esso fluidos para transferencia térmica
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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.
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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
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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.
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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)
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, . . .
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)
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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)
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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.
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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
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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
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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
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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
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INTERCAMB1ADORES DE CALOR TUBULARES COMPACTOS (Tipo Rosenblad)
Secclon del haz de tubos.
12
Intercambiador de calor tubular compacto.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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, . .
• 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
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como elemento calefactor en una unidad de lntercarn-
bio.
2. Calentamiento de un reactor en enfriamiento del
mismo.
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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.
w -. -" -
• . I •
d.l. un
eatentam
-
--..idad de
lento
..,_
~ ~P."" ;3 . ~
L Ii.:oII I . . . .----iI:iii . . . !_ ----- -
ltatcmp. bJlja temp.
lector reKlor
23
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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.
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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.
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•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
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, . . . .
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.
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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
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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
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• :TENSION DE VAPOR'Il_L' "I • -, -...-
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1 TERESSa 32 TERESSa 77
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Sistema Sistema
abierto cerrado abierto cerrado
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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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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.
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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
EssaTHERM 500 • 200°C
TERESSa 32 ~S\n. %...~\l 200°CTEREssa 46 ~ ""a' tV'" 215°CTEREssa 68 .... ~\I t -S>W'1 230°C
TEREssa 77 245°C
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
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de expansion terrnica en funcion de la temperatura.
Temperatura,oc
Multlplo de
volumen a 150°C
18
15
38
95
150
200
260
315
0.98
0.00
1.02
1.06
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.
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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.
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