Tema: Problemas con HTF (aceite térmico)

Hola buenas, estoy realizando instalaciones de recuperación de calor con aceite térmico, la temperatura de trabajo es de 200 a 250ºC. Coloco aqui el tema porque en termosolar habrá experiencias similares con los problemas que me está dando el aceite este.

Se trata como digo de aceite térmico a 200ºC (BAKU TC 25), con el ciorcuito en frío, la bomba funciona correctamente, me mantiene el caudal constante y la presión casi no varía si no entran elementos nuevos (intercambioadores, etc). El problema surge cuando supero los 140ºC aprox., lo q parecía u caudal constante, empieza a oscilar a mala manera, y estoy seguro que es aire, dado que la bomba hace el ruido típico y en los botellines de purga, q por cierto son pequeños, cuando abro, sale algo de are.

El problema es q este aire no lo puedo sacar en frío, cuando le meto el aceite frío con la bomba de llenado, y lo oligo a pasar por los intercambiadres de uno en uno, independizándolos del restio, no sale ni gota de aire, en cambio, cuando caliento el circuito porq empezamos a trabajar, sale el aire, q por fuerza debe estar en los intercambiadores aire-aceite de aprox. 500 kW cada uno.

En la misma instalación tengo intercambiadores que los puedo purgar en caliente (a unos 180ºC) y de éstos sí sale el aire, es decir, le meto la bomba de llenado por la entrada y por la purga del retorno voy sacando el aire.

Los intercambiadoes q me qedan fríos, y q de momento no puedo calentar, me están dando muchos problemas, y llego a la conclusió, y no sé si estaré en lo cierto, q ese aire solo lo puedo sacar en caliente.

Experciencias, consejos....?, se agradecen.

Salut!

Hola xavimarin: Es algo extraño lo que te sucede. Si todo el circuito está bien diseñado no tiene por que dar problemas. Tienes que comprobar que todo el circuito se llena perfectamente. Seguro sabes que en la aspiración de la bomba la velocidad de flujo no debe sobrepasar los 3,5- 4 mtrs/sg de velocidad. Si hay aire, y cada vez que purgas sale, no cabe duda de que ha vuelto a entrar aire al circuito. Otra cosa sería que la bomba cavite y baja la presión en el circuito. ¿Puedes montar una segunda bomba de circulación y hacer independiente el circuito de los intercambiadores?. Tienes bastante potencia térmica. ¿Está todo bien dimensionado?. Desde un foro es imposible darte una solución.

la bomba no cavita, lo he comprobado, porque la instalación ha estado funcionando bien cuando se ha llenado correctamente, el caso es que se ha ampliado con otra zona en operación y cada vez q hay cortes y vaciados, tenemos problemas con el aire, cuesta hacerlo salir. Lo raro es que éste es inapreciable por debajo de 140ºC y empieza a dar problemas por encima de esa temperatura, haciendo variar caudal y presión de la bomba.

De momento la vamos a dejar lo mejor que podamos y en la próxima parada pondremos calderines en los puntos elevados, donde ahora hay las purgas, para ir sacando el aire a medida que se vaya acumulando ahí. Conoces algún sistema de purga automático para aceite térmico?

Saludos!

Tienes que tener instalado un deposito de expansión elevado que asegura el llenado del conjunto. No se comunica directamente a la atmósfera sino que lo hace a través del deposito bajo, el que recibe el aceite nuevo y es aquí, donde se produce la expansión de todo el circuito. Es el deposito que tienes que tener para poder vaciar todo el circuito.
Hay válvulas de todo tipo para "ventear" o purgar. Puedes acoplar una de las que se utilizan en las tuberías de agua. Si puede ser que la bola sea metálica y asiento de teflón. Si es de otro material, tampoco importa, siempre que instales un trozo de tubería de 0,5 metros entre tubería fluido térmico y válvula venteo. La salida de esta abierta con codo y embudo para enviar posibles fallos de cierre al deposito bajo.
El fluido al calentarse pierde viscosidad, disminuye la perdida de carga y aumenta velocidad. Puede originar desplazamientos desordenados dentro del circuito, originado ruidos y vibraciones.

Hola Ergio, efectivamente, tenemos depósito elevado abierto a la atmósfera y conectado por la parte inferior con el circuito (aspiración bomba) y por la superior con el tanque de llenado, ambos depósitos, el de expansión y llenado tienen venteo.

Las purgas, efectivamente, las realizamos tal y como dices, con tubos de 1/2" conectados en la parte alta donde pueda acumularse aire y con llaves metálicas de inox en la parte baja para abrir y sacar aire. El problema es que el aire sale con la instalación caliente y con la bomba en marcha, pasa por las purgas, y debido a su velocidad, el aire que se acumula en las mismas es mínimo, por ellos quiero meter en estas purgas unos botellines para que el aceite al pasar por su interior, pierda velocidad y se desprenda el aire, y purgarlo por la parte superior mediante el mismo sistema de válvulas.

El tema es que me extraña que en frío la bomba vaya como la seda y en caliente salga todo el aire de intercambiadores, es aire, no cavitación, puesto que al purgar en puntos elevados éste sale, en cambio, en la puesta en marcha en frío, durante el llenado, parece que la instalación quede llena de aceite solamente.

Hola xavimarin: Me parece que esta entrando aire por alguna parte. Si en el arranque todo está lleno y posteriormente aparece aire; es que ha entrado por alguna parte. Desde aquí me parece que esa conexión a la aspiración de la bomba (deposito elevado) no es correcta. Debería ir al tanque principal. El deposito abierto a atmósfera tampoco está bien. Hay que evitar lo más posible el contacto del aceite con el aire. El deposito elevado debe de servir para mantener una presión estática mínima. Esto, también se consigue con dos tuberías verticales, que alzándose unos metros sobre la instalación mantengan presión y llenado. Una de ellas, de menos diámetro, es la que sale del último serpentín, y descarga en la otra a través del tanque elevado sin que haga sifón. La tubería de retorno directamente al tanque de llenado. Este tanque es el que te sirve de expansor. No tienes necesidad de vaso de expansión en lo alto
Te aconsejo desviar la tubería que conecta a la aspiración de la bomba al tanque de llenado.
Saludos

El vaso de expansión en alto no está abierto a atmósfera, es un depósito horizontal de 1000lts y con un venteo. La tubería de está conectada con el depósito de llenado, por si expande y rebosa, por la parte de abajo está conectado a la tubería del circuito, jústamente en la parte de aspiración de la bomba. En la aspiración, la presión se mantiene a 0.6 bar, puesto que el vaso se encuentra a 6 mts de altura.

El vaso de llenado tiene un venteo también. El venteo del vaso de expansión, está más arriba que el mismo, ese lo ha puesto un técnico de los tuberos, que dice que siempre lo coloca ahí para evitar que el tanque entre en presión, una gran tontería, puesto que por la parte de arriba del vaso, el rebosadero, ya está conectao con el tanque de llenado, que está a nivel de suelo, y ese sí tiene venteo.

Pues si no entra aire por ningún sitio, es que esta dentro del sistema.Si tienes bomba pequeña de vacio, conecta por arriba y trata de llenar el circuito de este modo. Tardarás más, pero es seguro de que sale todo el aire. Prueba el circuito con el aceite frio durante un tiempo y comprueba que no entra aire. No tengas prisa y trata de subir la temperatura poco a poco. Me imagino que el rebose del tanque superior descarga al tanque de llenado por el lado de aspiración de la bomba; no a la tubería de aspiración.
Pues nada; A intentar solucionarlo, paciencia y seguro encuentras el problema

Saludos y suerte

Gracias Ergio, mañana vuelvo otra vez a la guerra, a ver si consigo dejar la instalación en condiciones.

Por cierto, cuando lleno lo hago en frío y con la bomba de llenado, que me da poco caudal y suficiente presión, lleno en frío sin ningú problema, y por las purgas consigo que salga solo aciete, parece que todo va bien pero al calentar el aceite a partir de 150ºC empeizan a surgir problemas y por las purgas sale aire. Es como si se metiera dentro de los intercambiadores de gran tamaño.

Hola xavimarin: Pues el problema surge cuando a cambios de densidad y por lo tanto de presión y otros. Revisa el rebose del tanque superior, nivel tanque inferior y aspiración bomba. Controla nivel tanque inferior.Controla los puntos por donde puede entrar el aire. Solo deberías tener dos: Tanque inferior ( aspiración bomba) y tanque superior (venteo). Espero que no sea gasificación por depresión en algún punto del circuito (estrangulamiento). Si sale aire; es que entra. Perdona que sea tan reiterativo.
Ten envió dibujo de una instalación típica caldera- Intercambiador (U)
Otro aspecto importante a tener en cuenta es que el sistema no debe de estar purgando constantemente, ya que el aceite caliente es oxidado por el aire muy rápidamente.

Gracias Ergio, al final colocaremos unos calderines en el lugar de las purgas manuales para que ahí el aceite pierda velocidad y vaya a parar a la parte de arriba del calderín, desde ahí será más fácil sacarlo, incluso instalando algún purgador automático de aceite térmico.

buena tarde quisiera saber como te fue con ese tema ya que me esta ocurriendo los mismos fenómenos en una caldera de aceite térmico y no le encuentro solución

hola, pues colocamos unos calderines para purgar bien el circuito.

Hay instalaciones que dan problemas de cavitación en la bomba y eso se puede deber a aire, o que la bomba esté mal dimensionada y trabaje fuera de curva