9. Calentamiento de Líquidos - Andres Echeverri

7/17/2019 9. Calentamiento de Líquidos - Andres Echeverri

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CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS



Que es?• Se refiere a las aplicaciones industriales,

comerciales o residenciales queinvolucran calentamiento de un líquido o

solución.

• Por lo general estas soluciones son a

base de agua o aceite.



Como se puede hacer?

• Con vapor.

• Con energía eléctrica• Con aceite térmico

• Con candela• Con aire

• Por convección

• Ustedes me dirán…..pero a nosotros nosinteresa: La candela!



• Algunasaplicaciones:



Tanques Calentamiento de Agua



Tanques para Lavado Spray



Tanques para Tratamientos

superficiales



Cocción de Alimentos



Freidoras Industriales



Calderas



También nos podemos relajar



O tal vez no tanto!!!!

http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.felixsalmon.com/pics/Melt%2520Tank%2520Party.jpg&imgrefurl=http://www.felixsalmon.com/2004_03.php&h=353&w=470&sz=41&tbnid=3XabzuFKAd2lLM:&tbnh=93&tbnw=125&hl=es&start=83&prev=/images%3Fq%3Dhot%2Btubs%26start%3D80%26svnum%3D10%26hl%3Des%26lr%3D%26sa%3DN



Baño María



Métodos:



SISTEMAS EXTERNOS



CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS(sistemas externos)

Calentador de agua

industrial. Alrededor de

30-50% de eficiencia

cuando esta nuevo

Cafetera. 30-50%

eficiencia

Calentador de agua a

gas. Alrededor de 40-

65% de eficiencia

cuando esta nuevo



SISTEMAS INMERSOS



CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS(sistemas inmersos)




Í




Puerto sellado.

Eficiencia 60 – 70%

Puerto abierto.Eficiencia 50 – 60%

Puerto sellado y quemador

de alta velocidad.

Eficiencia 60-85%



Í



CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS(sistemas inmersos, perfil convencional para tubo

inmerso, quemador TFB)

Solución

Pelicula de gas muerta

Pared tubo

llama

Í



CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS(sistemas inmersos, perfil convencional para tubo

sumergido, quemador IJ)

Solucion

PeliculaPelicula de gasde gas muertamuerta

Pared tubo

llamallama

Í



CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS(sistemas inmersos, perfil convencional para tubo sumergido, quemador IJ)



Eficiencia vs. longitud del tubo



El mismo calor en una area menor

Immerso-Jet Tube

4" Dia., 30 feet long76mm Dia., 9m long

Conventional Tube6" Dia., 37 feet long

150mm Dia., 11m long

60"

1500mm

40"

760mm

89" (2260mm)

108" (2740mm)



Tube

Diameter

IP (low velocity)

Input/ air pressure

IJ (high velocity)

Input/ air pressure

IJ (high velocity)

Input/ air pressure

2” .2 MMBtu/hr/ 6” .25 MMBtu/hr/ 10”

3” .45 MMBtu/hr/ 6” .55 MMBtu/hr/ 10”

4” .3 MMBtu/hr/ 6” .8 MMBtu/hr/ 6” 1 MMBtu/hr/ 10”

5” .6 MMBtu/hr/ 10”

6” 1.0 MMBtu/hr/ 10” 2 MMBtu/hr/ 10” 2.5 MMBtu/hr/ 15”

8” 2.0 MMBtu/hr/ 10” 3.5 MMBtu/hr/ 15”

10” 3.0 MMBtu/hr/ 10”

12” 4.0 MMBtu/hr/ 15”



Datos de transferencia de energía

para sistemas inmersos

Tipo de sistema (Energia Btu/in2)

Atmosferico sin ventilador (“IB”) 12,000 Btu/In2

Atmosférico con Eductor (“IB”) 20,000 Btu/in2

Quemadores paquete (IP) 30,000 Btu/in2

Quemadores (TFB) 50,000 Btu/in2

Quemadores (IJ) 90,000 Btu/in2

P Di ñ Si t



Para Diseñar un Sistema

• Se hace un balance energético para

determinar la potencia requerida en elsistema, por ejemplo:

• Libras por hora a calentar*Delta T/t

L d t i l fi i i



Luego se determina la eficiencia

• Mientras mas largo el tubo mas eficiente, las eficiencias

típicas están entre 70 y 85%, no se quiere mas

eficiencia por la condensación.

De ahí se determina la potencia del



De ahí se determina la potencia del

quemador….• Se compara la potencia del quemador la máxima

potencia tolerada por el tubo, si la potencia del

quemador es mayor que la que acepta el tubo se debeincrementar el tamaño de este:

R d i l



Recomendaciones para la

instalación

• Exhosto

• Tuberias

• Drenados



SISTEMAS SUMERGIDOS




CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS(sistemas sumergidos)

SINGLE TUBESINGLE TUBE MANIFOLD TYPEMANIFOLD TYPE





(eficiencia de un quemador sumergido quemando gasnatural al nivel del mar)

100

80

60

40

20

060 80 10

0

12

0

14

0

16

0

18

0

20

0Water Temperature,O

F

% T

h e r m a l E f f i c i e n c y

Resumen



Resumen

– Podemos calentar líquidos con electricidad,

vapor, candela, etc.

– Los tres métodos utilizados son: por debajo,

inmerso y sumergido….

– lo óptimo es enemigo de lo bueno.

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