CÓMO MAXIMIZAR LA EFICIENCIA DE LOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN DE PROCESOS
Los sistemas de calefacción de procesos tienen amplias aplicaciones en la fabricación de diversos productos industriales y de consumo. Las hornos de fundición, calderas, calentadores, hornos y estufas son algunos de los equipos de calefacción más comunes utilizados en las industrias. En las industrias manufactureras, los sistemas de calefacción se utilizan para calentar metales, vidrio, productos derivados del petróleo, plástico, caucho, etc. La calefacción de procesos se puede utilizar para ablandar, evaporar o fundir un material. Solo una fracción del calor suministrado por el calentador de proceso se entrega al material. La diferencia entre el calor suministrado y el calor recibido se denomina calor desperdiciado. Cuanto más pequeño es, mayor es la eficiencia del sistema. Los sistemas de baja eficiencia desperdician grandes cantidades de calor en comparación con los sistemas de alta eficiencia.
Tipos de sistemas de calefacción de procesos
Las siguientes son las tres clases principales de sistemas de calefaccióon de procesos:
i. Sistemas de calefacción a base de electricidad
Esta categoría de sistemas de calefacción de procesos utiliza campos electromagnéticos o corrientes eléctricas para producir el calor requerido para ablandar, fundir o evaporar materiales. El material objetivo (sólido, líquido o gaseoso) se puede calentar directa o indirectamente. La calefacción directa ocurre cuando se utiliza corriente eléctrica, corrientes parásitas o radiación electromagnética para calentar un material. En el caso de la calefacción indirecta, se usa corriente eléctrica, corrientes parásitas o radiación electromagnética para calentar un elemento (o fluido térmico), que luego transfiere calor al material objetivo por medio de convección, conducción o radiación.
ii. Sistemas de calefacción a base de combustible
Esta categoría de sistemas de calefacción de procesos utiliza la combustión térmica para generar calor a partir de combustible gaseoso, líquido o sólido. El calor generado por el proceso de combustión se utiliza para calentar el material objetivo. El proceso de transferencia de calor puede ser directo o indirecto. La transferencia directa de calor ocurre cuando el material y los gases de combustión no están separados. En caso de que haya una separación entre los dos, se considera que el material se calienta indirectamente. A menudo se prefiere la calefacción indirecta porque protege la sustancia a calentar de ser contaminada por la fuente de combustible.
iii. Sistemas de calefacción a base de vapor
Esta clase de sistemas de calefacción utiliza vapor para calentar los materiales objetivo (generalmente líquidos o gases). En los sistemas de calefacción directa, se inyecta vapor en el material. Por otro lado, si se usa un intercambiador de calor, el calor se transfiere indirectamente a los líquidos o gases. El vapor se usa ampliamente en la calefacción de procesos debido a su alta capacidad calorífica, facilidad de transporte y baja toxicidad.
Mejora de la eficiencia de los sistemas de calefacción de procesos
i. Minimice el calor en los gases de escape
El exceso de calor en los gases de escape es un signo de una transferencia de calor deficiente. Baje la temperatura de los gases de escape asegurándose de que haya una transferencia de calor máxima al material. Utilice dispositivos de recuperación de calor para recuperar parte del calor antes de que escape.
ii. Minimice el volumen de los gases de escape
Controle la proporción combustible-aire para minimizar el exceso de aire en los quemadores. Reduzca el número de aberturas y controle la presión del horno para evitar fugas de aire. El volumen de los gases de escape también puede reducirse enriqueciendo el aire de combustión con oxígeno.
iii. Aísle su sistema de calefacción
Aísle su sistema de calefacción con el espesor recomendado de un aislamiento adecuado para evitar pérdidas de calor. Asegúrese de que el aislamiento reciba un buen mantenimiento. Además, mantenga las puertas cerradas cuando el sistema no esté funcionando para evitar el enfriamiento de los hornos y estufas.
iv. Seleccione un equipo para el manejo de materiales adecuado
Un equipo para el manejo de materiales masivo puede aumentar las pérdidas de calor y disminuir la eficiencia general de un sistema de calefacción de procesos. Además de verificar el peso de las bandejas y cestas, también es importante acortar las distancias que recorre su equipo para el manejo de materiales y las cintas transportadoras.
v. Inspección regular del sistema
Asegúrese de que el sistema de calefacción de procesos se inspeccione periódicamente. También se debe realizar una evaluación energética con frecuencia para garantizar que el sistema esté logrando la máxima eficiencia.
vi. Opere el sistema a su capacidad nominal
Los sistemas de calefacción de procesos brindan la mejor eficiencia cuando funcionan a sus capacidades nominales.