Los conductos de gases de combustión de las centrales eléctricas operan bajo una combinación de alta temperatura, movimiento térmico, vibración, fluctuaciones de presión, corrosión y carga de partículas. Las secciones grandes de los conductos pueden expandirse, contraerse y desplazarse durante el arranque, el funcionamiento normal y la parada. Un sistema diseñado adecuadamentejunta de expansión de tejidoProporciona una conexión flexible que absorbe este movimiento al tiempo que mantiene la separación y el sellado necesarios entre las secciones de conductos adyacentes.
A diferencia de un conector flexible simple, una junta de expansión para centrales eléctricas debe diseñarse teniendo en cuenta las condiciones reales de los gases de combustión. La temperatura, la presión, la composición del gas, las cenizas volantes, el movimiento, las dimensiones del conducto y la configuración del revestimiento influyen en la construcción de la junta.
BSTFLEX fabrica productos personalizadosjuntas de expansión de tejido no metálicoPara grandes sistemas de conductos industriales, incluyendo aplicaciones para calderas, gases de combustión, control de la contaminación atmosférica y sistemas de escape.
| Parámetro | Por qué es importante |
|---|---|
| Temperatura de funcionamiento | Determina el sistema de protección térmica y de materiales flexibles. |
| Temperatura máxima | Contabiliza las condiciones de puesta en marcha, las perturbaciones y las condiciones transitorias. |
| Presión | Determina el comportamiento de carga y movimiento de la cinta transportadora. |
| Composición de los gases de combustión | Influye en la compatibilidad química y en la selección del material de sellado. |
| Humedad | Importante para condiciones de condensación y punto de rocío ácido. |
| Cenizas volantes y polvo | Puede requerir un revestimiento interno o protección contra la abrasión. |
| Movimiento axial | Determina la capacidad de compresión y extensión. |
| Movimiento lateral | Determina la geometría flexible requerida |
| Dimensiones del conducto | Influye en la construcción del marco, las esquinas y la correa. |
Los conductos de gases de combustión están conectados a equipos que operan bajo cambios de temperatura significativos. Un conducto de varios metros de longitud puede experimentar un aumento dimensional considerable al calentarse.
El problema no se limita al conducto en sí. También puede producirse movimiento térmico entre:
Estos componentes no necesariamente se expanden exactamente en la misma dirección ni al mismo ritmo.
Una junta flexible proporciona una ubicación controlada donde puede producirse un movimiento relativo sin obligar a todo el sistema de conductos a absorber el desplazamiento como tensión mecánica.
Ajunta de expansión de tejido de central eléctricaPuede instalarse en múltiples ubicaciones a lo largo de un sistema de manejo de gases de combustión.
Las ubicaciones típicas incluyen:
Las condiciones de funcionamiento pueden variar significativamente entre estas ubicaciones, por lo que no se debe aplicar automáticamente un único material de construcción en toda la planta.
Los conductos relacionados con la caldera pueden experimentar ciclos térmicos importantes.
Durante el arranque, la temperatura del conducto aumenta desde la temperatura ambiente hasta alcanzar la temperatura de funcionamiento. Durante la parada, el proceso se invierte. Esta expansión y contracción térmica repetida puede generar miles de ciclos de movimiento durante la vida útil del equipo.
Ajunta de expansión del conducto de la calderaPor lo tanto, necesita adaptarse a movimientos repetidos en lugar de solo a un evento de desplazamiento máximo.
Entre las consideraciones importantes se incluyen:
Las conexiones del precalentador de aire pueden crear condiciones exigentes debido a que las temperaturas del gas y las trayectorias de flujo cambian a lo largo del equipo.
Las juntas de dilatación pueden estar expuestas a movimientos térmicos, vibraciones y diferencias de presión, además de funcionar cerca de equipos con una masa estructural considerable.
Por lo tanto, la junta flexible debe permitir el movimiento necesario sin generar fuerzas de reacción excesivas en los conductos conectados.
Los ventiladores de tiro inducido son otro lugar común para las conexiones flexibles.
En este caso, la principal preocupación puede ser la vibración y el aislamiento mecánico, más que la temperatura extrema por sí sola.
Una junta de expansión de tela en la conexión del ventilador de tiro inducido puede ayudar a acomodar:
La correcta construcción depende de si la junta está ubicada en el lado del gas caliente, en el lado del gas limpio o en otra sección del sistema.
Los sistemas de desulfuración de gases de combustión pueden presentar un conjunto diferente de desafíos.
Los gases de combustión húmedos pueden contener componentes químicamente agresivos, y puede producirse condensación cuando la temperatura del gas desciende por debajo del punto de rocío ácido.
En estos lugares, el material flexible debe evaluarse según los siguientes criterios:
Se puede considerar una barrera flexible a base de PTFE cuando la resistencia química es un requisito de diseño importante.
Para una comparación detallada de materiales, consulte nuestra guía paraMateriales para juntas de expansión de tejido: PTFE, silicona, fibra de vidrio y sílice..
Los gases de combustión no son simplemente aire caliente.
Dependiendo del combustible y del proceso de control de la contaminación, puede contener combinaciones de:
Tras la limpieza y el enfriamiento del gas, la condensación puede convertirse en un problema adicional.
Por consiguiente, un material que funciona bien en un conducto de aire caliente seco puede no ser apropiado para una aplicación con gases de combustión húmedos y corrosivos.
Las condiciones del punto de rocío ácido merecen especial atención en los sistemas de gases de combustión.
Cuando el gas se enfría lo suficiente, ciertos componentes pueden condensarse y crear líquidos altamente corrosivos en las superficies internas.
Esto significa que la temperatura de diseño de una capa de sellado flexible no debe basarse únicamente en la temperatura máxima del gas.
El entorno operativo completo debe incluir:
Cuando se prevé un uso en ambientes húmedos y ácidos, la compatibilidad química se convierte en un factor fundamental en la selección del tejido.
Un error común es seleccionar unjunta de expansión de tejido de alta temperaturasimplemente eligiendo el tejido con la clasificación de temperatura más alta anunciada.
Ese método puede producir una unión inadecuada.
Un tejido resistente a altas temperaturas puede tolerar muy bien el calor directo, pero ofrece una resistencia química y una capacidad de sellado de gases limitadas. Por el contrario, una capa de PTFE resistente a los productos químicos puede no estar diseñada para la exposición directa a la parte más caliente de los gases de combustión.
Por lo tanto, las juntas de dilatación de tejido modernas suelen utilizar múltiples capas funcionales.
Una junta de gases de combustión de alta temperatura puede utilizar una combinación de materiales, en la que cada capa desempeña una función específica.
Disposición funcional típica
Gases de combustión
↓
Protección contra el flujo interno/abrasión
↓
Tejido de alta temperatura
↓
Aislamiento
↓
Refuerzo de fibra de vidrio
↓
Barrera de sellado de gas de PTFE u otro material
↓
Protección externa
Se trata de un concepto de ingeniería, no de una construcción universal. La selección de materiales y la secuencia de capas dependen de las condiciones de funcionamiento de la central eléctrica específica.
El tejido de sílice puede considerarse para lugares donde la temperatura de la superficie caliente supera el rango práctico de los materiales de fibra de vidrio convencionales.
Su función principal en una junta de expansión compuesta es generalmente la protección térmica, en lugar de actuar como la única membrana de sellado de gas.
Suministros BSTFLEXTejido de sílice de alta temperatura al 96%.Para aplicaciones exigentes de protección térmica.
En una junta de expansión de una central eléctrica, se puede incorporar tejido de sílice a un sistema multicapa cuando el lado caliente requiere protección térmica adicional.
La fibra de vidrio se utiliza ampliamente en juntas de dilatación de tejidos industriales porque proporciona una útil combinación de resistencia, estabilidad dimensional y resistencia a la temperatura.
Puede servir como:
La fibra de vidrio no tiene por qué ser la capa más externa. Su posición depende de la función que se requiera de la junta completa.
La fibra de vidrio recubierta de PTFE puede resultar útil cuando la junta requiere una barrera flexible y resistente a los productos químicos.
Entre sus posibles ventajas se incluyen:
Sin embargo, la capa de PTFE debe protegerse de temperaturas que superen su rango de funcionamiento adecuado.
En un sistema de alta temperatura, esto se puede lograr mediante aislamiento y capas protectoras en el lado caliente.
La fibra de vidrio recubierta de silicona puede ser apropiada en lugares donde la flexibilidad, la resistencia a la intemperie y un rendimiento moderado a altas temperaturas sean importantes.
Puede resultar especialmente útil en la parte exterior de una construcción compuesta o en secciones del sistema de gases de combustión con temperaturas relativamente moderadas.
No se debe especificar automáticamente para la parte más caliente de un conducto de salida de la caldera sin evaluar la temperatura real de la capa.
Una junta de dilatación textil no tiene por qué estar expuesta directamente a la velocidad máxima de los gases de combustión.
Se puede utilizar un revestimiento interno para redirigir el flujo de gas y proteger el conjunto flexible.
Dependiendo del sistema, el revestimiento puede ayudar a reducir:
En el caso de gases con partículas en suspensión, el diseño del revestimiento es uno de los componentes más importantes del conjunto completo de la junta de expansión.
Las centrales eléctricas que utilizan carbón y otras que generan partículas pueden exponer las juntas de dilatación de los conductos a las cenizas volantes.
Una alta velocidad del gas puede convertir partículas relativamente finas en una corriente abrasiva eficaz.
Si estas partículas impactan directamente en la correa flexible, el desgaste puede producirse mucho más rápido de lo esperado debido únicamente a la exposición a la temperatura.
Por este motivo, el diseño debe tener en cuenta:
Muchos sistemas de gases de combustión de las centrales eléctricas funcionan bajo presión negativa debido a los ventiladores de tiro inducido.
La presión negativa puede tirar del tejido flexible hacia adentro.
Esto es especialmente importante para juntas de dilatación rectangulares de gran tamaño con tramos largos sin soporte.
Por lo tanto, el diseño debe tener en cuenta lo siguiente:
Proporcionar el valor de presión real es mucho más útil que simplemente indicar "servicio de vacío".
La mayoría de los conductos de gases de combustión de gran tamaño son rectangulares o cuadrados.
Esto genera consideraciones de ingeniería adicionales en comparación con las juntas circulares.
Las cuatro esquinas deben tener una transición suave entre los lados adyacentes, mientras que los lados largos pueden experimentar una mayor deformación bajo presión.
Ajunta de expansión rectangular de tejidoPor lo tanto, debe diseñarse teniendo en cuenta todo el perímetro.
Las dimensiones importantes incluyen:
| Dimensión | Información requerida |
|---|---|
| Ancho | Ancho real del conducto |
| Altura | Altura real del conducto |
| Cara a cara | Distancia entre planos de fijación |
| Brida | Configuración de ancho, grosor y fijación |
| Esquina | Geometría y radio reales de la esquina, cuando corresponda. |
Para juntas de gran tamaño, se recomienda encarecidamente disponer de fotografías y planos dimensionales.
La dilatación térmica generalmente produce un movimiento axial a medida que cambian de longitud las secciones de conductos conectadas.
La junta de dilatación debe especificarse con valores separados para compresión y extensión.
Por ejemplo:
Compresión axial: 40 mm
Extensión axial: 15 mm
Esto resulta más útil para la ingeniería que especificar únicamente el crecimiento térmico teórico total.
Los equipos de la central eléctrica pueden moverse con respecto a la estructura circundante.
El desplazamiento lateral puede ser consecuencia de:
La junta de dilatación de tejido debe diseñarse para absorber el desplazamiento necesario sin una tensión excesiva en el tejido ni contacto entre los componentes internos.
Una junta de expansión de una central eléctrica puede experimentar ciclos térmicos repetidos a lo largo de su vida útil.
Cada puesta en marcha y cada cierre puede generar otro ciclo de movimiento.
Esto significa que la vida útil depende no solo de la temperatura máxima, sino también de:
Una articulación diseñada para un único movimiento de gran magnitud no está necesariamente optimizada para miles de ciclos térmicos más pequeños.
Cuando una unión de tejido falla prematuramente, el daño visible no siempre es la causa original.
Los mecanismos de fallo comunes pueden incluir:
Sustituir el tejido por un material de mayor temperatura sin identificar el mecanismo de fallo puede no solucionar el problema subyacente.
En las uniones rectangulares, las esquinas son puntos de inspección importantes.
Buscar:
Los daños concentrados en una esquina pueden indicar problemas de movimiento, instalación o geometría, en lugar de un simple problema de temperatura del material.
También se debe inspeccionar el revestimiento interior.
Comprobar lo siguiente:
Un revestimiento dañado puede exponer la correa flexible a condiciones para las que nunca fue diseñada.
Para proyectos de sustitución, copiar las dimensiones de la antigua correa de tela no siempre es suficiente.
El reemplazo debe evaluarse en función de las condiciones operativas actuales.
Antes de realizar el pedido, recoja:
Si la junta antigua falló prematuramente, incluya fotografías que muestren las zonas dañadas.
Para un personalizadojunta de expansión de gases de combustiónLa información más útil es el rango operativo real.
| Información | Ejemplo |
|---|---|
| Tamaño del conducto | 3000 × 2500 mm |
| Cara a cara | 250 mm |
| Temperatura normal | 350°C |
| Temperatura máxima | 450°C |
| Presión | -5 kPa |
| Gas de proceso | gases de combustión |
| Movimiento axial | ±30 mm |
| Movimiento lateral | ±25 mm |
| Velocidad del gas | Específico del proyecto |
| Carga de partículas | Condiciones de cenizas volantes/polvo |
Los valores indicados anteriormente son solo ejemplos. Para la ingeniería, deben utilizarse las especificaciones reales del proyecto.
Los sistemas de conductos de las centrales eléctricas rara vez son idénticos.
Dos juntas pueden tener las mismas dimensiones nominales pero condiciones de funcionamiento completamente diferentes.
Uno puede funcionar con gas caliente seco, mientras que otro maneja gases de combustión húmedos y corrosivos. Uno puede experimentar presión positiva, mientras que otro opera bajo una presión negativa considerable. Uno puede requerir un revestimiento resistente a la abrasión, mientras que otro no.
Por esta razón, unjunta de expansión no metálicaDebe especificarse como un conjunto diseñado a medida, en lugar de seleccionarse únicamente por tamaño.
| Material | Rol potencial | Controlador de selección típico |
|---|---|---|
| Fibra de vidrio | Reforzamiento | Resistencia y estabilidad térmica |
| Fibra de vidrio recubierta de silicona | Capa externa o de sellado flexible | Flexibilidad y resistencia ambiental |
| Fibra de vidrio recubierta de PTFE | Barrera resistente a productos químicos | Gas corrosivo o húmedo |
| Tejido de sílice | Protección facial contra el calor | Exposición térmica severa |
| Aislamiento | Barrera térmica | Protección de las capas de baja temperatura |
| Revestimiento metálico | Protección contra el flujo y la abrasión | Gas de alta velocidad o particulado |
Tanto las juntas de dilatación textiles como las metálicas pueden utilizarse en sistemas de conductos industriales, pero sus características son diferentes.
| Factor | Junta de expansión de tejido | Junta de expansión metálica |
|---|---|---|
| Elemento flexible | Compuesto de tejido técnico | Fuelle de metal moldeado |
| Conductos de gran tamaño | Muy adecuado | Depende del diseño |
| Flexibilidad lateral | Generalmente alto | Depende de la configuración |
| Aislamiento térmico | Puede integrarse en construcciones multicapa. | Por lo general, requiere un diseño térmico independiente. |
| Barrera química | Se pueden utilizar capas a base de PTFE. | Depende de la selección de aleación. |
| Baja fuerza de reacción | Gran ventaja en numerosas aplicaciones de conductos. | Se debe considerar la fuerza del resorte. |
| Reemplazo | La correa flexible puede ser reemplazable. | Específico del ensamblaje |
La mejor opción depende de la presión, la temperatura, el movimiento, la composición química del gas, la geometría del conducto y los requisitos del sistema completo.
Una especificación útil debería describir la condición completa del servicio en lugar de simplemente indicar:
“Junta de dilatación de tejido resistente a altas temperaturas.”
Una especificación más rigurosa identifica:
Esta información permite al fabricante diseñar el conjunto flexible en función de la aplicación específica.
BSTFLEX desarrolla soluciones personalizadasJuntas de dilatación de tejido para sistemas de gases de combustión de centrales eléctricasde acuerdo con las dimensiones y condiciones de funcionamiento proporcionadas por el cliente.
Dependiendo de la aplicación, la construcción puede incorporar refuerzo de fibra de vidrio, tejidos recubiertos de silicona, barreras de gas a base de PTFE, tejido de sílice de alta temperatura, aislamiento y protección interna contra el flujo o la abrasión.
Se ofrecen configuraciones personalizadas para geometrías de conductos rectangulares, cuadradas, redondas y no estándar.
Para obtener las especificaciones completas del producto, visite la página web.Junta de expansión de tejido no metálicopágina del producto.
Envíe a BSTFLEX las dimensiones de su conducto, la longitud entre caras, la temperatura de funcionamiento y máxima, la presión, la composición de los gases de combustión, el movimiento, la velocidad del gas, las condiciones de partículas y los detalles del revestimiento existente.
En los proyectos de sustitución, incluya fotografías y dibujos de la instalación existente siempre que sea posible.
Solicite un presupuesto para juntas de expansión de tela a medida.
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