ACERCA DE
Introducción
Se puede instalar un solo paquete o varias unidades más pequeñas en el tanque para lograr una transferencia de calor uniforme y un calentamiento constante del fluido con todas las precauciones de seguridad incorporadas en el calentador y el sistema de control.
En cualquier planta de producción o proceso, cuando se calienta un gran volumen de fluido antes de bombearlo a la aplicación, los calentadores de inmersión son siempre la mejor solución. Se puede instalar un solo conjunto o varias unidades más pequeñas en el tanque para lograr una transferencia de calor uniforme y un calentamiento constante del fluido, con todas las precauciones de seguridad integradas en el calentador y el sistema de control.

Acerca del calentador de inmersión
Algunas de las precauciones que se deben tomar al diseñar y seleccionar un calentador de inmersión son:
- Selección del material adecuado para las partes húmedas para evitar posible corrosión del fluido a calentar.
- Relación adecuada entre longitud fría y longitud activa para evitar puntos calientes y calentamiento seco.
- La temperatura superficial del elemento se encuentra dentro del límite del punto de inflamación del fluido para evitar cualquier riesgo. Un diseño térmico adecuado es fundamental al calentar un fluido inflamable o en instalaciones en áreas peligrosas.
- Método de fijación y soporte del haz considerando la turbulencia durante la entrada y salida.
- Sistema de control de temperatura tanto del elemento superficial como del fluido.
Construcción
Caja de terminales: Los calentadores ignífugos Tempsens están certificados para su instalación en áreas peligrosas, Zonas 1 y 2, Grupo de gases IIC, IP66. La caja de terminales está diseñada para proteger los terminales de cada elemento de impactos externos, como polvo, humedad, etc., y para facilitar la conexión de la fuente de alimentación al conjunto de calentadores.
Calentador Bundle: Consta de un número de elementos calefactores de pasador en U, adecuadamente soportados por un conjunto de deflectores y tirantes, diseñados para proporcionar la temperatura especificada en la salida, manteniendo la temperatura y la caída de presión del elemento dentro de límites seguros. Los elementos calefactores pueden fijarse a la brida del calentador mediante tubos de manguito separador con soldadura fuerte o directa, o mediante acoplamientos roscados. La carga térmica de un conjunto puede dividirse en varios subgrupos (bancos) según las condiciones del proceso. Esto facilita un mejor control y flexibilidad en la operación.
Sensores de temperatura: El paquete Calefactor tendrá un skin Elemento sensor de temperatura Para monitorear y regular la temperatura superficial del elemento dentro de los límites establecidos. La unidad también puede requerir sensores adicionales, como el sensor de temperatura de la placa tubular, el sensor de la caja de terminales, el sensor de temperatura del cuerpo del recipiente y sensores de temperatura del fluido de proceso, según cada caso. Los sensores utilizados en el sistema estarán certificados según el área de instalación. Los sensores de temperatura son típicamente... IDT (retroenlace) o Termopares. Un conjunto de calentadores simple también puede controlarse mediante la protección del termostato para la temperatura de la piel y del proceso. Si la presión de operación es alta, se recomienda instalar una válvula de seguridad de presión (PSV) dentro del recipiente del calentador como medida de seguridad adicional.
Panel de control: Los paneles de control de calentadores están diseñados para monitorear y controlar las operaciones del conjunto de calentadores, además de garantizar la seguridad del equipo y las operaciones. La lógica de control puede ser ON/OFF (contactor) o regulada (tiristor) o una combinación de ambas en un solo panel. Los paneles de control se pueden instalar tanto en áreas seguras como peligrosas siguiendo las respectivas pautas de diseño y requisitos de certificación. Los paneles de control están provistos de varios sistemas de indicación como Power ON, Heater ON-OFF, Trip, High Temperature, etc. para un manejo cómodo del proceso. Las temperaturas de los elementos, el fluido del proceso y otras áreas (con sensores) se muestran en el panel para un mejor monitoreo y conocimiento. El panel de control también tendrá enclavamientos de seguridad como alta temperatura del elemento, falla a tierra, sobretemperatura del proceso, etc. junto con acceso de parada de emergencia para la operación y el control seguros.
| Calentador de inmersión | |||
| Basado en la dirección de instalación | Basado en el contacto entre el elemento y el fluido | ||
| Calentador de inmersión horizontal | Calentador de inmersión vertical | Calentador de inmersión directa | Calentador de inmersión indirecto |

Calentador de inmersión directa
Un conjunto de calentadores eléctricos en el que los elementos calefactores se sumergen directamente en el fluido a calentar se conoce como calentador de inmersión directa. Estos calentadores son compactos y ofrecen transferencia de calor directa, lo que los convierte en un método muy eficaz para calentar grandes volúmenes de fluidos almacenados.
Los calentadores de inmersión directa pueden diseñarse además como:
Instalación horizontal: Conocido como calentador de inmersión horizontal. Generalmente se instala ligeramente por encima del fondo del tanque (siempre por debajo del nivel más bajo del líquido).
Instalación vertical: Conocido como calentador de inmersión vertical. Generalmente se instala desde la parte superior del tanque. Un diseño adecuado es fundamental para garantizar la longitud de enfriamiento correcta y evitar puntos calientes y calentamiento en seco.
Instalación vertical con calefacción horizontal: El conjunto calefactor, especialmente diseñado, se instala desde la parte superior mediante una brida o una conexión roscada. La sección fría de los elementos permanecerá vertical hasta el nivel mínimo de aceite. Las zonas activas de los elementos están dobladas a 90 grados para que permanezcan siempre sumergidos en el fluido (similar a un calentador de inmersión horizontal). El montaje puede ser con brida o con tuerca roscada, según la potencia nominal y la aplicación. El calentador puede diseñarse tanto para su instalación en zonas seguras como peligrosas.
Los calentadores de inmersión directa son los más recomendados debido a su calentamiento rápido y sus tamaños compactos.

Calentador de inmersión indirecto

Existen muchos fluidos en los que la instalación de un calentador de inmersión directa sigue siendo un desafío. Si bien en algunos fluidos los elementos calefactores fallan a los pocos días de su instalación debido a la corrosión causada por el fluido, también existe un riesgo asociado con la temperatura superficial y el punto de inflamación del fluido. Un sobrecalentamiento o una descarga disruptiva imprevistos pueden provocar un accidente (si el control no es adecuado). Para todas estas aplicaciones, los calentadores Tempsens se han diseñado como "CALENTADORES DE INMERSIÓN INDIRECTA".
Los elementos calefactores se fijan a tuercas roscadas y se ubican dentro de tubos de revestimiento soldados a la brida del calentador. Por lo tanto, nunca entran en contacto directo con los fluidos. El calor se transfiere al fluido a través de la gruesa pared del tubo de revestimiento, que se calienta gracias a los elementos presentes en su interior. Los conjuntos se utilizan principalmente en instalaciones horizontales, tanto en zonas seguras como peligrosas. El sistema proporciona total seguridad contra sobrecalentamientos y descargas eléctricas dentro del tanque. Otra ventaja de un calentador de inmersión indirecto es que, incluso en caso de fallo de un solo elemento, su sustitución puede realizarse sin necesidad de vaciar el tanque. Por lo tanto, se reduce considerablemente el tiempo de inactividad y el coste de las piezas de mantenimiento.
| Clasificación | Desde 0,1 1kW hasta 5000kW (máx.) en paquete individual o combinación |
| Temperatura de diseño | -40 grados C a 650 grados C |
| Presión de diseño | Hasta 350 bar(g) |
| Vaina exterior del elemento | Acero inoxidable, aleación serie 600, aleación serie 800, Hastelloy, titanio, cobre, etc. |
| Elementos calefactores | Elementos calefactores aislados rellenos de minerales o elementos calefactores tubulares con Ni-Cr (80-20) como bobina calefactora y vainas exteriores adecuadas. |
| Caja de bornes | Según sea necesario (resistente a la intemperie o ignífugo) |
| Sistema de control | Control de termostato / Control de contactor / Control de tiristor / Combinación |
| Protecciones y control | Control de temperatura de la piel del elemento, control de temperatura del proceso, protección contra fugas a tierra Protección contra sobrecarga de corriente, protección de clase de temperatura (solo para áreas peligrosas) |
| Instalación | Horizontal / Vertical / Directo / Indirecto |
| Proceso de dar un título | Se proporcionará según los requisitos (U, U2, ATEX, IEC Ex, CCOE, etc.). |
Ventajas
- Los calentadores se pueden utilizar para calentar rápidamente un almacenamiento de pequeño volumen, así como para calentar grandes volúmenes con horas de funcionamiento más prolongadas.
- Ampliamente utilizado para calentar fluidos de alta viscosidad (betún, HFO, etc.) y reducir la viscosidad antes de bombearlos.
- Diseño ecológico. Sin emisiones de gases/humo peligrosos del sistema.
- Control de temperatura de precisión
- Puede acomodarse en espacios reducidos.
- Diseñado a medida para cumplir las especificaciones.
- Gran eficiencia energética y máxima rigidez dieléctrica.
- Compatible con las tuberías estándar de la industria y las normas de seguridad.
- Diseño confiable.
- Fácil de operar y de fácil mantenimiento.
- Ahorro de energía.
- No es necesario drenar el tanque para realizar reparaciones o reemplazos en el caso de calentadores de inmersión indirectos.
Solicitud
- En grandes tanques de almacenamiento para precalentamiento de fluidos espesos.
- Calentamiento de petróleo (crudo, fluidos térmicos, otros fluidos de proceso, etc en tanques de almacenamiento).
- Aplicaciones de calentamiento de agua y sistema vaporizador.
- Para reducir la viscosidad del fluido y hacerlo adecuado para el bombeo.
- Calderas de vapor.
- Sistemas de enfriamiento de aceite y paquetes de compresión
- Calentamiento de aceite comestible para industrias alimentarias.
