Los aislamientos térmicos en la industria

ESCRITO POR: RECUBRIMIENTOS Y AISLANTES TÉRMICOS (RATSA) -ENE 12, 2011
Actualizado lun, 26 feb 2018 06:10:54

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Características de los aislamientos térmicos.

Un material termoaislante es aquel que posee baja conductividad térmica y evita la pérdida o ganancia de calor de un equipo determinado (v.g. horno, caldera, refrigerador, entre otros), porque está compuesto de materiales básicos con un coeficiente de transmisión de calor bajo, conformado de tal forma, que quedan atrapadas celdillas de aire en reposo, rodeadas de paredes sólidas.

Basándonos en esta definición, un aislamiento térmico representa primeramente economía, porque al evitar la transmisión de calor, se evita el paso de energía de un cuerpo a otro, en virtud de una diferencia de temperatura existente entre los mismos. Asimismo, un aislamiento térmico representa una inversión que se verá recuperada en un tiempo relativamente corto, con el ahorro de energéticos que se obtendrá, y con la mejor eficiencia y funcionamiento de los equipos y maquinaria.

También un aislante térmico va a representar eficiencia de los equipos, porque al evitar pérdidas o ganancias de calor, se evita que los motores de los equipos trabajen a una mayor capacidad mayor a la de la operación. Lo anterior se puede observar fácilmente en un sistema de refrigeración, en el cual se busca conservar una determinada temperatura. Si el sistema no está aislado térmicamente se tendrá una ganancia de calor y para contrarrestar este fenómeno el compresor tendrá que estar trabajando contínuamente para poder mantener la temperatura que se requiere. Por lo tanto si se aísla térmicamente el sistema, se evitará la ganancia de calor y el trabajo contínuo o forzado del equipo.

Asimismo, un aislamiento térmico va a representar una protección para el personal que pudiera estar en contacto accidentalmente con las superficies calientes.

Por último, un sistema termoaislante es una combinación de materiales que incorpora un material termoaislante, materiales de sujeción, barreras de vapor (para el caso de servicios a baja temperatura) y materiales de acabado, en el recubrimiento de equipos o tuberías.

 

Clasificación de los aislamientos térmicos.

Los aislantes térmicos se pueden clasificar, de acuerdo a su forma y composición, de la siguiente manera:

• Fibras minerales
• Aislantes térmicos granulares
• Aislantes térmicos celulares 

A continuación describiremos las principales características de cada clasificación y subclasificación de aislantes térmicos.

 

Aislantes térmicos de fibras minerales:

Materiales procesados a partir del estado de fusión de roca, escoria o vidrio, y convertidos a fibra con un procedimiento de centrifugación a alta velocidad, o a través de dados de estirado o la combinación de ambos. Las fibras están distribuidas de modo multidireccional y dividen finamente el espacio de aire. Pueden o no estar unidas entre sí.

Los termoaislantes fibrosos más usados son la lana de escoria, de roca, fibra de vidrio y la fibra cerámica (refractario).

 

Subclasificación: Lana de Escoria / Lana de Roca:

Es un termoaislante hecho a partir del estado de fusión de roca tipo basáltica o semejante, escorias de fundición, materiales con alto contenido de alúmina-silicatos.

Se presenta en dos formas:

• Con aceites minerales: Colchoneta armada con metal desplegado y tela hexagonal. Temperatura máxima de operación: 650 oC (1,200 oF).

• Con aglutinantes orgánicos: Medias cañas, Placas rígidas y semirrígidas. Temperatura máxima de operación: 650 oC (1,200 oF) y 1,037 oC ( oF).

 

Subclasificación: Fibra de vidrio

Es un termoaislante hecho a partir del estado de fusión de vidrio.

Se presenta en las siguientes formas:

• Con aceites minerales: Colchoneta tipo I, II y III. Temperatura máxima de operación: 538 oC (1,000 oF).

• Con aglutinantes orgánicos: Medias cañas, Placas rígidas, Rollos. Temperatura máxima de operación: 538 oC (1,000 oF):

 

Subclasificación: Fibra cerámica

La Fibra Cerámica, también llamada fibra cerámica refractaria (FCR), se elabora a base de sílice y óxido de aluminio fundido y puede llevar otros óxidos (circonio, hierro, magnesio) en cantidades minoritarias. Estas fibras presentan una elevada resistencia a las temperaturas más altas, donde las lanas de aislamiento (Lana Mineral y Fibra de Vidrio) no son eficaces.

Se presenta en las siguientes formas:

• Colcha de Fibra Cerámica: 982 oC, 1,260 oC, 1,316 oC, 1,427 oC, en 4, 6 y 8 lb/pie3
• Tabla de Fibra Cerámica: 1,260 oC, 1,316 oC, 1,427 oC, en 14, 16, 20, 28 y 45 lb/pie3
• Fibra Cerámica a Granel.
• Cemento Moldeable de Fibra Cerámica.
• Módulos de Fibra Cerámica
• Papel de Fibra Cerámica.

 

Aislantes térmicos celulares:

Materiales compuestos por pequeñísimas celdas individuales separadas entre sí. El material celular puede ser vidrio o plástico espumado.

Los termoaislantes más usados son: vidrio espumado, poliestireno expandido, poliuretano, elastómeros y polisocianurato.
Presentaciones:

• Flexibles, preformados en hojas, rollos, tubos o unidades rectangulares: Placas, medias cañas, módulos, cubiertas para tuberías.

• Espumado en sitio: Poliuretano por aspersión.

 

Aislantes térmicos granulares:

Materiales compuestos por nódulos que contienen espacios vacíos. Son combinados con fibras de refuerzo con lo que consiguen rigidez, estructura y preforma.

Los más comúnmente usados son: vermiculita expandida, perlita expandida, tierra diatomácea, silicato de calcio y silicato de sodio.

Presentaciones:

• Rígidos: Blocks, tablas y medias cañas.


Referencias: 
-Norma oficial mexicana NOM-009-ENER-1995.
-Documentación interna de RATSA.