Calentadores eléctricos de proceso en las industrias

Un calentador de proceso puede definirse como cualquier equipo usado para calentar las corrientes químicas de un proceso. Cualquier proceso en el que la energía eléctrica se transforme en calor utilizable puede denominarse calefacción eléctrica.

 

Calentadores de proceso

Tal como lo indica su nombre, un calentador eléctrico de proceso (CEP) es un calentador eléctrico que está en contacto directo con un proceso. Por ejemplo, un proceso estático en el que se usa generalmente un calentador eléctrico de inmersión con conexión de brida, o un proceso con flujo en el que se usa comúnmente un calentador de circulación en tanques de calefacción. Una variedad de fluidos de proceso se usan con un CEP, por ejemplo, aire, amoníaco, aceite combustible, fluidos petroquímicos, gas combustible, agua, nitrógeno, etc.

El fluido de proceso entra por un lado del tanque de calefacción, pasa a través del elemento calefactor y sale por el otro lado del tanque. Durante este proceso, el calor proveniente del elemento calefactor es transferido al fluido de proceso, bien sea por transferencia térmica convectiva o radiante. En un proceso estático, el calentador de inmersión se sumerge en el fluido de proceso contenido en un tanque de calefacción y se calienta por convección natural. Durante un proceso con flujo, el calentador de circulación se sumerge en el interior de un recipiente a presión que contiene el fluido de proceso y lo calienta por convección forzada.
Un CEP puede ser utilizado en muchas industrias, Incluyendo la generación eléctrica, refinación de petróleo y gas, petroquímica, oleoductos, etc. A continuación presentamos algunos ejemplos.
Para asegurarse de que no ocurra condensación del gas en una turbina de gas antes de que ocurra la combustión, la mayoría de las turbinas de gas requieren que el gas combustible sea sobrecalentado hasta alcanzar temperaturas extremadamente altas. Estas temperaturas se logran usando un calentador eléctrico para el gas combustible. Si ocurriera condensación antes de la combustión, habría una emisión de escape excesivo que dañaría la boquilla de combustible y reduciría a la vida útil del equipo.

En las plantas de celulosa y papel, las fluctuaciones de temperatura hacen que el rodillo calandrador se expanda y contraiga y esto afecta la calidad del producto final. Durante el periodo de invierno, este problema empeora. Para evitar esto, se usan calentadores eléctricos.

Los CEP también ayudan en los sistemas transportadores. Durante las condiciones de clima frío, los materiales particulados pueden formar grumos y congelarse en las cintas transportadoras. Para evitar esto, se puede usar un calentador tubular plano con sus extremos sellados para evitar la humedad y la contaminación. Los elementos calefactores de acero inoxidable son los más idóneos para esta aplicación.

Algunas otras aplicaciones de calentadores eléctricos de proceso incluyen las siguientes:
• Calentamiento del agua para evitar que se congele.
• Calentador eléctrico de aire usado los generadores de nitrógeno para calentar el aire.
• Calentamiento del aceite combustible diésel (en el interior de los tanques de calefacción) para evitar la formación de parafinas y ceras.
• Calentador eléctrico de nitrógeno usado para calentar el gas nitrógeno en un regenerador desecante.
• Calentamiento del gas combustible para evitar la condensación del hidrocarburo.
• Calentador eléctrico para crudo usado al procesar el crudo para reducir su viscosidad.
• Rehervido del glicol para separar el agua del glicol.
• Regeneración de los lechos de absorción calentando el amoniaco.
Los calentadores eléctricos son usados ampliamente por sus beneficios, tales como control preciso, menor peso, menor espacio ocupado, no producen emisiones dañinas, altas temperaturas de salida, etc.
Referencias
• Robert Klein, Immersion heaters: selection & implementation, Chemical Engineering (Calentadores de inmersión: selección e implementación, Ingeniería Química). 113.1, enero 2006
• Rob Bohn, Mike Bange & Joe Foreman, The basics of electric process heating (Fundamentos de la calefacción eléctrica de procesos), IEEE, Paper No. PCIC-94-14, 1994.

 

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