Fluidos de transferencia calórica.
Shell Thermia Oil B y E son fl uidos de transferencia calórica basados en aceites minerales de calidad superior, altamente refi nados y cuidadosamente seleccionados por su capacidad para proporcionar un performance superior en sistemas indirectos cerrados de transferencia calórica que operan hasta una temperatura de 320°C.
Aplicaciones
• Sistemas de transferencia de calor indirectos, cerrados, que emplean aceite mineral como fl uido calefactor y que operan a una temperatura de la masa del aceite inferior a 320°C. • El grado a emplear, B ó E, dependerá principalmente de la
viscosidad especifi cada para el diseño particular del sistema.
Ventajas y Propiedades
Los aceites minerales están sujetos a dos formas de degradación a elevadas temperaturas:
• Craqueo o quiebre de las moléculas de hidrocarburos como consecuencia del calor. En este caso, una molécula larga se descompone en moléculas más pequeñas. Algunas aparecen como gases volátiles mientras que otras son inestables y se polimerizan formando depósitos insolubles. El craqueo es insignifi cante mientras la temperatura no alcanza los 320°C. Sobre esta temperatura, el craqueo aumenta en forma aguda. • Oxidación o reacción de un aceite hidrocarburado con
el oxígeno del aire . Esta reacción ocurre muy lentamente a temperatura ambiente, pero se acelera rápidamente al aumentar la temperatura. La oxidación produce ácidos en el aceite y en una etapa posterior forma borras. La viscosidad del aceite aumenta en esos casos, disminuyendo su transmisibilidad calórica.
Vida útil
Depende del diseño y operación del sistema. Si el sistema está bien diseñado, y no sujeto a cargas de trabajo anormales, la vida útil puede alcanzar varios años.
Es importante revisar el estado del aceite constantemente, ya que las velocidades de cambio de las características físicas del aceite son más signifi cativas que los valores puntuales. Se debe tomar una muestra de cada sistema que haya sido recién llenado, alrededor de una semana después de haber iniciado su operación, para así establecer un registro de los datos originales: Nuevas muestras deben sacarse cada seis meses y los resultados
TRANFERENCIA TERMICA
deben ser comparados con los de las muestras anteriores. Las propiedades que deben controlarse son : viscosidad, acidez ,punto de infl amación (copa abierta y cerrada) y contenido de insolubles.
Notas sobre el diseño y la operación
El calefactor es la principal fuente de daño para los aceites de transferencia de calor . Para evitar problemas, la bomba de circulación debe ser capaz de producir un fl ujo de aceite totalmente turbulento a través del calefactor, con velocidades de superfi cie de entre 2 y 3.5 metros por segundo, según sea la confi guración de la superfi cie. El fl ujo de calor debe mantenerse al mínimo para reducir la temperatura de la película. La temperatura máxima de la película para los Thermia Oil es de 340°C. El calefactor debe tener un mínimo de material refractario en su estructura, de manera que si llegase a fallar la bomba de circulación, la absorción de calor por parte del aceite sea mínima. También así se mejora la respuesta térmica. Debe evitarse aplicar llamas directamente sobre las cañerías de aceite para evitar recalentamientos locales y temperaturas excesivas de la película.
Es necesario contar con un estanque de expansión para permitir la variación del volumen del fl uido al calentarse o enfriarse. El volumen de un aceite mineral a 300°C es alrededor de 20 % mayor que el que registra a temperatura ambiente. El estanque debe ser lo sufi cientemente grande como para poder recibir la expansión total en su interior. Deberá ser el punto más alto del circuito y deberá estar conectado al sistema mediante la succión de la bomba para conseguir una carga estática adecuada. La circulación a través del estanque de expansión puede eliminarse mediante algún sistema como por ejemplo un codo en U debajo del punto en donde se conecta el circuito principal.
La cañería que conecta el estanque de expansión al sistema debe ser de pequeño diámetro y no debe estar aislada para que el aceite en el estanque expuesto al aire se encuentre frío . Si se permite que una parte del aceite entre en contacto con el aire estando caliente, es muy posible que se deteriore en poco tiempo debido a oxidación. En un sistema que esté bien diseñado y adecuadamente operado, la oxidación del aceite es despreciable.
El sistema general de cañerías debería tener puntos adecuados de ventilación para reducir los bloqueos por vapores y aire durante la puesta en marcha . Si se requiere comprobar la resistencia de las cañerías a la presión, es preferible no emplear agua ya que su retiro antes de la puesta en marcha puede ser difícil y lento .Si queda humedad en el sistema, el nuevo aceite debe calentarse muy lentamente hasta alcanzar su temperatura de operación,
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pero purgando periódicamente los vapores.
Todo el sistema debe tener instrumentos que permitan controlar la temperatura y el fl ujo del aceite en los puntos más críticos, es decir a ambos extremos del calefactor . Debería tener también sistemas de seguridad para que al fallar la bomba o elevarse demasiado la temperatura, se desconecte automáticamente el calefactor, sin importar cuales sean las condiciones de trabajo en el recipiente procesador ; esto se puede conseguir mediante una cañería de by-pass a través del recipiente procesador, que tenga una válvula de presión capaz de soportar el fl ujo total del sistema.
Pre-puesta en marcha
Antes que el sistema de transferencia calórica sea puesto en marcha para su uso el sistema debe ser sometido a presión para detectar posibles fugas y luego minuciosamente enjuagado con Thermia Oil B ó E, según corresponda. Se prefi ere el uso de aire para el chequeo de la presión del sistema. Después que el sistema es enjuagado y drenado, se debe llenar con el correspondiente Thermia Oil nuevo. El sistema debe ser llenado hasta que el estanque de expansión quede un cuarto lleno cuando el aceite esté frío. El estanque debe tener una capacidad igual a 50 % del volumen de aceite en el resto del sistema si la temperatura de operación es sobre 300 °C, pero una pequeña capacidad será sufi ciente si la temperatura es más baja. Durante la operación inicial, la temperatura debe ser aumentada gradualmente y el vapor y aire cuidadosamente venteado de las líneas. El calentador debe ser operado continuamente hasta que el aire y vapor sean expelidos del sistema antes que la máxima temperatura sea impuesta. Durante este período inicial, todos los fi ltros deben ser chequeados y limpiados frecuentemente.
Salud, Seguridad y Medio Ambiente
Ver declaración del producto en página 278.
Características Típicas
Thermia Oil B E MétodoASTM Viscosidad Cinemática D445 cSt. a 0°C 229 460 cSt. a 40°C 25.0 138 cSt. a 100°C 4.65 11 cSt. a 200°C 1.2 1.9 cSt. a 300°C 0.5 0.9
Indice de Viscosidad 100 37 D2270ASTM Densidad a 15°C, kg./l 0.868 0.906 D1298ASTM Punto de Infl amación(PMCC),°C 220 221 ASTM D93 Punto de Infl amación(COC),°C 232 229 ASTM D92 Punto de Fuego, °C 255 252 ISO 2592 Punto de Escurrimiento,°C -18 -33 ASTM D97 Punto Inicial de Ebullición, °C Sobre 355 Sobre 360
Coefi ciente de Expansión Térmica,
por °C 0.00076 0.00063 Número de
Neutralización,mgKOH/g 0.05 0.05
Estas características son típicas de la producción actual y pueden variar con futuras producciones en acuerdo a Especifi caciones Shell.
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