Tanques de almacenamiento de sales fundidas
En diversos sectores industriales es conveniente o incluso necesario el almacenamiento de energía. Esta puede guardarse en forma de energía eléctrica, mecánica o térmica. Para ello se emplean, entre otros, dispositivos como baterías, volantes de inercia o substancias en una fase distinta a la que presentan a la temperatura ambiente. En este último caso destacamos las sales fundidas, las cuales son empleadas en algunas plantas termosolares para almacenar energía térmica que permitirá la generación de electricidad en momentos en los que no haya sol radiante.
Para el confinamiento de estas sales fundidas pueden usarse tanques metálicos de almacenamiento. Estos tanques guardan similitudes con otros tanques de diferentes sectores pero, a su vez, por cómo es la operativa que llevan a cabo durante su funcionamiento, tienen una serie de peculiaridades que los hacen especiales y que detallamos a continuación.
En primer lugar cabe destacar que se trata de equipos que trabajan a cargas variables por lo que este hecho puede tener influencia en la etapa de diseño. Para ello el ingeniero involucrado debe conocer el proceso que tendrá lugar en el tanque a lo largo de la totalidad de su vida útil. Por otro lado, hay que tener en cuenta que los tanques de almacenamiento de sales fundidas trabajan a temperaturas muy elevadas que pueden alcanzar varios cientos de grados Celsius. Este segundo hecho conlleva que las dilataciones que ocurrirán en las distintas partes del tanque deban ser consideradas tanto en el diseño y cálculo del equipo como en la operación del mismo. Así mismo, las elevadas temperaturas deberán ser soportadas por los materiales presentes por lo que estos deberán ser seleccionados adecuadamente.
Como es lógico pensar, las sales contenidas no deben enfriarse en ningún momento por debajo del punto de solidificación ya que esto impediría continuar al proceso y dañaría severamente al tanque. Por ello, en estos tanques la importancia del aislamiento térmico, o de cualquier otro método que permita mantener las sales en fase líquida, es capital. Además, garantizar una buena mezcla de las sales presentes evitará la aparición de gradientes de temperatura en el material que genere tensiones de origen térmico excesivas. Si no es posible encontrar una forma aplicable de erradicar las tensiones térmicas, estas tendrán que ser minimizadas en la medida de lo posible y, por supuesto, incluidas en los cálculos de forma pertinente y, una vez que el tanque haya sido puesto en marcha, conseguir que los gradientes de temperatura que ocurran no superen los valores que durante la etapa de diseño y cálculo hayan sido considerados como admisibles.
En relación con lo expuesto con anterioridad, debido a que las sales siempre deben estar en el sistema a temperaturas considerablemente elevadas, el tanque, cuando las sales sean vertidas por primera vez, deberá tener una temperatura acorde al de las sales. A fin de que las tensiones térmicas, producidas al entrar en contacto las sales con los materiales del tanque, no generen un efecto excesivamente nocivo en el tanque, este debe tener en todo momento una temperatura lo más parecida a la de la sal y, además, la diferencia de temperatura entre los distintos componentes del tanque debe ser lo menor posible, lo que, en tanques de las dimensiones empleadas en los tanques de almacenamiento de sales actualmente en servicio a nivel mundial, supone una operativa no sencilla de llevar a cabo.
Es necesario señalar que el producto almacenado por estos tanques tiene una densidad a la temperatura de operación considerablemente mayor que la del agua y, consecuentemente, más elevada que la de los derivados del petróleo. Esto supone un factor que no debe ser pasado por alto a la hora de verificar los espesores y configuraciones de las diferentes partes del equipo.
Si quieres saber más:
WhatsApp