CALENTADORES DE INMERSIÓN EN DEPÓSITOS DE ACEITE

Los líquidos industriales como el aceite pesado, los lubricantes, el asfalto y el betún deben almacenarse a determinadas temperaturas para que los líquidos mantengan su fluidez. Muchos fluidos se convierten en una materia viscosa pesada a temperatura ambiente y algunos en estados sólidos o semisólidos. Por lo tanto, mantener la viscosidad más baja es importante para asegurar el flujo. 

En los parques de tanques de almacenamiento, las baterías de petróleo, las refinerías de petróleo, o incluso en remotos emplazamientos de pozos, estos líquidos se almacenan en tanques.  Es importante que los depósitos no solo estén aislados, sino que también haya una fuente de calor para reducir la viscosidad. Los calentadores eléctricos de inmersión son una fuente de calor ideal por un diseño eficiente y compacto.

Los calentadores de inmersión proporcionan el calor necesario para los depósitos de almacenamiento. En este artículo, analizamos su aplicación y sus ventajas frente a los sistemas actuales, como los sistemas de calentamiento basados en calderas de vapor.

Tanques de almacenamiento para el calentamiento

El combustible, los productos crudos, los lubricantes y el petróleo pesado requieren un almacenamiento a temperaturas que permitan un fácil transporte. Para ello, el sistema de calefacción se instala en la terminal portuaria, el parque de tanques o la refinería. 

La importancia de estos sistemas de calefacción es primordial cuando los tanques de almacenamiento están expuestos a temperaturas bajo cero. Las condiciones de frío obligan a utilizar un sistema de calentador de depósito junto con sistemas de calefacción de apoyo. Hay tres formas principales de calentar los depósitos de aceite.

  1. Calentamiento por vapor
  2. Sistemas de aceite térmico
  3. Calentadores eléctricos de inmersión

Los líquidos deben calentarse a una temperatura ligeramente superior a la temperatura a la que la viscosidad es lo suficientemente baja para que fluyan. Esto evita que los líquidos se solidifiquen mientras se transfieren al tanque. 

Además, cuando se bombea líquido desde un depósito a otro lugar es importante aumentar la temperatura. De este modo, la bomba de transferencia consume menos energía. Cuanto más viscoso sea el fluido, más transferencia de energía consumirá la bomba. 

El petróleo pesado, el betún y el asfalto tienen un mayor riesgo de solidificarse durante el transporte. El aislamiento del depósito de aceite no es suficiente sin la ayuda de un sistema de calefacción.

Calentadores de inmersión frente a otros métodos de calentamiento

Existen múltiples métodos para calentar los depósitos industriales. Un método habitual es el calentamiento por vapor. Los calentadores de vapor requieren una caldera, así como calentadores de vapor, accesorios de válvulas y tuberías. En el interior del depósito hay una rejilla o un serpentín que actúa como intercambiador de calor. 

Calentamiento por vapor

A veces, en sistemas más complejos, todo el haz de bobinas se introduce en el depósito. El vapor de baja o media presión procedente de la caldera se inyecta o pasa por el serpentín. El serpentín transfiere el calor latente al fluido del recipiente de almacenamiento. 

Otra versión de dicha aplicación inyecta el vapor dentro de la camisa o espacio entre la pared interior y la pared exterior del tanque de almacenamiento industrial aislado de doble pared. El vapor transfiere su calor latente al fluido de almacenamiento y se convierte en condensado. El condensado vuelve entonces al colector de retorno de vapor. 

Una de las desventajas de estos sistemas es el gasto global de capital. Los sistemas de generación de vapor son caros, tienen elevados costes de mantenimiento y riesgos potenciales por daños en el producto debido a paradas imprevistas. 

Es importante calcular cuidadosamente las presiones diferenciales. Si el condensado va al colector de retorno, la presión en el intercambiador de calor debería ser mayor en comparación con el calentador de retorno. Si la presión en el intercambiador de calor es ligeramente superior o igual a la presión del colector de retorno, el condensado puede refluir. Esto da lugar a un estancamiento del intercambiador, lo que reduce la transferencia de calor global debido a la reducción de la superficie de transferencia de calor. De este modo, se reduce la temperatura del fluido de almacenamiento, lo que provoca costosas averías y mantenimiento. 

Calentadores de brida

En comparación con los sistemas de calentamiento por vapor, los calentadores eléctricos de inmersión son sencillos. Los calentadores de brida se instalan a través del lateral del depósito y se sustituyen fácilmente. Los calentadores eléctricos de inmersión de tipo brida son ideales porque contienen la presión dentro del depósito. Por ello, el riesgo de que se filtre a la atmósfera es menor. 

Los calentadores eléctricos de inmersión tienen una huella medioambiental mucho menor en comparación con los sistemas de calefacción de vapor. Además, los calentadores eléctricos de inmersión ofrecen una gran variedad de rangos de control de temperatura y unos costes de ciclo de vida más bajos. 

Calentadores de circulación

Los calentadores de inmersión de circulación son los mejores para el calentamiento indirecto.  La principal consideración a la hora de seleccionar calentadores eléctricos de inmersión es la potencia disponible y las estructuras de apoyo (transformador, cajas de distribución, cable y disyuntores). 

Las aplicaciones de calentamiento directo, como los calentadores eléctricos de inmersión, utilizan 3 o 4 calentadores situados estratégicamente en distintos puntos del fondo del depósito. Debe prestarse especial atención a que solo se utilicen calentadores clasificados para la zona. Por ejemplo, considere si requieren carcasas a prueba de explosiones. 

Calentamiento de fluidos térmicos

Otro método comúnmente utilizado en la transferencia de calor indirecta es el uso de fluidos térmicos, como los aceites de calefacción, en lugar de vapor. Esto hace que el sistema sea más eficiente en comparación con los sistemas de vapor, requiriendo menos mantenimiento intensivo debido a ausencia de problemas relacionados con la corrosión. 

Conclusión:

Los calentadores eléctricos de inmersión demuestran la flexibilidad y la capacidad de transferir más energía eléctrica a los productos de los depósitos de almacenamiento. Son un método bien establecido para calentar recipientes de almacenamiento. 

Las aplicaciones de calentamiento directo utilizan un haz de calor de inmersión de tipo brida insertado directamente en los laterales del depósito para calentar el fluido. Aplicaciones que requieren un fluido de bombeo indirecto a un calentador externo con calentadores de inmersión de circulación cercanos. Desde allí puede ser bombeado de nuevo al tanque de almacenamiento o enviado directamente al punto de dispersión.

En algunas aplicaciones indirectas, los calentadores eléctricos de inmersión están incorporados en las paredes del tanque aislado, lo que elimina la necesidad de vaciar el tanque para reparaciones o mantenimiento. 

Otra ventaja de los calentadores eléctricos de inmersión es que la calefacción eléctrica elimina la necesidad de chimeneas que controlen las emisiones y la necesidad de controlar la calidad del aire y los permisos de las calderas y la inspección/recertificación anual, lo que reduce el coste del ciclo de vida, a la vez que ayuda a las organizaciones a alcanzar sus objetivos de sostenibilidad. 

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