Calentadores de Inmersión

Last updated on julio 13th, 2017 at 05:22 pm

Los calentadores eléctricos de inmersión pueden usarse para muchas aplicaciones industriales a diferentes escalas. Un calentador de inmersión es una manera rápida de aumentar la temperatura final de un líquido o gas. También son eficientes para usarlos en la industria petroquímica. Las aplicaciones de un calentador de inmersión van desde el almacenamiento del crudo extraído hasta el calentamiento inmediato de un proceso en una instalación petroquímica.

Hay diferentes tipos y configuraciones de calentadores de inmersión que pueden usarse en los procesos de refinación petrolera; sin embargo, todos tienen un factor común importante: los elementos del calentador.  Un calentador o elemento calefactor es un tubo metálico que se usa para calentar un líquido o gas mediante calefacción por contacto directo. Cada elemento calefactor tiene un tubo con una material de revestimiento metálico, el cual envuelve un cable de resistencia de níquel-cromo rodeado por polvos de óxido de magnesio. Los tubos del elemento calefactor son acodados y recocidos para maximizar la eficiencia de transferencia térmica y para adaptarse a la aplicación en la que se usará, por ejemplo, para la calefacción de un tanque de almacenamiento de crudo.

Una selección popular de calentador eléctrico de inmersión de WATTCO™’ incluye el calentador de inmersión de brida. Este tipo de calentador eléctrico consiste en un haz de tubos de calefacción unido a una brida de acero que se usa para el ensamblaje de la fuente eléctrica y el control de la temperatura (ver figura 1). Un calentador de inmersión de brida es la mejor opción para calentar un contenedor con un líquido viscoso, tal como un tanque de almacenamiento de crudo de gran tamaño. En el proceso de refinación, el crudo debe calentarse antes de la destilación para la separación del producto. El proceso de precalentamiento por lo general se hace en un gran horno a una temperatura alta de aproximadamente 370 a 425°C. Antes de enviar el crudo hacia el horno, la temperatura del crudo debe ser lo suficientemente alta de modo que su viscosidad no disminuya el caudal de procesamiento. Un retraso a la hora de transferir el crudo del tanque provocaría mayores tiempos de espera en los procesos de refinación. Este problema puede resolverse fácilmente usando elementos de calefacción para el precalentamiento del crudo. La longitud del tubo y la forma del calentador de inmersión de brida se seleccionan dependiendo de la aplicación deseada.

¿Qué son los calentadores de circulación? Otra variación de los calentadores de inmersión es el calentador de circulación (calentador en línea) que consiste en un calentador de brida alojado en una carcasa cilíndrica (figura 2). La característica única de este calentador es su capacidad de calentar líquidos de proceso mientras fluyen. Un calentador de circulación está diseñado para mantener el caudal del líquido o gas entrante mientras los elementos de calefacción suministran el calor necesario. El calentador de circulación se puede usar para procesos intermedios en la refinería que requieran un aumento rápido y preciso de temperatura del líquido de proceso. Los elementos de calefacción no se limitan únicamente a usarse para el procesamiento de crudo, sino también para diferentes líquidos como el agua. Asimismo, el calentador de circulación es perfecto para usarse para calentar aceite de desecho. El aceite de desecho es un producto secundario que se obtiene bien sea durante los procesos de la refinería o del ambiente. Este aceite ha perdido su función y valor original. Sin embargo, en lugar de desechar el aceite de desecho en el ambiente, puede volver a refinarse y mezclarse para obtener productos valiosos y ahorrar gastos innecesarios de disposición de desechos. Se pueden considerar materiales especiales para calentar líquidos corrosivos.

Figura 2 – Componentes de un calentador de circulación

Los calentadores de inmersión sobre el costado o laterales se pueden usar para calentar tanques de líquido de poco tamaño. En la figura 3 se puede observar una ilustración de una forma particular de calentador de inmersión sobre el costado. Una característica única de este calentador de inmersión es que la pared lateral del tanque de líquido no requiere una abertura para la inserción del calentador. Los elementos del calentador pueden introducirse en el sistema simplemente mediante una entrada superior del tanque (tal como una boquilla). El calentador sobre el costado es particularmente eficiente para el control preciso de la temperatura, a pesar de su menor tamaño. A diferencia de los demás calentadores de inmersión, el calentador sobre el costado no requiere vaciar completamente el tanque de líquido antes de extraer el calentador. Un ejemplo de aplicación de un calentador sobre el costado incluye el precalentamiento del tanque de líquido, a temperatura ambiente para mantener una viscosidad adecuada del líquido. Se puede seleccionar una variedad de formas de elementos de calefacción de este tipo según la aplicación en la que se desee usar.

Figura 3 – Bosquejo de un proceso de calefacción con un calentador sobre el costado o lateral.

La amplia gama de aplicaciones de los calentadores de inmersión puede proporcionar el calor necesario para muchos procesos importantes en una instalación de refinación petrolera. Si le interesa saber cómo el calentador de inmersión puede suministrar el calor necesario para su aplicación específica, los consultores técnicos de WATTCO™ están disponibles en todo momento para proporcionarle cualquier información. Para mayor información sobre los calentadores de inmersión, por favor consulte el catálogo en línea de WATTCO™.

Referencias

1. Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. “Capítulo 5: Industria del Petróleo». AP42. 5ta edición Vol. 1. Research Triangle Park, NC: Agencia de Protección Ambiental de EE.UU., 1995. 5.1-7. <http://www.epa.gov/ttnchie1/ap42/ch05/final/c05s01.pdf>
2. Departamento de Energía de Estados Unidos. “Estudio de re-refinación de aceite usado para abordar la Ley de Política Energética de 2005”, Ley Nacional de Política Energética de 2005: Sección 1838: Used Oil Refining Study (Estudio de refinación de aceite usado). Oficina de Energías Fósiles, 2006. 5.1-1 a 5.1-5.