OPTIMIZACIÓN DEL RENDIMIENTO DE LOS CALENTADORES DE PROCESO
Los calentadores de proceso desempeñan un papel importante en los sistemas térmicos. El uso eficaz de los calentadores ayuda a las industrias a ahorrar energía y maximizar la eficiencia de sus procesos.
El aislamiento térmico es una de las prácticas más comunes utilizadas para minimizar la pérdida de energía en los procesos de generación, transferencia y transmisión de calor, mientras que el aislamiento y los refractarios se utilizan para mejorar la eficiencia de calderas, hornos, estufas, tanques de almacenamiento, calentadores, etc.
¿De qué están hechos los refractarios y los sistemas de aislamiento? Estos ahorradores de energía industriales están hechos de materiales no metálicos que tienen baja conductividad térmica. Ayudan a maximizar la eficiencia general de los sistemas de calefacción de procesos reduciendo la pérdida de calor, manteniendo la temperatura deseada, mejorando la transferencia de calor, reduciendo el almacenamiento de calor, etc. Aunque los sistemas de aislamiento diseñados adecuadamente pueden aumentar significativamente la eficiencia de los sistemas térmicos, no pueden eliminar por completo las pérdidas de calor en los procesos térmicos.
Además de la pérdida de calor, la eficiencia de un sistema de calefacción de procesos puede reducirse significativamente por el bajo rendimiento de un calentador. La eficacia de un calentador eléctrico se puede optimizar de las siguientes maneras:
i. Suministre tensión regulada al calentador
Una sobretensión puede hacer que un calentador falle o dañe el equipo al que está conectado. Para evitar esto, siempre se le debe suministrar una tensión regulada al calentador que coincida con su valor nominal. Asegurarse de que un calentador reciba la tensión nominal también ayuda a prolongar su vida útil.
ii. Ponga a tierra el equipo
La puesta a tierra incorrecta o la ausencia de la misma pueden causar daños a todo el sistema de calefacción en caso de falla eléctrica. Para evitar tales daños, el equipo al que está conectado un calentador debe estar debidamente puesto a tierra. Esto también ayuda a proteger al personal de lesiones en caso de una falla eléctrica.
iii. Utilice sistemas de control de temperatura
Un sistema térmico debe tener un sistema de control de temperatura de proceso y un sistema de control de límite alto. Se recomiendan los controladores de temperatura PID porque ofrecen una respuesta rápida y un control de temperatura de alta precisión. Además, proporcionan un control más estable que los termostatos o los controles de encendido/apagado. Sin embargo, los controladores de temperatura PID son más costosos.
iv. Prevenga la contaminación del calentador
La acumulación de contaminantes orgánicos o conductores en los elementos del calentador puede provocar que falle. Cuando los contaminantes se acumulan en los devanados del calentador, pueden causar fallas de arco y disminuir la efectividad de un calentador. Los contaminantes conductores pueden cortocircuitar los terminales y dañar el calentador. No se debe permitir que aceites, lubricantes y materiales de procesamiento entren en contacto con los cables del calentador.
v. Evite exponer cables y terminaciones a altas temperaturas
Las vibraciones excesivas y las altas temperaturas pueden dañar los cables de un calentador. Para aplicaciones a temperatura ambiente, se pueden utilizar cables conductores con aislamiento de fibra de vidrio. Para temperaturas más altas, se debe utilizar aislamiento de microesferas cerámicas o cables conductores de alta temperatura. En caso de maquinaria móvil, los calentadores deben estar firmemente sujetos al equipo para garantizar que sus cables no se dañen por vibraciones excesivas.
vi. Utilice un calentador adecuado
Diferentes sistemas de calefacción tienen diferentes requisitos de carga. Por lo tanto, es importante asegurarse de que un sistema térmico esté equipado con un calentador cuya potencia coincida con sus requisitos de carga. Esto ayuda a limitar el ciclo de encendido/apagado. Además, el calentador adecuado debe cumplir con las especificaciones de tamaño para garantizar que se ajuste perfectamente al equipo. Esto ayuda a minimizar los espacios de aire, mejorando así la eficiencia general del sistema térmico.
vii. Evite ciclos excesivos del calentador
Los ciclos de temperatura excesivos pueden tensar los cables de resistencia y dañar el calentador. También puede causar la oxidación extrema de los cables, lo que reduce la efectividad del calentador. Para evitar ciclos excesivos del calentador, se deben emplear controladores PID en lugar de termostatos de uso común. Los ciclos de temperatura del calentador se pueden minimizar aún más mediante el acoplamiento de los controladores de potencia SCR y los relés de estado sólido a los controladores PID. Aunque esta solución es costosa, permite que los sistemas de calefacción funcionen de manera óptima.