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Según el punto 5.4.1 de la norma GB/T17410-2008, el volumen de ajuste del tanque de expansión debe ser al menos 1,3 veces mayor que el volumen de expansión del transportador térmico orgánico. ¿Cómo se determina el grado de expansión?
El volumen del tanque de almacenamiento debe ser al menos 1,2 veces el volumen total del transportador térmico orgánico en la caldera. ¿El volumen total del transportador térmico orgánico incluye el volumen de toda la tubería?
El volumen total de los transportadores térmicos orgánicos incluye la capacidad dentro de las tuberías. Es decir, si se vacía todo el sistema de aceite caliente en el tanque de almacenamiento, se debe contar con al menos un 0,2 de capacidad adicional. El tanque de almacenamiento de aceite también se conoce como tanque de descarga o depósito de descarga.
¿Se debe incluir el volumen de los tanques de almacenamiento de petróleo en el volumen total de las tuberías? ¿Y cómo se determina el volumen del tanque de expansión?
¿Al calcular el volumen de expansión del tanque de expansión, se utiliza una diferencia de temperatura de 300°?
El diseño y uso del tanque de expansión es un parámetro muy importante para el funcionamiento adecuado de todo el sistema. El tanque de expansión permite almacenar la cantidad total de aceite térmico que se expande al calentarse desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de operación. Las funciones principales del tanque de expansión son: almacenar la cantidad de expansión que ocurre en el aceite térmico debido al calentamiento del sistema; eliminar los gases presentes en el sistema durante el proceso de calentamiento del calentador; reabastecer todo el sistema con aceite térmico; y, en caso de interrupción repentina del suministro de energía, permitir que el medio frío presente en el tanque reemplace al medio caliente dentro del calentador. Por lo tanto, el diseño adecuado del tanque de expansión es fundamental para determinar la vida útil del aceite térmico, así como para el funcionamiento correcto de los demás componentes del sistema de aceite térmico. En el diseño, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: Presión: El tanque de expansión puede ser de tipo abierto o cerrado. Se recomienda utilizar un recipiente horizontal y cerrado. El espacio gaseoso debe estar lleno de nitrógeno, a fin de evitar la entrada de aire, lo cual previene la oxidación y descomposición del aceite térmico, además de reducir su evaporación. Se utiliza un control por secciones en las tuberías de suministro de nitrógeno y en las tuberías de evacuación de gases para mantener la presión en el tanque de expansión. Además, también es necesario instalar una tubería de desagüe. Volumen: La ranura de expansión puede almacenar la cantidad total de aceite térmico que se expande al calentarse desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de operación. Por lo tanto, su volumen debe ser al menos 1,3 veces mayor que el volumen total del aceite en todo el sistema, teniendo en cuenta la expansión que ocurre debido al calentamiento. Por lo tanto, primero es necesario determinar el volumen de expansión del aceite térmico, V0 (unidad: m3). Por lo general, el aceite térmico se expande aproximadamente un 10% por cada aumento de 100 °C en la temperatura. Así, tenemos: V0 = (T2 – T1) / 100 × 10% × V1. Donde: T1 es la temperatura del aceite térmico antes del calentamiento, en °C; T2 es la temperatura del aceite térmico después del calentamiento, en °C; y V1 es el volumen total del sistema de calentamiento cuando el nivel del aceite está en su punto más bajo, en m3. Luego, se puede calcular el volumen efectivo del aceite térmico, V2 (unidad: m3). V2 = 1,3 × V0. Finalmente, para calcular el volumen del tanque de expansión V, se utiliza un factor de seguridad de 1,1 y un coeficiente de llenado del 70%. Por lo tanto, el volumen estimado del tanque de expansión es V = 1,1 × V2 / 0,7. Ubicación: La temperatura en el tanque de expansión del aceite térmico es alta; se trata de un dispositivo sujeto a desplazamientos térmicos. Por lo tanto, en su diseño, uno de sus soportes debe ser fijo, mientras que el otro debe ser móvil. La altura de instalación del tanque de expansión debe ser mayor que la de todos los equipos. También es necesario tener en cuenta el margen de cavitación de la bomba y la presión de vapor saturado del aceite térmico. La ubicación de la cámara de expansión no debe estar justo encima del calentador; la distancia entre este y la cámara de expansión debe ser de al menos 1,5 metros. Permite evitar incendios causados por el derrame del aceite térmico, y también reduce el grado de calentamiento de dicho aceite. La distancia entre el tanque de expansión y el separador de gas y aceite también debe ser de al menos 1 m. De esta manera, se evita que el calor del sistema de calefacción afecte al tanque de expansión. Temperatura: A altas temperaturas, el aceite térmico puede oxidarse. A temperaturas inferiores a 100 °C, la oxidación no es significativa. Sin embargo, cuando la temperatura del aceite térmico supera los 100 °C, la velocidad de oxidación aumenta. Por lo tanto, la temperatura en el tanque de expansión no debe exceder los 70 °C, a fin de evitar que el aceite térmico se oxide. En consecuencia, no es necesario aislar térmicamente el tanque de expansión. Instrumentos: En las ranuras de expansión deben instalarse manómetros, termómetros y medidores de nivel. Los medidores de nivel deben contar con una función de alarma para niveles bajos, o bien debe haber un interruptor que active dicha alarma, a fin de evitar que el gas ingrese al sistema de aceite térmico. El tanque de expansión mantiene un nivel alto de líquido en condiciones normales de funcionamiento. De esta manera, se asegura que haya suficiente aceite conductor cuando sea necesario reemplazarlo, lo cual evita que la temperatura del aceite conductor dentro del calentador suba demasiado. El contenido es solo a efectos informativos. Si usted se dedica al diseño, le recomendamos que busque los archivos y manuales estándar que utiliza. A veces, pueden haber diferencias entre diferentes fabricantes en distintas regiones. :)
La última edición de este mensaje fue realizada por Un siglo beyond el 3 de diciembre de 2016, a las 21:29. Los tanques de almacenamiento deben ser capaces de contener todo el aceite térmico durante las reparaciones del sistema de circulación. Al diseñar estos tanques, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: Presión: Los tanques de expansión pueden ser de tipo abierto o cerrado; se recomienda utilizar recipientes horizontales y cerrados. El espacio gaseoso dentro de estos tanques debe estar lleno de nitrógeno, para así evitar que el aceite térmico entre en contacto con el aire. Se utiliza un sistema de control por etapas en las tuberías de entrada de nitrógeno y en las tuberías de escape de gases para mantener la presión en el tanque de expansión. Además, es necesario instalar una tubería de alivio. Capacidad del tanque de almacenamiento: La capacidad del tanque de almacenamiento debe ser al menos 1,2 veces el volumen total del aceite térmico. El volumen total del aceite térmico se calcula como la suma del volumen total del sistema de tuberías para el transporte del aceite térmico y el volumen del tanque de expansión. Si se considera un coeficiente de llenado del 80%, entonces la capacidad del tanque de almacenamiento se calcula mediante la fórmula: V = 1,2 × V0 / 0,8. Donde: V es la capacidad del tanque de almacenamiento, en m³; V0 es el volumen total del aceite térmico en todo el sistema, también en m³. Ubicación de instalación: El tanque de almacenamiento debe poder contener todo el aceite térmico del sistema durante las tareas de mantenimiento. Por lo tanto, debe colocarse en la posición más baja del sistema de calefacción. Temperatura: La temperatura del aceite térmico en las canales de expansión no debe superar los 70 °C, para evitar su oxidación por altas temperaturas. Sin embargo, la temperatura de operación durante las tareas de mantenimiento debe ser superior a la temperatura del aceite térmico después de haber sido calentado. Instrumentos: En las ranuras de expansión deben instalarse manómetros, termómetros y medidores de nivel. El tanque de almacenamiento de aceite debe mantener un nivel de líquido bajo durante el funcionamiento normal, para estar listo para recibir en cualquier momento el aceite térmico que fluya hacia él. Dado que tanto el tanque de expansión como los tanques de almacenamiento de aceite son recipientes cerrados, cuando todo el sistema de aceite térmico experimenta una presión excesiva, la válvula de seguridad instalada en la parte superior de los tanques de almacenamiento permite liberar esa presión y así proteger el sistema. El aceite térmico que es expulsado a través de la válvula de seguridad pasa al sistema de evacuación de gases de escape. :)