Elección del accesorio roscado adecuado para calentadores de cartucho en aplicaciones de calentamiento de líquidos
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Cualquiera que haya trabajado alguna vez con sistemas de calefacción de líquidos comprende lo difícil que es encontrar la forma adecuada de montarlos. El calentador funciona muy bien, sin embargo, sostenerlo firmemente en un tanque o tubería y al mismo tiempo garantizar un buen sellado es como intentar resolver un rompecabezas al que le faltan piezas. Aquí es donde entran en juego los calentadores de cartucho con accesorios-incorporados. Saber qué soluciones están disponibles puede ahorrarle tiempo y dinero a largo plazo.
Los calentadores de cartucho fabricados para uso en líquidos suelen incluir casquillos roscados o accesorios que están directamente unidos a la funda. Estos accesorios son muy importantes por dos razones. Hacen que el calentador sea mecánicamente estable al permitir que se atornille de forma segura en un puerto roscado. También evitan que entren líquidos en las conexiones eléctricas en el extremo principal. Estos accesorios deben superponerse a la funda del calentador aproximadamente un cuarto de pulgada, que es lo que dicen las especificaciones industriales típicas. Esto es para asegurarse de que estén en el lugar correcto y puedan sellar correctamente.
La elección de los materiales para estos herrajes depende mucho de la temperatura a la que se utilizarán. Los casquillos de latón funcionan bastante bien y no cuestan demasiado para aplicaciones que funcionan a menos de 750 grados Fahrenheit. El latón es una buena opción para calentar agua, aceite y productos químicos a temperaturas moderadas, ya que transmite bien el calor y es fácil de mecanizar. Pero cuando las temperaturas superan los 750 grados, el acero inoxidable es la única opción. Debido a que los accesorios de acero inoxidable no se oxidan y se mantienen fuertes bajo mucho calor, siempre se usan en procesos industriales de alta-temperatura.
Otro punto de decisión importante es la definición del hilo. En entornos industriales, los tres tipos de roscas más frecuentes son la rosca G, la rosca NPT y la rosca BSPP. NPT, o National Pipe Thread, sigue siendo el estándar más utilizado en Norteamérica. Estas roscas cónicas producen un sello al interponerse en el camino de las otras roscas, lo que significa que el conector en realidad cambia un poco de forma cuando lo aprietas para evitar que el líquido fluya. La tubería paralela estándar británica (BSPP) emplea roscas paralelas y necesita una junta o junta tórica para sellar. Esto puede resultar útil si necesita desmontarlo con frecuencia para realizarle mantenimiento. La rosca G, que es similar a la BSPP en Europa, utiliza tamaños métricos que son más comunes entre los fabricantes de equipos internacionales.
Siguiendo las prácticas industriales estándar, el tamaño del accesorio debe coincidir con el diámetro del calentador. Por lo general, un calentador de un cuarto-de pulgada de diámetro viene con roscas NPT de un-octavo de pulgada, y un calentador de media-pulgada de diámetro viene con roscas NPT de tres-octavos de pulgada. Los calentadores de cinco-octavos de pulgada de largo funcionan con conexiones NPT de media-pulgada, mientras que los calentadores de tres-cuartos de pulgada de largo funcionan con conexiones NPT de tres-pulgadas. Estos emparejamientos estandarizados garantizan que el accesorio tenga suficiente espesor de pared para soportar el torque de instalación sin romperse ni doblarse.
Elegir las piezas adecuadas es tan importante como cómo instalarlas. Para proporcionar la mejor transferencia de calor, el orificio en el que entra el calentador debe estar escariado y liso. En superficies rugosas o irregulares se forman espacios de aire que funcionan como barreras térmicas. Esto hace que el calentador funcione más caliente de lo necesario y acorta su vida útil. Si puede, taladre completamente la parte calentada. Esto hace que sea más fácil retirar el calentador más adelante con una varilla perforadora del otro lado. Si tiene que utilizar un agujero ciego, es mucho más importante mantener ajustadas las tolerancias de diámetro.
Al realizar el montaje también hay que tener en cuenta la dilatación térmica. Cuando se encienden los calentadores de cartucho, se hacen más grandes y cuando se enfrían, se hacen más pequeños. Una abrazadera axial rígida que detiene este movimiento natural ejerce tensión mecánica sobre las piezas internas, lo que podría romperlas o dañar las conexiones de los cables. El método sugerido mantiene el calentador en su lugar radialmente para mantener el contacto térmico y al mismo tiempo le proporciona aproximadamente un milímetro de flotación axial para permitir la expansión. Este "respiro" detiene el daño que se acumula y acorta la vida útil de los calentadores en instalaciones mal construidas.
