INNERGY - Innovación y excelencia en soluciones energéticas

Calderas de aceite térmico con quemador ERATIC

Calor indirecto para procesos industriales con un circuito de aceite térmico y un quemador adaptado al combustible.

Caldera de aceite térmico en configuración horizontal.

Una instalación adaptada al proceso

La gama publicada abarca de 116 kW a 40 MW. La temperatura de trabajo depende del fluido, el generador y el proceso. La circulación se diseña con las condiciones de la planta.

Esquema funcional de ingeniería del catálogo INNERGY.

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Funcionamiento y configuraciones

El quemador convierte la energía del combustible en calor dentro de una cámara dimensionada para su llama. El fluido circula por serpentines y absorbe energía a través de sus superficies. Desde el colector de salida se distribuye a los equipos consumidores; después de ceder calor regresa al generador. Es un circuito de calentamiento indirecto, sin contacto normal entre los gases de combustión y el producto industrial. En la arquitectura ERATIC, los serpentines están conectados en serie: el aceite atraviesa la convección antes de la radiación. El sentido del aceite no debe confundirse con el recorrido de los gases de combustión.

El caudal y las temperaturas de impulsión y retorno determinan la potencia transportada. Una misma potencia puede requerir caudales diferentes según el fluido y el salto térmico elegido. Por eso la bomba, el generador y las pérdidas de carga de la red se seleccionan conjuntamente. La presión del sistema responde a la circulación, la altura estática y, cuando procede, a la presurización prevista.

El sistema de expansión absorbe los cambios de volumen del fluido y se integra con las funciones de venteo, desgasificación, llenado y drenaje que requiera el circuito. Su ubicación y conexión deben respetar los límites térmicos del aceite. La selección de una disposición vertical u horizontal atiende al espacio disponible y a los accesos para inspección y extracción de componentes.

Generador de serpentines

El generador ERATIC utiliza serpentines helicoidales que organizan el recorrido del aceite y de los gases. El diseño térmico considera la absorción en las zonas de radiación y convección, el caudal interno y las pérdidas de presión. La superficie instalada debe transferir la potencia necesaria sin superar las condiciones admisibles del fluido.

Quemador y combustible

Gas natural, GLP y combustibles líquidos requieren equipos y trenes de suministro adecuados a sus propiedades y presión disponible. La modulación del quemador se estudia frente al perfil de demanda. Las opciones de combustible alternativo o mixto se evalúan expresamente; no se supone que cualquier quemador puede intercambiar combustibles sin adaptación.

Distribución a varios consumidores

Una central puede alimentar diferentes usuarios mediante una red común y circuitos secundarios. El diseño define la regulación de cada proceso y mantiene el caudal necesario en el generador. Se analizan las situaciones de arranque, demanda reducida, cierre de consumidores y retorno a servicio para evitar condiciones incompatibles con el equipo.

Recuperación de calor

Cuando el balance lo justifica, puede estudiarse el aprovechamiento de calor de los gases para precalentar aire u otro servicio. El equipo recuperador se selecciona considerando temperaturas, corrosión, pérdida de carga y operación a carga parcial. La mejora se calcula frente a la configuración de referencia del proyecto.

Tecnología y protección del equipo

Serpentines helicoidales conectados en serie

Los serpentines helicoidales de acero al carbono se conectan en serie: todo el aceite pasa primero por convección y después por radiación, antes de alcanzar el colector de salida. Esta arquitectura coordina la absorción térmica con el calentamiento progresivo del fluido y permite comprobar el caudal de ambas zonas como un mismo recorrido hidráulico.

Acceso frontal completo

La puerta anterior abisagrada abre completamente y se complementa con registros de limpieza. La implantación reserva el barrido de apertura y el espacio de intervención, de modo que la accesibilidad prevista en el equipo sea utilizable en la sala.

Diseño referido al fluido real

La selección verifica temperatura de masa y de película frente a los límites del aceite. La temperatura de película corresponde a la capa de fluido junto a la pared y puede superar la medida a la salida. Caudal y carga térmica superficial se calculan conjuntamente.

Aislamiento y cierre de la envolvente

El aislamiento de lana mineral se protege con chapa metálica. INNERGY publica un criterio de temperatura exterior de hasta 20 °C sobre el ambiente; la condición de comprobación se concreta para cada equipo y régimen. La envolvente y los cierres también forman parte de la conservación térmica.

Protecciones diferenciadas

El presostato diferencial, los manómetros y las válvulas permiten comprobar indirectamente la circulación. El sistema añade límites de presión en entrada, temperatura del aceite en salida y temperatura de humos. La «trampilla de expansión», denominación publicada por INNERGY, se sitúa en el conducto de gases para aliviar una sobrepresión en ese circuito; su función es distinta de la protección hidráulica del aceite.

Regulación y supervisión

La regulación adapta el aporte de calor a la temperatura de salida y a la demanda de los usuarios. Antes de habilitar la combustión debe verificarse la circulación requerida. Se consideran, entre otras funciones, supervisión de llama, presión, temperatura de aceite y temperatura de gases. Los valores de alarma y disparo proceden de la ingeniería del equipo. El registro de tendencias facilita identificar ensuciamiento, pérdida de circulación o cambios en el comportamiento del proceso.

Generador de aceite térmico seccionado: tubos interiores y recorrido de gases
Visualización conceptual generada del conjunto seccionado. El aceite circula dentro de los tubos y recibe calor de los gases por el exterior. El diagrama de funcionamiento identifica la conexión en serie convección–radiación; la imagen no representa un plano constructivo ni un modelo ERATIC concreto. Ver ilustración P02 a tamaño completo

Prestaciones y criterios de selección

Datos de producto y condiciones de selección
ParámetroCriterio de producto
Potencia de gama publicada116 kW–40 MW
Fluido de transferenciaAceite térmico seleccionado por aplicación
Temperatura de servicioDefinida con los límites de masa y película
Aporte de calorQuemador de combustible líquido o gaseoso
Intercambio principalSerpentines helicoidales
CirculaciónForzada; caudal mínimo según diseño
Presión de servicioSegún circuito, fluido y bombeo
SuministroSistema integral de aceite térmico; alcance según oferta
SerpentinesHelicoidales, acero al carbono, convección y radiación en serie
Recorrido del aceiteCaudal total: convección → radiación → colector de salida
AislamientoLana mineral y envolvente metálica
Temperatura de envolventeCriterio publicado: hasta ambiente +20 °C; condiciones por equipo
AccesoPuerta frontal abisagrada de apertura total y registros
Protecciones publicadasPresión máxima, temperatura de aceite y de gases; trampilla de expansión en gases

La potencia se selecciona con el fluido, las temperaturas y el perfil de carga. Las condiciones de diseño y comprobación se concretan para cada proyecto.

El fluido se elige por sus propiedades a las temperaturas previstas, su compatibilidad con los materiales y su comportamiento durante arranques y paradas. La temperatura media del aceite y la temperatura de película junto a la pared del tubo son criterios diferentes. El generador debe respetar ambos. En el combustible se revisan calidad, presión de suministro, disponibilidad y restricciones del emplazamiento. Estas decisiones evitan tratar el quemador o el aceite como accesorios intercambiables sin impacto en el diseño.

Eficiencia del conjunto

La comparación energética parte de la potencia útil entregada al aceite y de las condiciones reales de retorno. El aislamiento reduce pérdidas al ambiente y el ajuste del quemador limita las pérdidas asociadas a una combustión inadecuada. La recuperación de calor puede aportar una mejora adicional si existe un uso compatible. La evaluación incluye el consumo de bombeo, las horas a carga parcial y el mantenimiento. El ahorro frente a vapor u otra tecnología se calcula con un balance específico del proceso.

Condiciones ambientales del proyecto

El combustible, el ajuste del quemador y el régimen de carga determinan consumo y emisiones. El proyecto integra ventilación, contención de fugas y gestión del fluido usado, junto con la presión de circulación y las medidas de protección propias de una instalación de aceite térmico.

Ingeniería y alcance del suministro

INNERGY desarrolla y suministra soluciones integrales de aceite térmico con quemador, diseñadas para la demanda y la red de cada industria. Coordinamos generador ERATIC, combustible, circulación, expansión y regulación de consumidores con la ingeniería mecánica, eléctrica y de control. Fabricación, aprovisionamiento, montaje, pruebas y formación se articulan con los puntos de conexión definidos en la oferta.

  • Generador y quemador: La geometría de llama, el hogar y los serpentines se coordinan para transferir calor dentro de la ventana de operación.
  • Sistema de circulación: Bombas, filtros, válvulas y colectores se dimensionan con las pérdidas de carga y la viscosidad del fluido.
  • Expansión y gestión del aceite: Depósitos, llenado, drenaje y desgasificación permiten gestionar volumen y calidad del fluido. La inertización se estudia cuando aporta valor.
  • Distribución térmica: Las tuberías y los circuitos de usuario se definen según temperaturas, caudales y necesidades de regulación.
  • Gases y recuperación: Conductos, chimenea y recuperación de calor se seleccionan con la contrapresión admisible del quemador y las condiciones de los gases. El balance determina el alcance de la recuperación.
  • Automatización e integración: La regulación de temperatura, las secuencias y las protecciones se coordinan con los consumidores y el sistema de control de planta.

La ingeniería térmica verifica absorción, caudal y temperaturas de masa y película. El diseño mecánico y eléctrico resuelve quemador, bombeo, soportes, dilataciones y flexibilidad de tuberías. Se reservan los espacios de apertura de puerta, limpieza y extracción de equipos. Los análisis HAZOP y ATEX y el código EN, ASME o local —incluido JIS cuando se requiera— se concretan para la aplicación.

Diagrama de integración de equipos, proceso y auxiliares de P02
Capacidad de suministro integral. La configuración, los servicios y los límites de conexión se concretan en cada oferta. Ver diagrama P02 a tamaño completo

Desarrollo y mantenimiento del proyecto

  1. 01 Definición del servicio: Recogemos potencia, temperaturas de impulsión y retorno y simultaneidad de consumidores. La ficha y el estado del aceite, el combustible disponible y las pérdidas de carga de una red existente permiten definir la selección inicial.
  2. 02 Selección y anteproyecto: Seleccionamos generador y quemador junto con bombeo, expansión y distribución. Comparamos el comportamiento a carga parcial y la recuperación de gases que resulte útil, con un balance y una implantación de la sala térmica.
  3. 03 Ingeniería e integración: Desarrollamos el circuito, los permisos de combustión y las funciones de regulación y protección. Se comprueban caudales de usuarios, compensación de dilataciones, interfaces eléctricas y accesos, y se emiten las especificaciones de fabricación y aprovisionamiento.
  4. 04 Fabricación y preparación de obra: La fabricación y compra se coordinan con las conexiones de aceite, combustible y chimenea. Se organizan controles de calidad, transporte y preparación de la sala para instalar el equipo sin perder accesibilidad a la puerta y los registros.
  5. 05 Montaje y puesta en marcha: Las pruebas verifican estanqueidad, circulación, instrumentación y funcionamiento del quemador según el procedimiento acordado. Llenado, desgasificación y calentamiento inicial se adaptan al aceite y al equipo. La entrega incluye la documentación y formación contratadas.

Mantenimiento previsto desde el diseño

El mantenimiento comprende quemador, superficies de intercambio, bombas, juntas, válvulas e instrumentación. El análisis periódico del aceite ayuda a seguir degradación, contaminación y cambios de viscosidad. La limpieza y el cambio de fluido se deciden con criterios de condición y las instrucciones del fabricante. Durante la parada se mantiene la circulación que el procedimiento requiera para evacuar el calor residual. La disposición de registros debe permitir intervenir sin desmontajes innecesarios.

Aplicaciones y datos para el estudio

  • Industria alimentaria: Calentamiento indirecto de hornos, freidoras y equipos de proceso, con selección de fluido y separación conforme a la aplicación.
  • Química y transformación de materiales: Aporte de calor a reactores, secadores y equipos que requieren estabilidad de temperatura y circuitos controlados.
  • Madera y tableros: Calentamiento de prensas y otros usuarios térmicos mediante redes adaptadas al perfil de producción.
  • Textil y recubrimientos: Servicio térmico para secado, acabado y procesos continuos, coordinado con la regulación de cada línea.

Consultar referencias y proyectos

Información útil para preparar la propuesta

Potencia y temperaturas; combustible y presión disponible; ficha del aceite; esquema hidráulico y bombas existentes; horas y ubicación.

Preguntas frecuentes

¿Qué potencia puede suministrar INNERGY?

La gama comprende de 116 kW a 40 MW. El equipo se selecciona con la potencia útil, las temperaturas de trabajo y el perfil de demanda. También deben considerarse los consumos simultáneos y la capacidad de modulación necesaria.

¿Hasta qué temperatura puede trabajar?

La temperatura se define con el fluido seleccionado y el diseño del sistema. Deben respetarse los límites de temperatura media y de película. Una temperatura admisible en un aceite no se puede trasladar automáticamente a otro.

¿El circuito funciona sin presión?

El aceite puede permitir trabajar a alta temperatura sin la presión de saturación que tendría el agua a esa temperatura. Sin embargo, el circuito tiene presión de bombeo y altura estática, y puede requerir presurización. Todos esos valores se consideran en el diseño.

¿Puede emplearse gas natural o GLP?

Sí, se estudia el quemador y el tren de combustible adecuados al suministro disponible. El cambio de gas o el uso de combustibles líquidos exige revisar las características del quemador, las condiciones de combustión y las protecciones.

¿Se puede conservar el aceite existente?

Debe identificarse el producto y analizarse su estado. La compatibilidad con el nuevo generador depende de los límites térmicos, viscosidad, contaminación y mezcla con otros fluidos. La decisión se toma antes de la puesta en marcha.

¿Por qué importa el caudal mínimo?

El aceite necesita circular en las condiciones previstas para retirar el calor de las superficies. Un caudal insuficiente puede elevar la temperatura local y dañar el fluido o el equipo. Por eso la circulación forma parte de los permisos de funcionamiento.

¿Se pueden alimentar varios procesos?

Sí. Se estudian circuitos de distribución y regulación para cada consumidor, manteniendo condiciones admisibles en el generador. El diseño depende de la simultaneidad de cargas y de las temperaturas que necesita cada usuario.

¿Cuánto puede ahorrar una sustitución?

Se compara el sistema actual con la solución propuesta usando consumos, horas, cargas, combustible y costes de mantenimiento. Sin esa base no es posible establecer un porcentaje de ahorro fiable. También se evalúan los auxiliares eléctricos.

¿Qué datos necesita una propuesta inicial?

Potencia útil, temperaturas de impulsión y retorno, combustible disponible, ubicación y régimen de trabajo. En una renovación, son especialmente útiles la ficha del aceite, los datos de bombas y el esquema del circuito existente.

¿Cómo se comprueba la circulación del aceite?

La configuración utiliza un presostato diferencial con manómetros y válvulas de comprobación. El ajuste se relaciona con las condiciones hidráulicas del equipo. No debe interpretarse como una medida directa de caudal ni sustituir los procedimientos de verificación del circuito.