Un aislante térmico es un
material usado en la construcción y en la industria, caracterizado por su alta
resistencia térmica. Establece una barrera al paso del calor entre dos medios
que naturalmente tenderían a igualarse en temperatura, impidiendo que el calor
traspase los separadores del sistema que interesa (como una vivienda o una
nevera) con el ambiente que lo rodea.
Se considera que son
aislante térmicos específicos aquellos que tiene una conductividad térmica, menor a 0.08 W/m*C
Radio critico de aislamiento para un cilindro
Es precisamente la medida del radio de un
aislante en el que la transferencia de calor es máxima o la resistencia del
flujo de calor es muy baja, por lo que al colocar un material aislante se debe
verificar que el radio externo de este sea mayor al radio critico o que el radio critico sea menor al radio del exterior
cilindro. (Para que trabaje como un aislante)
El radio crítico depende de la conductividad
térmica del material aislante y del coeficiente de transferencia de calor (h)
Ahora consideraremos un tubo cilíndrico de radio exterior r1 cuya temperatura de la superficie exterior, T1, se mantiene constante Ahora se aísla el tubo con un material cuya conductividad térmica es k y su radio exterior es r2. Se pierde calor del tubo hacia el medio circundante que está a la temperatura T∞, con un coeficiente de transferencia de calor h por convección.
Radio critico de aislamiento para una esfera
Se puede repetir la discusión antes presentada para una esfera y, de manera
semejante, se puede demostrar que el radio crítico del aislamiento para una
capa esférica es
IMPORTANCIA DEL AISLAMIENTO
El
aislamiento térmico es necesario e importante para garantizar la seguridad, reducir las
pérdidas de energéticas (calor-frio) y para aumentar la sostenibilidad de los
procesos
Razones básicas para el aislamiento térmico de equipos y procesos:
- Protección personal.
- Mejorar la seguridad del proceso.
- Reducción de las pérdidas de calor y frío, economizando energía.
- Reducción del impacto ambiental.
- Aumento de la sostenibilidad de los procesos y equipos
APLICACIONES
Las áreas de aplicación
para el aislamiento térmico son las refinerías, la industria química, la
industria alimenticia, las industrias de madera y papel, calefacción,
ventilación y aire acondicionado (HVAC), tanques de almacenamiento de gas
natural, plantas de biomasa y tecnología del medio ambiente. El aislamiento
contra el frío entra en juego en las plantas de LNG y etileno, el
almacenamiento criogénico, las plantas de CO2, las plantas de licuefacción de
gas, tuberías de buques y tanques.
Así que es necesario en la
industria utilizar un material termoaislante que
como ya se sabe es aquel que posee baja
conductividad termica y evita la perdida o ganancia de calor de un equipo
determinado (v.g. horno, caldera, refrigerador, entre otros), conformado de tal
forma, que quedan atrapadas celdillas de aire en reposo rodeadas de paredes solidad.
Tambien un
aislante termico va a representar eficiencia de los equipos, porque al evitar
perdidas o ganancias de calor, se evita que los motores de los equipos trabajen
a una mayor capacidad a la de la operación.
Equipos aislados termicamente en una industria
Algunos de ellos son:
ü
Líneas de vapor
ü
Tubos de escape
ü
Válvulas
ü
Bridas
ü
Recipientes a presión
ü
Intercambiadores de calor
ü Tuberias de condensando
TIPOS DE AISLANTES
- Aluminio
- Corcho
- Vermiculita
- Cascara de trigo
- Lino
- Canamo
- Lana de Roca
- Lana de vidrio
- Coquillas
- Lana de oveja
- Vidrio expandido
- Poliestireno expandido
- Espuma de poliuterano
- Espuma elasteomerica
- Aerogel
