

K

v = Viscosidad dinam ica del fluido (K g/m . hora).

V p= V iscosidad dinam lca del fluido a la tem peratura

de la pared.

c = C alor especifico del fluido ~)kg.oC

Lh = Es una funclon de l nurnero de Reynolds y del

cociente L ID donde L = lo ngitud del tub o.

Re = r~ Nurnaro d e Rey no ld s

V

'1 = Peso especffico del fluido (K g/m3)

U = V elocidad de circu laci6n (m /h)

P a ra c al cu la r Lh, d eb e c al cu la rs e LID y Re Y c on e sto s

valores entrar en el grM ico N° 1, que a su v ez b ri nd a

el valor de ~O,14 entrando con V /V p.

Vp

C uando el flu ido se encuentre en r~gim en turbulento

p uede calcularse el coeficiente lam in ar com o;

f = 0,024 . K I D . Re0,8 • Pr°,.35 (8)

2 . Agua circulando dentro de un tubo (convecci6n

forzadal

Puede para este caso ser aplicada la f6rmula de Ten

Bosch:

f = 5,250. m V'(U/3.6003

D

D = D larnetro del tubo (m ).

U = V elocidad de circulaci6 n (m /h)

m = Factor que puede ser calculado teniendo en

cuenta la temperatura del agua y de la pared.

V aria e ntre 0,136 y 0,943.

(9)

4



3. Corriente de aire a gas normal a los tubas

En el caso de una sola fila de tubos se puede adoptar

la f6rmula de Peelet:

f = 0,39. K I D . Pe°.s6(10)

Donde:

'Y.c,U

K

En los cases en que haya mas de una fila de tub os, de-

ben tornarse los valores:

sl hay 2 fllas de tubes, aumentados en 10%

si hay 3 filas de tubes, aumentados en 18%

si hay 4 0 mas filas de tubes, aumentados en 26%

4, EI coeficiente de radiaci6n (i)

Este coeficiente, rnodificador del valor de h (h = f + I),

toma valores importantes con respecto al valor de f

cuando la temperatura es del orden de los 1,OOOoC en

cambio cuando latemperatura es del orden de los 300

°C 0 menor, puede ser despreciado el valor de i, par

1 0 tanto h = f,

En el caso de s6lidos y liquidos la radiaci6n se presenta

como un fen6meno netarnente superficial. y estando

la emisi6n y absorci6n de calor locallzados casi exclu-

sivamente en la superficie de ssparacicn.

Si consideramos dos superficies que presentan tempe-

raturas tl y t2, habra una radiaci6n recfproca y si

suponemos t2 > t1 habra un pasaje desde la superficie

2 a la superficie 1, regulada y determ inada por el coe-

ficiente de radiacion.

i = C12, m (111

Donde:

C12 = factor que depende de la configuraci6n geo·

rnetrica y de la naturaleza ffsica de las superficiesafectadas.

rn = (T13 + T/ T2 + T} Tl + T23). 10-8

1121

donde T 1 Y T 2 son las temperaturas en ° Kelvin de las

superficies afectedas.

En el caso particular de I(quidos en contacto can una

superficie metat lca cil rndrlca, puede ser calculado Cl2como:

Cll = 4,96. a /(2 - a) (131

Donde:

a = coeficiente de absorci6n que puede variar entre

los valores extremes 0 - 1,

VALOR DEL FACTOR m

t emp

I,

I'CI -200 -100 0 100 200 300 1100 500 600 700 800 ~O O 1000

zoo O.UI';.(j

100 o OB(jl 070/0

I , 11,716-1 0.4fn O,RI4100 1I.r.44 rl.'I:l3 l3RO 7,O/r.

;'00 I.;J'.) 1 16Jfl 7.7]<" :1,010 .1.77:1

JO n ").1',(, :> iiI] :t.d~ 4,4n 511 1.53

Ml) :l.4IR .1.00 o1.'J'l 1i,1" I ,< , !l./3 17.19

!.OO ',.10 !J'14 1.03 8.44 10.n 17036 lfJ.l'l IR4I8

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IR,m 7:'lR : > f i fiI

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'lUI) 1 I . .. . I IH'I::> :111II ]J .•7 76,:n 7C),lG 33,1G 38,41 431~ 49,S'> r,6,R (j4 ,r .'O!M) ?I,HH nal ;>r.,] 1 7 1 - 1 , ' 1 ( . 32.70 J~,.rm 4(J,3', 41!J.~ 51.1 !J l.r. r.r"O n.3 H7,G

6



De acuerdo a esta ultima exprasion:

ai= 4,96. m- (14)

2-a

EI valor de m esta expresado en funci6n de las dos

temperaturas t} y t2 (OC) que pueden ser indiferente-

mente las temperaturas de pared 0 fluido y pueden

obtenerse de la tabla adjunta.

COEFICIENTE DE ABSORCION A

a = cuerpo negro ideal

a 0 espejo ideal

Supllrfic:ie a

f :

' ~ - _ .-_,l

u r, ' , t ; , i , i l r ,C):'O,(~X"icJ~st, '~' -

I~~!ty:~mahj:! I

;mc1curio ' I" . . ,. ,.

ni(J~J.el

.uiquel upaco

'OH) nulido

.' •l••0.89 ', , 1;-:".

,- - ,0.8 0:,9.;-

• ;6 1S '" I~

, -'.. _ .. , . -

rO ;045 i0.11

0.48

EI valor de a Icoeficiente de absorcionl puede ser ob-

tenido de la tabla adjunta donde estan colocados los

casos de mayor interes practice.

Una expresi6n slmplificada puede ser:

(15)

Donde tm es la temperatura media aritrnetica entre

las temperaturas de la pared y del fluido.

Relaci6n entre el flujo t~rmico y

la temperatura de la pared

Definimos como Fluio Termlco a la can tid ad de calor

transmitido en la unidad de tiempo por unidad de suo

perticie.

En una pared lisa:

QF =5'= K.6t (16)

Igualado los flujos n!rmicosde ambas caras de la pared:

(17)

VALORES T IPIC OS DE H

Fluldo h

AYlld conveccieu natural 150 2000

Agua conveccrou toizada 20 0 10000A!llJa en UblllllCIIJII 2000 6000

VUPIIJ dl! lJllllB 6000 40000

All u0 !l;J~,movinuento lemu 3 30

Ailc 0 gas. movinuentu lilpido 20 riOU

Accilc mineral

(COJlVIlCCIOa lIalu'.J1) 50 30 0

Accilr.: minclal

(conveccrcn lor 'mln) !i0 3000

7



K h26t (17')LHI =-lH

hI + h2I

K hI117")t2 =-6t = 6t

h2 h} + h2

Siendo 6t} y 6t2 los saltos termicos de los fluidos

con las respectivas caras de la pared.

Si tornamos constante el flujo t~rmico, el saito termi-

co fluido pared (6 t) varia en proporclon inversa res·

pecto al coeficiente (K).

Si tomamos como constante el coeficiente h, el saito

terrnico fluido/pared 6t, aumenta con el aumento del

flujo termlco.

Ambos casos se representan gnlficamente para permitir

observar la variaci6n.

La temperatura de pared tp (OC) hacienda la hipctesls

simpllficada que esta es constante en todo el ancho de

la pared, sera:

tp = t1- 6tl = t2 + 6t2

(17''''

Paredes Aletadas

En el caso de parades aletadas la superficie real SA,puede considerarse:

SA = m. S

donde S es la superficie de la pared supuesta lisa.

Realizando las mismas consideraciones anteriores:

h2 mhltp=tl-6tomht+h2 =t2+6 mh]+h2

8



At ('G)

h ~ 50 Cal/m2• C.h

500

I ••••••

~ ~

• I I J : i i~

,

• ~~

~~

~!:iii: :i ii ii i . .

!!::ii

!::Ii::iiiiiiI

h 100

h = 200

h = 500

h '" 1000

F (Cal/m2.h)

1 2 h ;> II F I. I"(I~I( C) Cal/ 1ll'1.' en K C (Coil m:'.h) rc: (C)

50 22 24000 611 469 589

10 0100 29

110032000 78 6 314 414

500 37 41000 1019 81 181

2000 39 43000 1078 22 122

50 22 22000 55 6 444 64 4

200 10 0 29 1000 29000 71 5 285 48~

500 37 37000 926 74 27 4

2000 39 39000 980 20 ?20

300 50 22 20000 50 0 400 700

300 10 0 29900

26000 643 25 7 55 7

500 37 33000 833 67 36 7

2000 39 35000 882 18 318

400

300

200

100

o

o 10000 20000 30000 40000 50000



compuesto de canales tubulares pianos. EI haz va en-

cerrado en una envoivente cilfndrica que constituye

un verdadero recipiente de presion. Uno de los medias

circula par el interior de las laminas, y el orro, por los

espaclos situados entre elias. EI haz de laminas se fija

a la envolverne mediante una junta de dilatacion que

cierra herrneticarnente el interior y permits diferentes

dilataciones termless en los rnaterlales que constituyen

el haz de laminas y la envolvente.

Estas unidades pueden soportar presiones de trabajo

de hasta 35 atm. can laminas de inconel, a alternati-

vamente, ternperaturas de trabajo de hasta 600oC, can

juntas de amianto.

I

Intercambiadores de calor tubulares compactos

(Tipo Rosenblad)

Los tubes de los intercambiadores de calor tubulares

compactos tienen unicarnente de lOa 20 mm de dia·

metro, y estan muy pr6ximos entre sf. EI haz de tubos

se forma con casquillos auxiliares y se coloca dentro

de una envoivente.

Los tubos y casquillos van soldados en las placas tu-

tubulares segun un metoda que asegura un cierre to-

talmente herrnetico y elimina el riesgo de fugas. Este

disefio permite trabajar con temperaturas altas y pre-

siones de hasta 100 atm.

Tanto los tubos como los casquillos auxiliares tienen

el mismo espesor de pared, por 10 que se contra en y

dllatan en igual forma cuando estan sometidos a brus-

cos cambios de temperatura. EI haz de tubes va unido

r(gidamente a uno de los extremos de la envolvente, y

acoplado par un dispositive de fuelle al otro,

Los tubas se comprimen y separan entre sf mediante

unos alambres especiales arrollados en espiral sobre al-

gunos de elias, quedando todo el haz firmemente su-

jeto, por 10 que el haz tubular no puede sufrir dafios

por vibraci6n.

Intercambiadores de calor de laminas

(Tipo Ramen)

La superficie de transmision de calor del intercambia-

dor de calor de laminas se compone de laminas de

acero con perfil especial, soldadas por parejas y reuni-

das en un haz de secci6n recta de forma circular, pero

Intercambiadores de calor, tipo espiral

(Tipo Rosenblad)

EI intercambiador de calor, tipo espiral esta formadopor dos laminas de chapa, de acero 0 de otro metal,

provistas de esparraqos distanciadores, enrolladas for-

mando un cuerpo cil (ndrico cuvo perfil interior tiene

la forma de un canal doble en esplral,

EI diseiio de las tapas de los extremos del cilindro y la

forma en que se suelden entre s( los bordes de las la-

minas enrolladas pueden varlar, obteniendose una uni-

dad con dos canales cerrados para flujo en espiral y

en contracorriente, 0 bien una unidad de flujos cruza-

dos, en la que un fluido circula por un canal espiral y

cerrado y el otro pasa perpendicularmente, alrededor

del primero, a traves de un canal en espiral y abierto,

de uno a otro extremo del cillndro,

Dada la sencillez de este disefio. las dimensiones de

los canales se pueden adaptar facllmente a las especifi-

caciones particulates de cada proceso.

10



INTERCAMB1ADORES DE CALOR TUBULARES COMPACTOS (Tipo Rosenblad)

Secclon del haz de tubos.

12

Intercambiador de calor tubular compacto.



INTERCAMBIADORES DE CALOR DE LAMINAS

(Tipo Ramen]

Secci6n transversal del haz de Ic!minasy su envolvente.

Vista en corte del intercambiador de calor de laminas.



INTERCAMBIADORES DE CALOR,

TIPO ESPIRAl (Tipo Rosenblad)

Forma de circulaci6n en un intercambiador de

calor, tipo espiral.

Intercambiador de calor, tipo esplral. tipo a

contracorriente 0 al.



iir

EI dlseiio de los sistemas de transferencia de calor por

fase I(quida varian, dependlendo de los procesos en

que se vayan a utilizar. Sin embargo, existen cierras

caracteristicas comunes a todos los sistemas y se ilus-

tran en la Figura 1. En nuestro caso, aceite mineral se

usa como medio de transferencia de calor.

Los elementos esenciales de un sistema de transferen-

cia de calor son los siguientes:

a. Unidad de calentamiento

b. Bomba de circulaci6n

c. Filtro

d. Tanque de proceso

e. Tanque de expansion

La unidad de calentamiento recibe en este modelo, el

calor producido por una resistencia electrica. Podria

tarnbien recibirlo par combustion directa en un hor-

no. La circulaci6n de aceite en esta unidad debe lle-

varse a cabo a una velocidad tal que produzca una tur-

bulencia en el aceite en las superficies de calentamiento

para absorber la mayorcantidad de calor en el minimo

tiempo y asi:

a. Proporcionar un alto valor del coeficiente de trans-

ferencia de calor de la pel rcula;

b. Reducir al minimo la descornposicion termica del

aceite.

Cuando el calentamiento se lIeva a cabo par cornbus-

ti6n directa, la carnara donde se lleva a cabo debe ser

protegida para reducir las perdidas par radlaci6n y las

variaciones terrntcas. La temperatura de las parades de

los tubes de calentamiento nunca deben ser superior a

3600C a fin de evitar la dsscornposicion termica del

aceite. Por este motive, la unidad de calentamiento es

la parte mas critica en el disefio en 10 que respecta a

la duraci6n del aceite transmisor de calor. Un media

practlco para evitar la descornposicion termica del

aceite es instalar termostatos conectados a la unidad

alimentadora de calor -resistencias electricas 0 que-

mad ores- de modo que el calentamiento se interrum-

pa cuando hava un sobre-calerrtarniento del aceite, 0

e•I

una falla en la clrculacicn del mismo. En este caso se

debe de procurar que los sistemas de control esten di-

seiiados en tal forma de que la bomba de clrculaclon

y la Fuente de calentamiento esten conectadas para

que cuando la circulaci6n se vea interrumpida el ca-

lentamiento sea suspendldo.

Sl se usan resistencias electrlcas de irnersicn como me-

dios de calentamiento, la practlca recomienda que la

circulaci6n del aceite sea tal que la carga especifica

de las resistencias no sea mayor de 2.5 watts per cen-

timetro cuadrado de resistencia.

En el caso de que el calentamiento se efectue par

combustion directa, la cantidad de calor producida

debe limitarse a 1350K cal por dm2 por hora. Esto

significa que para elevar la temperatura de un aceite

circulante en un sistema, la cantidad de calor produ-

cida V el area expuesta deben guardar la proporcion

indicada.

La bomba de circulacion del aceite transmisor de calor

debe tener la capacidad suficiente para que produzca

un flujo turbulento y evite que en el sistema puedan

quedar partes sin circulaci6n adecuada.

La cap acid ad de la bomba debe ser calculada de acuer-

do con una determinada relacion de flujo sobre las

superficies calentadas. A titulo de orierrtacion pode-

mos mencionar que velocidades mfnimas de 1.5 me-

tros por segundo a 20QoC aumentando a 3.0 metros

por segundo a una temperatura de 3000C se consideran

eficientes V adecuadas.

La bomba debera ser instalada a un nivel suficiente-mente bajo con respecto al tanque de expansion para

proporcionar la carga estatlca necesaria de acuerdo

con la curva caractedstica de presion de la bomba.

En estas aplicaciones las bombas de desplazamiento

positive son preferidas sabre las bombas centrffugas,

porque estas son mas sensibles a la cavitaci6n que se

presenta par la tendencia de aumento de presion de

vapor del aceite durante el proceso.

18



Las altas temperaturas del aceite que se bombea hacen

aeonsejable que se refrigeren los cojine es de las born-

bas de circulaci6n.

Las graseras para lubricaci6n de los cojinetes deben ser

instaladas en forma tal que se pueda aplicar el lubrl-

cante facilmente. Los sistemas de lubricacion con

aceite se deberan proteger de tal forma que se evite

una rnezcla entre el aceite lubricante y el aceite trans-

rnisor de' calor. Por precuacion se recornienda tener

dos bombas de recirculacion, una de reserva, que se

recomienda est~ instalada en forma tal que si la bomba

principal lIega a fallar esta entre en funcionamiento

auromatlcamente.

Debe tenerse en cuenta durante la instalaci6n y el di-

sene del sistema que la fuen e de calentamiento no

funcione antes de que la bomba de recirculacion este

trabaiando, a fin de asegurarse de que existe un flujo

de aceite en las partes por calentar.

EI filtro tlene dos funciones prlncipales:

• Remover del flujo de aceite particulas que puedan

causar un dana rnecanico a la bornba tales como

6xido provenierrte de la tuberfa rnisrna, etc.• Retener pequefias pertfculas de carbon formadas

por la descornposicicn del aceite y que se pueden

depositar en varias partes del sistema disrninuvendo

las propiedades de transmisi6n de calor de esas

superficies.

EI tipo preferido en estos casas es el que tiene una tela

de acero lnoxidable y se localiza en el lade de la sue-

ci6n de la bomba. Se reeomienda se instale una valvula

de by-pass a fin de que el elemento filtrante pueda ser

removido y limpiado sin necesidad de interrurnplr la

operacicn de bornbeo. EI uso de dos flltros, uno en

uso y uno de reserva, es siempre preferido.

EI tanque de proceso debe tener una area de calenta-miento tal que asegure que el tiempo para obtener los

ciclos de calentamiento deseados puedan ser obtenidos

con un buen nivel de transmisi6n de calor entre el

producto por calentar y et aeeite transmisor de calor.

En la mavor ia de las operaciones de transrnision de

calor, una difsrencia de ternperaturas de 70°C se con-

sidera como una buena condlcion de operacl6n. Por

ejemplo cuando se desea una temperatura de proceso

de 250°C la temperatura del aceite transmisor de calor

debera ser 320°C. Las superficies de cobre 0 galvani-

zadas (recubrimiento de zinc) deben ser evltadas en

este tip de sistemas pues estos metales tlenen un

efeeto catahzador en la oxidaci6n del acelte y pueden

propiciar la formaci6n de acldos 0 cienos.

EI tanque de expansion es una parte esencial del siste-

ma porque debido a la expansion terrnica el volumen

del aceite transrnisor de calor puede aurnentar hasta

20% cuando se calienta de la temperatura ambiente

hasta 320°C. Este tanque tarnbien sirve para proper-

cionar presion hidrostatica al resto del sistema y en

particular a la bomba de recircutaci6n. Es por este

motivo que se recomienda que este tanque se instale

como m inimo a 3 metros mas arriba que el resto del

sistema.

La superficie del Iiquido en este tanque es la unica

parte del sistema donde el oxigeno del aire puede estar

directamente en contacto con el aceite y posiblemente

causer oxidaci6n.

Lo ideal es que este tanque sea alto y estrecho para

reducir la superficie de Irquido expuesta al aire. Por

otra parte, la capacidad del tanque debe ser iqual, por

10 rnenos, a una tercera parte de la capacidad total deaceite en el sistema. Es aconsejable que el espacio so-

bre la superflcle de aeeite expuesta at aire se Ilene can

un gas inerte 0 por una tapa rnetalica que cubra toda

esta superficie y que puede actuar como flotador e

indicador del nivel de aceite en el tanque.

EI tanque de expansion es una de las partes mas irn-

portantes a considerar en el disefio de un sistema de

transferencia de calor, pues el exito del mismo esta

particularrnente ligado a la vida y servicio que brinde

el acaite transmisor de calor.

Si el aceite esra expuesto al aire aunque sea en forma

minima, en el tanque de expansion 0 almacenamiento,

el sistema se denomina "Sistema Ablerto". Si el tanque

de expansi6n 0 almacenamiento contiens un gas iner-

te como nitr6geno en contacto con la superficie del

aceite, el sistema se denomina "Sistema Sellado".

I ns t ru mentac i6n

Varios lnstrumentos de rnedicion y control autcrnatico

deben ser instal ados en el sistema para evitar posibles

19



fallas que pueden ocurrir durante el funcionamiento.

Simples indicaciones de una falla pueden evitar mayo-

res daiios al sistema. La carrtidad y complejidad de los

instrumentos dependen en gran parte del punto de

vista econornico.

La instrumentaci6n puede variar de un simple termo-

metro de imersi6n y todos los dernas controles opera-

dos manualmente. con base en la experiencia de!

operador, hasta un sistema de controles completa-

mente autornatico con un arreglo de varios tanquescon clclos diferentes de calerrtarnlento y enfriamiento

control ados por una computadora a traves de tarjetas

perforadas. En general, en los sistemas industriales,

los controles de presion y temperatura se instalan co·

mo se muestran en la Figura 1 y son:

a IPresion de descarga de la bamba

bl Temperatura de salida de la unidad de calentamien-

ta.

c ITemperatura del aceite en el tanque de expansion.

d) Temperatura en el tanque de proceso.

La complejidad de las controles varra con el proceso

mismo, los tanques 0 reactores de proceso general·

mente estan equipados con sus propios controles ter·

mostaticos.

EI metoda mas eficiente es probablemenre aquel que

durante el calentamiento control a la temperatura del

tanque de proceso y la temperatura de entrada del

aceite a la unldad de calentamiento de tal forma que

se mantenga una diferencia de 700C entre las tempe-

raturas de operaci6n de esas unidades.

EI termostata puede ser ajustado para mantener ese

I fmite de diferencia de temperaturas en el proceso porun periodo determinado.

EI flujo de aceite se puede regular, mediante una val-

vula de recirculacion en la fuente de calentamiento,

de tal manera que la temperatura del aceite en el tan-

que de proceso sea la deseada (ver Figura 1I. Con este

sistema la temperatura de aceite a la entrada del tan-

que de proceso se puede controlar termostatlcarnente

can una aproxirnacion de 0.6°C.

Sistemas de refrigeraci6n

Los sistemas de ransrnision de calor no se limitan. ne·

cesariarnente, a los procesos de calentamiento. Estos

tarnbien pueden ser diseiiadas para extraer calor. Un

ejemplo de tal aplicaci6n son ciertas aperaciones en

las que se desea mantener una temperatura constante

de 5°C. Un me odo usado con frecuencia consiste

en colocar tubos sabre el piso dande circula un fluido

transrnrsor de calor par medio de una bomba despues

de pasar por una unidad de refngeraci6n.

Un aceite de viscosidad muy baja se puede usar como

media de transmisi6n de calor, porque la estabilidad

terrnica en esre caso no es critica. EI punto de fluidez

es una propiedad muy importante. Los aceites nafte·

rnicos tales como el CORAY 22 Ipunto de fluidez -40

DC) han sido usados con bastante exito en estas apli-

caciones. Aceites con puntos de fluidez mas bajos

(ZERICE) son recomendados para usarse cuando las

temperaturas de ooeracien son excesivamente bajas.

Industrias que utilizan aceites como media detransferencia de calor

Muchas industrias utilizan en diversos procesos, siste-

mas de transferencia de calor por media de aceite.

En tre las mas importantes podemos citar las siguientes:

• Productos de Asfalto y Alquitran

Almacenaje, transporte. mezcla y forrnaclon de

briquetas.

• Colorante, Productos Ourrnicos y Farmaceuticos

Sfntesis orqanlcas.

• Madera

Secado.

• Papel y Carton

Corrugado, pegado. cur ado y secado,

• Productos de Petr61eo

Varios procesos.

• Madera comprimida

Larnlnaclon y secado.

20



, . .

• Impresion Grafica

Calentarruento de rodil los.

• Plasticos y Acabado de Cueros

Moldeo, extrusion, curado y calandreado

Aplicaciones tipicas de los circuitos de

calentamiento con el fluido en fase Ifquida

• Productos Te tilesCalandreado.

EJ circuito elemental de calerrtarniento del aceite, se

muestra a continuacion. y en el vemos los elementos

mlnimos e indispensables, para garantizar un fuen

funcionamiento. Asimismo se puede ver el sentido de

circulaci6n del aceite, que pasa par el desaireador, de

all r es enviado por la bomba de circulacion a la calde-

ra, y de allinuevamente al lugar de uti lizacion, se

puede apreciar tarnbien la existencia del 'tanque de ex-

pansl6n, conectado an es de la aspiraci6n de la bomba.

• Laminaci6n de Metales

Laminado.

• JabonSapcnificacion.

• Loseta Asfalticas para Pisos

Saturacicn con asfalto, laminaci6n y recubrimiento.

• Barnices y Resinas

Sfntesis orqanicas.

• Aceites Vegetales y Animales

Hidroqenacion.

• Industrias Electronica, Electrica, Fabrlcaclon de

Cables

Recubrimiento, secado, irnpreqnacion, aislamiento,

etc.

EI fluido ya a temperatura tiene

innumerables aplicaciones

1. Calentamiento de Ifquidos

En los casos que debe calentarse I iquidos contenidos

en tanques de alrnacenamiento, tanques abiertos para

trararniento de chapas ° piezas metaticas (anodizado,

desengrasado, plateado, etc.), digestores, cafierfas, a

21



como elemento calefactor en una unidad de lntercarn-

bio.

2. Calentamiento de un reactor en enfriamiento del

mismo.

22



3. Utilizacion en planta 0proeescs.

Puede utillzarse para calentar mezcladoras, calandrias

(para goma, plastico, papal, etc.l, prensas, reactores.

Otras apllcaciones podrfan ser, calentamlento en Una

planta destiladora, moldes de plastlco. etc.

4. Calentamiento de dos procesos, en los que cada uno

requiere una temperatura diferente.

En el dibujo siguiente se muestran reactores, pero es

perfecta mente aplicable. a otro tipo de procesos.

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d.l. un

eatentam

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ltatcmp. bJlja temp.

lector reKlor

23



5. Procesos de calentamiento y secado.

Su campo de aplicacion es per eiernplo, tuneles de se-

cado 0 autoclaves.

6. Calentamiento de agua y vapor.

Puede lIegar incluso a ser utlllzado en el calentamien-

to de piletas de nataci6n y generaci6n de vapor.

24



7. Aplicaci6n a sistemas de radiaci6n de calor por con-

vecci6n forzada 0 natural. utilizados en el acondi-

cionamiento de locales.

Un esquema complete, la unidad de calentamiento y

la de aplicacion juntas, se muestra a continuacion,

aplicado a un sistema de tratamiento y terminado de

metales. Se puede apreciar el sentido de circulaclcn,

y las valvulas del circuito para controlar la tempera-tura de los banos.

25



•I

Las propiedades que debe tener un buen fluido trans-

miser de calor son las slgurentss:

1 Buena estabilidad terrruca.

2. Alta resistencia a la oxidacion

3 Alto calor especifico (maximo conrerudo de calorpara un volurnen dado)

4. Alta conductividad termica, para una rapida trans-

misi6n de calor

5. Alto rndlce de viscosidad, para reducir las varia-

ciones de carga de la bomba.

6. No tener acc ion co rr os iv e sobre los metales a usar-

se en el sistema.

7. No tener olor desagradable.

8. Facil de rnaneiar y no t6xico.

9. Bajo punto de irrtlarnacion,

10 De bajo precio y de faci I disponibi l idad, sin varia-

cion en las caracterrstlcas del fluido

11. Baja presion de vapor, para evrtar el taponamiento

a cavitaci6n en la bomba.12. Baja punto de fluidez para evrtar dificultades al

arrancar en frio.

Fluidos tfpicos transmisores de calor

Muchos materiales han sido usados can ~xito como

fluidos transmisores de calor. EI mas tradicional es

probablemente el vapor, pero tarnbien presenta mu-

chas desventajas como el necesitar tubes para alta pre-

sion 10 que hace el mantenimiento crftico y costoso.

EI vapor rarnbien es corrosivo y tiende a formar in·

crustaciones que deben ser removidas peri6dicamente.

Con todo, desde el punto puramente fisico, el vapores un excelente medio de transrntslon de calor.

Para tener una idea de la presion necesaria para obte-

ner temperatures par encima de 100°C (212°F) pre-

sentamos la siguiente tabla:

150°C -

200°C -

250°C -

751b/in2

2281b/in2

583 Ib/in2

4.85 Kg/cm2

15.86 Kg/cm2

40.56 Kg/cm2

r

300°C - 1.2521b/in2 - 87.61 Kg/cm2

350°C - 2,4001blin2 - , 68.63 Kg/cm2

Muchos productos sinteticos tam bien se usan en los

rangos de temperatura en que trabajan los aceires rni-

nerales. Algunos de esos productos que se usan canfrecuencia son:

1. Cloruro de pollfenilo.

2. Silicones.

3. Mezclas de difenilo y oxides de difenilo.

4. Orto-dlcloro-benceno.

5. Metilnaftaleno.

6. Organosilicatos.

7. Nitratos inorqanicos y sales nitrosas fundidas.

8. Mercurio.

9 Plomo y sus aleaciones.

10. Sodio rnetalico,

Los aceites minerales como medios de

transferencia de calor

Los hidrocarburos minerales son en general los medias

mas cornunrnente usados como medias de transferer-

cia de calor para sistemas que operan hasta 315°C.

Ofrecen ciertas ventaias sobre los materiales slrrteticos

mencionados an eriormente deb ida principalmente a

dlsponlbllidad, bajo precio, buenas propiedades ter-

rnodlnamlcas, larga duracion y facil manejo. Adernas

de ser buenos rransrrusores de calor, tarnblen lubrican

partes movlles del sistema, tales como valvulas, ofre-

ciendo un apreciable grado de protecclon a sus partes

metallcas.

La resistencia a la d es co rn po sic ic n te rr nic a varia can

la estructura y tecnicas de refinacion. Generalmente,

esa resistencla aumenta con una reducci6n en la visco-

sidad. Se puede considerar como temperatura maxima

de operaci6n 350°C, sin embargo independientemente

del tipo de tratamiento del aceite baslco no se reco-

mienda, en forma general. el usa de aceite como media

26



, . . . .

de transmlsion de calor para remperaturas de operacion

mayores de 315°C. Los coeficientes de transrnision

de calor de la pelfcula de los aceites aumentan en pro-

porcion a la disrninucion de la viscosidad y de este

modo se puede competir con fluidos mas costosos.

No obstante existe limitaci6n en 10 que se refiere al

punto de ebutliclon y de presion de vapor.

Los aceites minerales tienen una excelente resistencla

a la oxidaci6n basta cerea de 65°C Los acertes para-

f(nicos son mejores con relaci6n a esta propiedad. EI

comportamiento arriba de 65°C se puede mejorar

considerablemente mediante el uso de aditivos ade-

cuados. Naturalrnente que con la exclusion de la

presencia de aire en el sistema, la oxidacion es virtual-

mente eliminada Por este motivo, es de especial Irn-

portancia que se de la protecctcn adecuada al tanque

de expansion de un sistema de esta naturaleza.

En condiciones normales, los aceites minerales no

presentan ningun problema de toxicidad y no tien-

den a fugarse por las juntas 0 empaques. Tanto como

medio de calentamiento 0 de enfriamiento. los aceites

minerales son insuperables en gran cantidad de aplica-

ciones industriales.

27



Essotherm 500

ESSOTHEAM 500 lO S un fluido de transferencia ter-mica desarrollado para suministrar maximo funciona-

miento V cubre un arnpllo rango de aplicaciones para

un producto de este tipo.

Si bien ESSOTHERM 500 es derivado del petrol eo,

no debe ser confundldo con los aceites lubricantes

convencionales. Los procesos especiales de refinacion

a que esta sometido Ie otorgan propiedades no encon-

tradas en productos comunes derivados del petroleo

En extensas pruebas de laboratorio V en experiencias

practices ha quedado demostrado que estas excepclo-

nales propiedades Ie dan al ESSOTHERM 500 una

gran resistencia para trabajar en condiciones muy ad-

versas. AI mismo tlernpo su desusada versatilldad con-trlbuve a conferirle excelentes caracterrsticas de

operaci6n en un numero rnuv importante de trabajos.

Estabilidad tt!rmica: Es una de las propiedades vitales,

pues Ie otorga una gran capacidad para resistir altas

temperaturas. Esto incluve resistencia al craqueo ter-

mico Va laoxidaci6n a altas temperatures, dos formas

de descomposici6n qu (mica a la que cualquier com-

puesto organico es susceptible.

ESSOTHEAM 500 es elaboradoen procesosespeciales

de reflnacicn a altas temperatures, va que los corn-

puestos terrnicarnente inestables son separados y eli-

minados; en este proceso el producto tiene una excep-

clonal resistencia a la descornposicicn terrnica.

ESSOTHE AM500 se recomienda para servicios en los

que existe una temperatura de pared en la superficie

del calentador hasta un maximo de 360°C Tornando

como base una carda tiplca de temperatura de 27°C,

a traves de la pelicula del fluido adyacente a la super-

ficie del caleruador, esto permite una maxima tempe-

ratura del fluido de 316°C.

Estabilidad a la oxidaci6n: Las bases utilizadas en la

elaboraci6n de ESSOTH EAM500, son seleccionadas

para obtener una buena estabilidad a la oxidacion,

caracterfstlca esta, realzada adernas, por la muy buena

refinaci6n realizada.

Con estas ventajas, ESSOTHEAM 500 es especial pararesistir la formaci6n de barros en las cafierfas de circu-

laci6n, que podrian formar una capa aislante que dlfi-

cultaria una eficiente transferencia termica y por otro

lado esos depositos entorpecerian la circulaci6n del

fluido.

Oebido a su gran estabilidad a la oxldacion, ESSO-

THEAM 500 da buenos resultados en sistemas donde

el fluido esta expuesto al aire, la temperatura del

aceite no debe exceder de los 65°C en el punto de

exposicion.

Debido a que el contacto con el aire puede solo suce-

der en un tanque de expansion que no este cubierto

con un gas inerte y como este tanque esta general-te lejos de la fuente de calor, hay poca probabilidad

de exceder los 66°C en este punto.

Si se excede esta temperatura pueden utilizarse los

aceites TERESSO en un grado de viscosidad apro-

piado, que contiene inhibidor de oxidaci6n.

En tales cases debe reconocerse que a ternperaturas

apreciablemente por encima de 66°C aun el mejor

aceite de petroleo estci sujeto a significativa oxida-

cion, 10 que acorta la vida de servicio del acelte.

Baja volatilidad: ESSOTHEAM 500 tiene un valor tf-

pico de tension de vapor equivalente a solo 27 mm de

columna de mercurio a 260°C 10 que esta muy por

debajo de las presiones de vapor de otros fluldos detransferencia termica derivados del petr61eo de visco-

sidad comparable.

Con esta extrema baja tension de vapor ESSOTHEAM

500 oreviene laformacion de excesiva presion en cual-

quier sistema cerrado, adem as disminuye las perdidas

por evaporaci6n en sistemas abiertos.

Por el mismo motivo, la baja tension de vapor del

ESSOTHERM 500 ayuda a evitar la trampa de vapor

28



en los sistemas que tienen la bomba de circulacion

por encima del tanque de expansion, Adernas reduce

la posibilrdad de caviraclon, que es destructiva para

las pal etas de las bombas centrifugas. Asociada a esta

misma caracteristica, adernas, esta el alto punto de In-

flamaci6n. 1 0 que hace al ESSOTHERM 500 un pro-

due 0 menos inflamable y mas seguro para oparar

Servicio a baja temperatura: La efectividad de un flui

do de transferencia terrnica depende tanto de su fun-

cionamiento a bajas como a altas temperaturas.

Can un punto de eseurrimiento de -goC, ESSOTH ER M

circula fcicllmente.

Baja corrosion: Otro factor que contribuve al incre-

mento de la vida util de los equipos es la propiedad

de ser inerte desde el punto de vista qufmico. EI nivel

de corrosion es muy bajo. La reacclon entre el ESSO-

THERM 500 y los metales ferrosos a no ferrosos, es

insignificante (menos de 0,025 mm de perdida de me-

tal por ana a una temperatura de 250°C) para tad os,

salvo para aplicaciones en condiciones muy ctiticas

Seguridad: ESSOTHERM 500 no presen a peligros de

toxicidad y puede ser usado con las precauciones nor-

males observadas con los aceites lubrlcantes.

Aplicaciones; ESSOTHERM 500 puede ser usado en

sistemas con tempera ura de pared de hasta 360°C,

en caso de ser sistema abierto, la temperatura

en el tanque de expansion podra lIegar hasta

65°C.

Teresso

La serle TERESSO es a compuesta por aceites de la

mas alta calidad para utllizar en sis emas circulatorios.

Son elaborados a partir de crudos seleccionados y su

formulaci6n es ef resultado de largos estudios en labo-

ratorios y de experiencias practices con objeto de ob-

tener un producto capaz de resis ir los efectos nocivos

de las altas temperaturas y prolongados periodos de

servlcio

.' =="=woi-n-..-- - - ----

• :TENSION DE VAPOR'Il_L' "I • -, -...-

~._.__ -

1 TERESSa 32 TERESSa 77

II"_---

Sistema Sistema

abierto cerrado abierto cerrado

200e 7 x 10-6 13.5 X 10-3 1,4 x 10 1 2,5 x 10-4

400e 4,8 x 10-5 5,9 X 10-2 1,3 X 10-6 6,5 x10 J

600e 2,9 x 10-4 0.23<- 1,3 x 10 !I 1,1 x 10 2

800e 1,6x 10-3 0,86 i.t s rc : 7,5 x 10 :; >

100°C 7 X 10-3 3,1 8 x 10-4 0,37

150ne 0,20 52 2.6xl0 ~ 8,4

200"e 2,1 340 0,43 x 10 :> 76

2S0"C 11,5 745 3 440

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29



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31



Los aceites TERESSO son reforzados con el agregado

de aditivos especialmente seleccionados por su maxima

efectividad.

Tanto el agregado de inhibidores contra la oxidaci6n

y herrumbre, como el de agentes antiespumantes me-

jora sus excelentes propiedades naturales, ademas, los

aceltes TERESSO poseen un elevado (ndice de visco-

sidad, 10 que les confiere elevada resistencia a perder

viscosidad cuando son calentados 0 a espesarse cuando

se los enfrfa, es decir, poseen la propiedad de mantener

una optirna viscosidad bajo distintas condiciones detemperatura.

En cuanto ala demulsibilidad de los aceites TERESSO,

puede ser considerada como sobresaliente, no siendo

superada por aceites similares. Es de especial siqnlfica-

cion, el hecho de que su excepcional demulsibUidad

es alcanzada en cornblnacicn con su sobresaliente es-

tabilidad a la oxidacion,

Coray 22

CORAY 22 es un producto de mas baia viscosidad, es-

pecialmente indicado para usarse en radiadores domes-

ticos y sistemas de calefacci6n industriales cuya apli-

caclcn no requiere una temperatura mayor de 200°C.

EI bajo punto de tluidez de este producto es una ca-

racrerfstica ventajosa en los sistemas de refrlqeracion.

Grados

La lfnea TERESSO se presents en varios grados de

viscosidad creciente desde 43 SSU a 210° C (9B,9°C)

hasta 120 SSU a 210°F (9a,9°C).

Su gran resistencia al deterloro, aun bajo condiciones

de alta temperatura, su habilidad para separarse rapi-

damente del agua, sus propiedades anti-herrumbre y

su baja tendencia a la formaci6n de carb6n, determinan

que los TERESSO sean insuperables en los sistemas

de transferencia terrnica.

EI punto de inflamacl6n de estos aceites se encuentra

entre los 210°C y los 290°C 10 que agrega a sus pro-

piedades una caracteristica de seguridad y econorma

al reducir los peligros de combusti6n y las perdidas

por evaporaci6n al utilizarlos como fluidos de transfe-

rencia termica.

32



SISTEMAS SELLAOOS

Essotherm 500 y Teresso 32

Temp. Maxima del

Auido en Is

Unidad

de Calentamiento

SISTEMAS ABIERTOS

Temp. Maxima del

Auido en el

Tanque

de Expansi6n

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TEREssa 100 ~ o\E"~Y 255°C

TE RESSO 150 E",...~ \ ' a 4 v y 260°C

La seleccion del grado apropiado de Teresso se efectua

considerando el valor de su punto de autolqniclon. EIpunta de autolqniclon de un aceite debera ser siempre

cuando menos 15°C superior a la temperatura del

aceite en la parte en que este en contacto con el aire,

generalmente en el tanque de expansion.

Esa precauci6n, naturalmente, proporciona un margen

de seguridad razonable,

Cuanto menor sea la viscosidad del aeeite, mejores son

sus caracteristicas de transrnisicn de calor. Par 10 que,

se debe reeomendar un tipo de Teressa cuva viscosidad

sea la mas baja permitida tomando en euenta la tern-

peratura de autoiqnicion en relacion con la tempera-

tura del tanque de expansi6n.

Precauciones

Se debe evitar recomendar aceites Teresso en un siste-

ma que trabaja a altas temperatures y en el cual el

aeeite esta en contacto con aire. Ningun acelte mineral

resiste estar expuesto a oxigeno, a altas temperaturas

por largos perrodos. Es comun usar en el tanque de

expansi6n una atmosfera de alqun gas inerts como el

d

r

nitr6geno para evitar la deqradacion del aceite y tener

una mejor eficiencia en la transrnision de calor y pro-

longar la vida del aceite en el sistema.

Si la temperatura maxima a que un fluido en un siste-

ma de transrnision de calor va a ser de 360°C0

mas(generalmente junto a las paredes de los tubos de la

unidad de calentamientol. no se debe recomendar un

aceite mineral derivado de petr6leo. En esas condi-

ciones la descomposici6n rermlca es inevitable, tor-

rnandose cienos y residuos carbonosos en el sistema.

Verifique siempre el tipo de filtro que se va a usar en

el sistema. Filtros de arcilla no deben ser utilizados

cuando se tengan en el sistema aceites inhibidos (tipo

Teresso) pues los aditivos antioxidantes pueden ser re-

rnovidos del sistema por la arcilla.

Los filtros que se reeomiendan son generalmente de

malla de aeero inoxidable 0 slrnllares, localizados en

Ia succion de la bomba de circutacion.

Datos necesarios para recomendar un producto

Antes de recomendar un aceite para un sistema de

transfereneia de calor, los siguientes datos deben de

obtenerse por informacion del cliente 0 por obtencion

directa de la instalaci6n de que se trate.

1. Temperatura maxima del fluido. generalmente me-

dida a la sa ida de la unidad de calentarniento,

2. Capacidad to I del sistema.

3. Temperatura maxima del tanque de expansion.

4. Verificacion de que el sistema sea abierto 0 sellado.

5. Tipo de filtros utilizados.

Estos son los datos necesarios que se recomienda reo

cabar para poder recomendar adecuadamente un aceite

para transfereneia de calor.

Datos de expansi6n terrnica

Los aceites minerales generalmente usados como flui-

dos transmisores de calor tienen los siguientes valores

33



de expansion terrnica en funcion de la temperatura.

Temperatura,oc

Multlplo de

volumen a 150°C

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1.11

1.16

1.22

1.28

'Esta informaci6n es importante para determinar el vo -

lumen de aceite que va a ser utilizado, a fin de asegurar

un disefio y operacion eficientes.

Parametres de un aceite en usa

Generalmente tres tipos de deqradaclon en un aceite

usado en la transferencia de calor se presentan en la

practice y son:

• Contarninacion en el proceso• O xidacion

• O escornposiclon terrnica

La oxidaci6n ocurre cuando los sistemas estan expues-

tos al aire y se manifiesta por un aumento de viscosi-

sidad, aumento del nurnero de neutralizaci6n y una

varlacion en el punto de autoignicicn.

La descornposicion termica esta mas asociada can los

sistemas sellados y es causada par la localiz.aci6n de

puntos calientes en el sistema en los cuales la tempe-

ratura de la pelicula puede alcanzar temperaturas suo

periores a 360°C. Fallas en la circulacion del aceite

tarnbien contribuyen a que se alcancen temperatures

altas en la pelfcula del lubricante ocasionando des-composicion terrnlca.

La descornposicion terrnica se caracteriza por una dis-

minuci6n de laviscosidad y del punto de autoignici6n.

Otras pruebas que auxilian en la determinacion del

grado de descomposici6n terrnica del aceite son los

insolubles en pentano y benceno, que normalmente

indican un aumento en la oxidaclon y en el nurnero

de bromo 10 cual es una lndlcacion de descomposi-

cion termica.

Resumiendo, las pruebas generalmente usadas para

controtar los aceites minerales que se usan como me-

dios de transferencia de calor son:

Oxidaci6n

• Aumento de viscosidad

• Aumento del nornero de neutralizaci6n

• Aumento de los insolubles en pentano y benceno

Descomposlcion T~rmica

• Disminuci6n de viscosidad (aunque puede aumentar

si la descornposlcion es prolongada y severa)

• Disrninucion del punto de autoiqnicion

• Aumento del rnrrnero de bromo

Muestreo

Dos muestras deben de obtenerse siempre en un siste-

ma de transferencia de calor can aceite:

• Muestra en la descarga de la bomba

• Muestra en el tanque de expansion

Si solamente se toma una muestra, esta debe ser del

aceite en circulaci6n. A veces una muestra del tanque

de expansi6n puede dar resultados y conclusiones

erroneas, pues los productos de oxidaclon pueden

estar sedimentados, ademasde que en muchos sistemas

la mezcla de aceite del tanque de expansion con el

aceite de circulaci6n es tan pequsfia que la cornposi-

cion de los dos aceites puede ser bastante diferente.

Limpieza de los circuitos de

transferencia tsrmica

Un importante factor, para conseguir una larga vida

en el aceite de transferencia terrnica, es la limpieza del

circuito.

La necesidad de la limpieza se refiere no solo a la lim-

pieza inicial, 0 sea, antes de poner en marcha el cir-

culto, sino tambien. entre cambios sucesivos de aceite.

La limpiez.a inicial puede reallzarse haciendo circular

el aceite que luego vaa ser utillzado en la transferencia

terrnica, y eliminando de esa forma las impurezas de

construcclon y la contarnlnacion con tierra, Y otros

contaminantes externos.

34



Para limpiezas entre cambios de aceite, es recornenda-

ble utilizer aceites con una alta deterqencia, del tipo

Essolube HDX·l0W, con el fin de remover los depo-

sitos y cienos.

EI aceite debera ser calentado a aproximadamente 80

°C y hacerlo circular varios dfas de ser posible, para

asegurar la dispersion de los depositos.

No es recomendable utllizar solventes 0 productos

durrnlcos. ya que es imposible eliminarlos cornpleta-

mente del sistema, y estos pueden vaporizarse durante

la posterior marcha del circuito y lIegar a inflamarse.

Los productos quimicos y los agentes limpiantes de

base acuosa no deberan ser usados para evitar una

posible contamlnaclon con el aceite de transferencia

terrnica dado que el agua residual puede afectar el

sistema por la forrnacron de vapor.

35



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Esso Fluidos para Transferencia Térmica

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