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Tipos y Usos de resistencias. ​¿Cómo seleccionar la resistencia eléctrica correcta?

06 de mayo del 2018
En Electro Silvania desde hace más de 30 años fabricamos resistencias eléctricas industriales o elementos de calentamiento industriales estándar y a la medida para hacer realidad proyectos de calefacción o calentamiento controlado. Entendemos sus requerimientos, proponemos soluciones, definimos las características técnicas, las diseñamos, las fabricamos y las instalamos de manera adecuada.
 
A continuación describiremos los principales tipos y usos de las resistencias eléctricas industriales o elementos de calentamiento industrial; los cuales recomendamos tengan en cuenta al momento de seleccionar el tipo de resistencia o elemento de calefacción o calentamiento industrial  adecuado para cumplir con el proyecto.
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1. Resistencias eléctricas para inmersión o elementos de calentamiento de líquidos para inmersión: Ver resistencias para tanque.

  • Utilizadas para el calentamiento de líquidos en tanques de diferentes tamaños.
  • La transferencia de calor más eficiente se logra ubicando la resistencia en la parte inferior del tanque usando una unión roscada (flanche), con brida y racores.
  • La resistencia esta compuesto de elementos tubulares los cuales se definen teniendo en cuenta la potencia total que debe tener la resistencia.
  • La potencia se calcula con los siguientes datos:
    • Tipo de líquido: Agua, aceite, crudo, solución química, etc.
    • Dimensiones del tanque: Alto, Ancho y Largo.
    • Material del tanque: Material en el que esta fabricado el tanque.
    • Temperatura inicial: Temperatura que mantiene el tanque en el lugar donde se encuentra.
    • Temperatura final: Es a la temperatura que necesita mantener el líquido para que pueda ser utilizado de manera correcta.
    • Tiempo de calentamiento: Es el tiempo que se toma la resistencia para estabilizar el liquido en la temperatura.
    • Tensión de alimentación, tensión de la fuente de alimentación o tensión eléctrica: Conocido como el voltaje de la fuentes de alimentación generalmente 110 Voltios, 220 voltios.
    • Capacidad de la acometida eléctrica: Se debe conocer la corriente que soporta el cableado y la capacidad de la protección eléctrica. 
  • Con esta información se determina la potencia (watts) requerida para el proceso, lo cual nos permite hallar las dimensiones de la resistencia, cantidad de elementos y los materiales apropiados.
  • Es indispensable incluir un sistema de control que garantice que la resistencia siempre va a estar sumergida como los electrodos y control de nivel.
  • En cuanto al control de temperatura, se recomienda usar un termopar en contacto con el líquido, en la parte superior del tanque.
  • Resistencias eléctricas tipo cartucho para inmersión clic aquí

2. Resistencias eléctricas planas. Ver resistencias Planas.

  • Utilizadas para calentar superficies planas en moldes.
  • Están fabricadas con alambre resistivo bobinado en mica mineral.
  • Pueden tener blindaje en acero inoxidable.
  • Para el calcular la potencia se debe conocer:
    • Material: Aluminio, acero inoxidable, fundición de hierro, entro otros.
    • Dimensiones de la placa
    • Temperatura inicial
    • Temperatura final
    • Tensión de alimentación
  • Lo más importante para el correcto funcionamiento de las resistencias electricas planas es un buen ajuste toda su área, el aislamiento térmico en una de las caras y el sistema de control de temperatura.

3. Resistencias de alta densidad, resistencias eléctricas de alta densidad. Ver resistencias tipo cartucho de alta densidad.

  • Resistencias tubulares con salidas en cable por un solo extremo.
  • ​Son usadas para calentar mordazas y moldes en máquinas empacadoras y de procesamiento de polímeros.
  • Debido a que en cada ciclo del proceso se debe sostener la temperatura, las resistencias deben tener la potencia suficiente, un buen ajuste en el molde y un control de temperatura.
  • Para fabricar las resistencias de alta densidad debemos tener en cuenta los siguientes aspectos:
    • Diámetro de la perforación en el molde.
    • Longitud de la perforación.
    • Temperatura de sostenimiento.
    • Tensión de alimentación
    • El cable va a estar estático o en movimiento
  • Para la instalación de las resistencias de alta densidad se debe considerar la dilatación que se va a presentar durante la operación. La recomendación es dejar máximo 2 micras de diferencia en el diámetro con respecto a la perforación.

4. Resistencias para aire forzado, resistencias eléctricas para aire forzado. Ver resistencias para aire forzado.

  • Ver sistemas para aire forzado.
  • Son resistencias tubulares con disipadores o aletas, para aumentar el área de disipación de temperatura en aplicaciones como: Aire acondicionado, sistemas de secado, cabinas de des-hidratación, entre otros.
  • Generalmente se construyen paneles de resistencias para facilitar la instalación en el ducto y proteger las conexiones.
  • Para el diseño de los paneles de resistencias requerimos los siguientes datos:
    • Área transversal del ducto
    • Flujo o caudal de aire (CFM o m3/min)
    • Temperatura inicial
    • Temperatura final
    • Se debe calentar en un solo paso o con re circulación
    • Cantidad de etapas o circuitos
  • El sistema de control debe incluir la protección eléctrica de los circuitos y un sensor que garantice la desconexión del panel si el flujo de aire se disminuye o pare. Puede ser un sensor de flujo o de temperatura.

5. Resistencias para sistemas de refrigeración, resistencias eléctricas para sistemas de refrigeración. Ver sistemas de refrigeración.

  • Las resistencias tubulares para sistemas de refrigeración se instalan en el evaporador para evitar el congelamiento.
  • Tienen las puntas vulcanizadas y salidas en cable para lograr la hermeticidad en los terminales de conexión.
  • La potencia es relativamente baja debido a que se requiere una temperatura máxima de 60ºC en la superficie del tubo.
  • Para la fabricación de estas resistencias a la medida se deben tener los siguientes datos:
    • Longitud de la zona útil
      • Diámetro de la tubería: ¼ o 5/16”
      • Puntas dobladas hacia arriba o rectas
      • Tensión de alimentación
    • Dentro de esta categoría fabricamos una resistencia flexible tipo cable para cubrir la tubería de desagüe y los marcos de las puertas para evitar la formación de hielo.
    • La potencia máxima por longitud es: 20 watts/m.

6. Resistencias tipo abrazadera o banda. Ver resistencias tipo Abrazadera.

Son elementos para el calentamiento de superficies cilíndricas en procesos industriales. En Electro Silvania tenemos 3 opciones de resistencias abrazadera que se adaptan a los requerimientos funcionales y ambientes de trabajo.
La información que debemos tener para la selección del tipo de resistencia es:
  • Material que requiero calentar: Polímero, aceite, agua, producto químico, fluido viscoso, etc.
  • Material de la superficie cilíndrica: Metálico o plástico.
  • Temperatura de proceso.
  • ¿Tenemos contaminantes en el ambiente de trabajo?
  • ¿Necesito una respuesta inmediata al control de temperatura o mi principal objetivo es el sostenimiento de temperatura?
  • Puedo garantizar el ajuste del elemento calefactor a la superficie cilíndrica (Ej: Tanque, cañón de extrusión, cabezal, tambor metálico entre otros).  
Para temperaturas de proceso entre 100 y 250ºC las resistencias blindadas son la opción ideal. Presentan buena respuesta frente a la señal de control de temperatura, facilidad para la instalación y diferentes opciones para los bornes de conexión.   

Para un proceso industrial en el cual la temperatura requerida es superior a 250ºC, el tipo de resistencia recomendado es el de banda cerámica. Los materiales en este tipo de resistencias pueden soportar temperaturas de 1000 ºC. Su forma de fabricación, usando lozas cerámicas, permite tener la mayor potencia de los tipos de resistencias de abrazadera. Además, pueden operar aún cuando el ajuste no está al 100% y tienen una respuesta eficiente al control de temperatura.

Por otro lado, las resistencias tipo abrazadera tubulares son la mejor opción cuando el ambiente de operación tiene contaminantes tales como: exceso de material polimérico, humedad, materiales corrosivos. Para este tipo de resistencias la temperatura máxima de operación es 250ºC.   

En nuestra sección de Resistencias tipo abrazadera encontrarás la solución a tu necesidad.

7. Cable calefactor. Ver cables calefactores.

En muchos procesos industriales debemos calentar tubería externamente para ayudar al sostenimiento de la temperatura del fluido al interior de la tubería.
Algunas aplicaciones de calentamiento de tubería son:
  • Evitar congelamiento en los drenajes de un cuarto frío.
  • Mantener temperatura del aceite que debe fluir a la línea de producción de alimentos
  • Evitar la condensación del vapor en la tubería que conecta las calderas con las máquinas de producción.
  • Ayudar a que el crudo pueda ser transportado por la tubería en todo el proceso.
  • Calentar un contenedor o tanque plástico sin afectar su integridad.
Es importante resaltar que la mayoría de las aplicaciones requieren un sostenimiento en la temperatura del material que está fluyendo. Sin embargo, para una mayor eficiencia se debe incluir aislamiento térmico, el cual evita la pérdida de calor hacia el ambiente.

El material del cable calefactor garantiza hermeticidad en la conexión y la posibilidad de soportar condiciones de humedad extrema. La máxima temperatura es 150ºC, por lo que la potencia por longitud es el parámetro mas importante para la fabricación del cable a la medida.  Dependiendo del uso la potencia puede oscilar entre 10 y 24 watts/m.

8. Resistencias infrarrojas. Ver resistencias de radiación infrarojas. 

En Electro Silvania tenemos dos tipos de resistencias infrarrojas:
  • Resistencias en tubería de quarzo.
  • Resistencias cerámicas.
Las resistencias infrarrojas tienen como principal ventaja la alta eficiencia en la transferencia de calor ya que combina la transferencia por conducción y radiación.

También presentan una rápida respuesta al control de temperatura, lo cual contribuye a un calentamiento controlado.

Para seleccionar el tipo de resistencia infrarroja debemos tener claro lo siguiente:
  • Capacidad de la acometida eléctrica
  • Área que requiero calentar
  • Tiempo de calentamiento
  • Material que debo calentar
  • Espacio disponible para la instalación 
Las resistencias en tubería de quarzo son ampliamente utilizadas en líneas de producción continua. Son especiales para tratamiento de materiales poliméricos por su rapidez en la respuesta y porque la transferencia de calor por radiación contribuye al brillo del producto final.

Las resistencias cerámicas tienen modelos estándar que se deben usar en forma de paneles de acuerdo con el área de calentamiento requerida.  Pueden alcanzar los 450ºC me manera acelerada. Son ideales para procesos controlados como: termoformado de piezas y curado de materiales. En los que el perfil de temperaturas exige una respuesta rápida de los elementos calefactores.

9. Resistencias de potencia. Ver Resistencias de potencia.

Para aplicaciones en la que necesitamos el consumo de las resistencias y no la temperatura disipada, fabricamos resistencias de potencia con las siguientes especificaciones técnicas: 
  • Ohmios: Variable o fijo.
  • Corriente máxima.
  • Tensión de alimentación.
  • Tiempo de consumo.
En Electro Silvania fabricamos resistencias con diseños que se adaptan a las diferentes aplicaciones de potencia como:
  • Freno dinámico de motor
  • Prueba de motor
  • Prueba de amplificadores, UPS, Baterías, Plantas eléctricas, entre otros.
  • Descarga a tierra.

10. Resistencias para horno o mufla.

Para hornos que deben alcanzar temperaturas entre 700 y 1000ºC el elemento de calefactor puede ser de dos formas:
  • Espiral expuesto: El alambre resistivo se instala en la base cerámica. Se debe tener en cuenta las especificaciones eléctricas del horno y las dimensiones de los soportes.
En este tipo de resistencia la temperatura máxima es 1200ºC.

Presentan una respuesta rápida al control de temperatura y la instalación es sencilla. 
  • Fundición en cemento refractario: El alambre resistivo queda embebido para optimizar la concentración de temperatura y protegerlo del choque térmico.
La temperatura máxima para este tipo de elementos es 1000ºC.

La respuesta al control de temperatura de este tipo de elementos es lenta debido a la inercia térmica.

Es ideal para procesos en los cuales lo mas importante es el sostenimiento de temperatura y no se requiere enfriamiento rápido.

Gracias por su interés, lo invitamos a contactarnos para ayudarle

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