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Bosch Termotecnología, Cleaver-Brooks, Forbes Marshall.

Bosch Termotecnología. (n.d.). Sistemas de recuperación de calor en calderas industriales. Recuperado de https://www.bosch-thermotechnology.com

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Una caldera de vapor es un equipo diseñado para calentar agua utilizando una fuente de energía (como gas, electricidad o biomasa) hasta que el agua alcanza su punto de ebullición y se convierte en vapor. Este vapor se utiliza en múltiples procesos industriales, como generación de energía, calefacción o procesos químicos.

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Una caldera de vapor es un equipo diseñado para calentar agua utilizando una fuente de energía (como gas, electricidad o biomasa) hasta que el agua alcanza su punto de ebullición y se convierte en vapor. Este vapor se utiliza en múltiples procesos industriales, como generación de energía, calefacción o procesos químicos.

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ATTSU Caldera de vapor RL - Explicación funcionamiento ESPAÑOL

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El agua experimenta un cambio de fase de líquido a vapor, absorbiendo una gran cantidad de calor latente durante la ebullición. Esto maximiza la transferencia de energía en forma de calor en el vapor generado.

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El agua experimenta un cambio de fase de líquido a vapor, absorbiendo una gran cantidad de calor latente durante la ebullición. Esto maximiza la transferencia de energía en forma de calor en el vapor generado.

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Este sistema aprovecha el vapor de escape de una caldera, que típicamente se libera tras su uso industrial, y lo condensa nuevamente a agua líquida. Este proceso:

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Este sistema aprovecha el vapor de escape de una caldera, que típicamente se libera tras su uso industrial, y lo condensa nuevamente a agua líquida. Este proceso:

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El vapor residual es capturado en un intercambiador de calor.

En el intercambiador, el vapor cede su calor latente a un flujo de agua más fría o a un fluido secundario.

Al perder suficiente energía térmica, el vapor pasa de la fase gaseosa a la líquida (condensación).

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(Sabino Salgado Alejandro)

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Las torres de refrigeración enfrían el agua caliente pulverizándola en forma de lluvia de gotas que caen en un entramado o relleno intercambiador (un conjunto de finas láminas de PVC colocadas de forma específica) donde se refrigeran por medio de una corriente de aire, que fluye en sentido contrario, cayendo el agua ya refrigerada a un depósito que la recoge y que, en su caso será distribuida por un circuito.

El aire entra por las aberturas inferiores que se encuentran por encima del depósito de agua y atraviesa la torre de abajo a arriba. Esta entrada de aire puede producirse de forma natural en las torres de tiro natural o de forma forzada a través de ventiladores estratégicamente colocados.

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La transferencia de calor se produce cuando el agua (a mayor temperatura) y el aire (a menor temperatura) confluyen en el relleno de la torre, en el que tiene lugar el intercambio térmico entre los dos fluídos. Este relleno tiene la finalidad de aumentar la superficie y el tiempo de contacto entre el aire y el agua fomentando la eficiencia del enfriado. Al evaporarse, el agua toma el calor que necesita del resto del agua circulante, enfriándola.

En este proceso se evapora aproximadamente un 1% del caudal total de agua por cada 7 ºC de refrigeración. Este agua que sale de la torre evaporada es filtrada a través del llamado "separador de gotas". Este es uno de los elementos más importantes para la seguridad de una torre de refrigeración, ya que evita el riesgo de que agua contaminada por la bacteria Legionella salga libremente al exterior.

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Caloryfrio, IA (17 de agosto de 2018). ¿Qué es una torre de refrigeración o enfriamiento? Funcionamiento y seguridad . caloryfrio.com. https://www.caloryfrio.com/refrigeracion-frio/que-es-torre-de-refrigeracion-enfriamiento-funcionamiento-seguridad.html

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https://youtu.be/ESzheljTnag

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¿Cómo funciona una central de energía termoeléctrica?

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Las centrales térmicas generan energía eléctrica utilizando calor para producir vapor a alta presión. El proceso comienza en una caldera, donde el agua líquida se calienta mediante la combustión de combustibles fósiles como carbón, gas natural o petróleo, o mediante energía nuclear. El calor aportado al agua provoca su evaporación, transformándola en vapor sobrecalentado. Este vapor se dirige a una turbina de vapor, donde su alta presión y temperatura hacen girar las aspas de la turbina, convirtiendo la energía térmica en energía mecánica.

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El cambio de fase es clave en este proceso, ya que:

1. Evaporación: El agua líquida absorbe calor y se convierte en vapor en la caldera. Este cambio de fase permite aprovechar el calor latente de vaporización para transportar grandes cantidades de energía.

2. Condensación: El vapor de baja presión cede su calor en el condensador, volviendo a su fase líquida. Este cambio de fase permite recuperar el agua para su recirculación en el ciclo y mantiene la eficiencia del proceso al enfriar el vapor.

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Fuentes de Consulta en Formato APA

Çengel, Y. A., & Boles, M. A. (2019). Termodinámica: Transferencia de energía y propiedades de la materia (8ª ed.). McGraw-Hill.

Moran, M. J., Shapiro, H. N., Boettner, D. D., & Bailey, M. B. (2014). Fundamentos de termodinámica técnica (7ª ed.). Wiley.

Sonntag, R. E., Borgnakke, C., & Van Wylen, G. J. (2003). Fundamentos de termodinámica (6ª ed.). Limusa Wiley.

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Preservando la eficiencia: la importancia de los sistemas de refrigeración industrial | LoxamHune

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Los sistemas de refrigeración industrial se utilizan para enfriar espacios o procesos en industrias como la alimentaria, química y farmacéutica. Funcionan mediante un ciclo de refrigeración que aprovecha los cambios de fase de un refrigerante. El ciclo consta de cuatro etapas principales:

1. Evaporador:
El refrigerante líquido a baja presión absorbe calor del ambiente o proceso que se desea enfriar. Al absorber calor, cambia de fase, pasando de líquido a vapor (evaporación), lo que provoca una disminución de temperatura en el entorno.

2. Compresor:
El vapor de refrigerante se comprime, aumentando su presión y temperatura. Este proceso facilita que pueda liberar calor posteriormente en el condensador.

3. Condensador:
El refrigerante a alta presión cede calor al entorno externo (aire o agua) y se condensa, cambiando de vapor a líquido (condensación). Aquí se libera el calor latente absorbido previamente en el evaporador.

4. Válvula de Expansión:
El refrigerante líquido se expande, reduciendo su presión y temperatura, y el ciclo se repite.

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El cambio de fase del refrigerante es fundamental para el ciclo de refrigeración:

1. Evaporación (líquido a vapor): En el evaporador, el refrigerante absorbe calor del entorno, enfriando el espacio o proceso industrial.

2. Condensación (vapor a líquido): En el condensador, el refrigerante libera el calor absorbido previamente, permitiendo que el ciclo continúe.

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Pérez, L. J. (2017). Aplicaciones industriales de sistemas de refrigeración. Revista de Ingeniería Mecánica, 34(2), 45-52.

International Institute of Refrigeration. (2020). Refrigeration systems for industrial applications. Recuperado de www.iifiir.org.

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Sistemas de Desalinización por Evaporación

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Sistemas de Desalinización por Evaporación

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Los sistemas de desalinización por evaporación son procesos utilizados para obtener agua potable a partir de agua salada (como la del mar). El funcionamiento se basa en el principio de evaporación y condensación del agua, eliminando las sales y otras impurezas.

El proceso general es el siguiente:

1. El agua salada se calienta en una cámara de evaporación utilizando una fuente de calor (energía solar, vapor de una caldera o calor residual industrial).

2. Al alcanzar la temperatura de ebullición, el agua se evapora y las sales quedan en el fondo de la cámara.

3. El vapor de agua generado se recoge y se conduce a una superficie fría o condensador, donde se enfría y se condensa nuevamente a líquido.

4. El agua condensada, ahora libre de sal (agua dulce), se recolecta para su uso.

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El cambio de fase es fundamental en estos sistemas:

1. Evaporación: El agua líquida absorbe calor y se convierte en vapor, dejando atrás las sales y otras impurezas. En este cambio de fase, se utiliza el calor latente de vaporización.

2. Condensación: El vapor de agua se enfría en el condensador y se convierte de nuevo en agua líquida, liberando el calor latente de condensación.

El aprovechamiento del calor durante estos cambios de fase permite separar el agua de las sales de manera eficiente y obtener agua potable.

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García-Rodríguez, L. (2003). Renewable energy applications in desalination: State of the art. Solar Energy, 75(5), 381-393.

International Desalination Association (IDA). (2020). Desalination processes and technologies. Recuperado de www.idadesal.org.

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Ecosistema de Recursos Educativos Digitales SENA 

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Proceso de secado industrial de la madera: introducción

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Los procesos de secado industrial se utilizan para eliminar la humedad de materiales sólidos, líquidos o semisólidos en industrias como la alimentaria, química, farmacéutica y textil. El secado se logra mediante la transferencia de calor y el cambio de fase del agua presente en el material, que pasa de líquido a vapor (evaporación).

El funcionamiento típico es el siguiente:

1. Aplicación de calor: El material húmedo se calienta mediante aire caliente, vapor o radiación térmica. La energía térmica transferida provoca la evaporación del agua presente.

2. Evaporación del agua: El calor suministrado supera el calor latente de vaporización del agua, permitiendo que el líquido cambie de fase a vapor.

3. Eliminación del vapor: El vapor de agua generado se transporta y elimina del sistema mediante corrientes de aire, vacío u otros métodos.

4. Producto seco: El proceso continúa hasta alcanzar el nivel de humedad deseado.

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El cambio de fase es clave en los procesos de secado:

1. Evaporación: El agua líquida contenida en el material absorbe calor y se convierte en vapor. Este cambio de fase requiere una gran cantidad de energía térmica debido al calor latente de vaporización del agua.

2. Eliminación del vapor: El vapor se retira del sistema para evitar que se vuelva a condensar sobre el material.

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Barbosa-Cánovas, G. V., & Vega-Mercado, H. (1996). Dehydration of foods. Chapman & Hall.

López, A., & Martínez, J. M. (2018). Procesos de secado en la industria alimentaria. Revista de Ingeniería de Alimentos, 21(3), 45-56.

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Procesos de Moldeo por Inyección de Plásticos

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Procesos de Moldeo por Inyección de Plásticos

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El moldeo por inyección es un proceso ampliamente utilizado en la industria para fabricar piezas de plástico con alta precisión y en grandes volúmenes. El funcionamiento consiste en lo siguiente:

1. Fusión del material:

Los gránulos de plástico (termoplásticos) se introducen en un barril calefactado a través de una tolva.

Dentro del barril, una rosca o tornillo gira y empuja el material plástico hacia adelante, fundiéndolo por la combinación de calor y fricción.

2. Inyección del material fundido:

Una vez fundido, el plástico es inyectado a alta presión en un molde cerrado con la forma deseada.

El molde suele estar frío para que el plástico comience a solidificarse rápidamente al contacto con las paredes del molde.

3. Enfriamiento y solidificación:

El plástico dentro del molde pierde calor y se solidifica, cambiando de fase de líquido fundido a sólido.

Este enfriamiento permite que el material adopte la forma del molde.

4. Expulsión de la pieza:

Una vez solidificado, el molde se abre y la pieza de plástico se expulsa mediante un sistema de expulsión mecánica.

El ciclo se repite para producir múltiples piezas de manera continua.

Este proceso es ideal para la fabricación de componentes plásticos en diversas industrias como la automotriz, electrónica, juguetes y bienes de consumo.

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El cambio de fase es fundamental en el proceso de moldeo por inyección de plásticos:

1. Fusión: El plástico sólido (gránulos) absorbe calor y se funde, pasando de sólido a líquido. Esta etapa permite que el plástico fluya y llene el molde.

2. Solidificación: El plástico fundido pierde calor dentro del molde frío, cambiando de líquido a sólido. Este cambio de fase es crítico porque determina la forma final y las propiedades mecánicas del producto.

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Tecnología del Plástico. (2023). ¿Qué es el moldeo por inyección?. Recuperado de https://www.plastico.com

Revista Interempresas. (2023). El proceso de moldeo por inyección de plásticos. Recuperado de https://www.interempresas.net

Ingeniería y Plásticos. (2023). Principios del moldeo por inyección: funcionamiento y aplicaciones. Recuperado de https://www.ingenieriayplasticos.com

Moldes y Plásticos. (2023). Proceso de moldeo por inyección: etapas y características. Recuperado de https://www.moldesyplasticos.com

Plastics Technology México. (2023). Moldeo por inyección: Guía para la industria plástica. Recuperado de https://www.pt-mexico.com

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Procesos de Moldeo por Inyección de Plásticos - Google Search

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Nos especializamos en maquilas de inyección en Polipropileno, Abs, Acetal, Nylon, Pvc, Pet, Tr, Tpu, Polietilenos, Tritan etc. Contamos con…

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Calentadores de agua y calentadores de piscinas

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Calentadores de agua y calentadores de piscinas

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En estos sistemas, el agua se calienta utilizando calefacción por intercambio de calor. A menudo, los sistemas usan vapor para calentar el agua, lo que implica un cambio de fase de líquido a gas y viceversa. Este proceso de cambio de fase permite transferir gran cantidad de calor de manera eficiente.

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Los sistemas de refrigeración y aire acondicionado funcionan utilizando el principio de la transferencia de calor con cambio de fase. Un refrigerante cambia de fase entre gas y líquido en el ciclo del compresor, el condensador, la válvula de expansión y el evaporador. Este ciclo permite que el calor sea absorbido y expulsado, manteniendo temperaturas bajas en espacios cerrados.

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El funcionamiento de un aire acondicionado se basa en un ciclo continuo de cambio de fase del refrigerante. Primero, el aire caliente del interior de la habitación es absorbido por el evaporador, donde el refrigerante en estado líquido se evapora al absorber calor del aire, convirtiéndose en gas. Este gas, a alta temperatura y presión, es aspirado por el compresor, que lo comprime aún más, aumentando su temperatura. Luego, el gas caliente y a alta presión se mueve hacia el condensador, donde pierde calor al entrar en contacto con el aire exterior más frío. Este proceso de enfriamiento hace que el gas se condense y vuelva a convertirse en líquido. Después, el refrigerante líquido pasa por una válvula de expansión, donde la presión se reduce, lo que provoca que el refrigerante se enfríe aún más y se mezcle parcialmente en estado líquido y gaseoso, listo para entrar nuevamente al evaporador y comenzar el ciclo de nuevo. Así, el aire acondicionado enfría el aire interior al utilizar el principio de cambio de fase del refrigerante entre gas y líquido para absorber el calor del interior y liberarlo al exterior.

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En algunos sistemas, se emplean calentadores solares que usan la energía solar para calentar un fluido (generalmente agua) que luego fluye hacia el intercambiador de calor. Este fluido caliente, al entrar en contacto con el agua de la piscina, transfiere calor a través del intercambio de temperatura, provocando el aumento de la temperatura del agua sin necesidad de un cambio de fase significativo.

El proceso de condensación del vapor a líquido, en el caso de los sistemas que usan este principio, permite una transferencia de calor eficiente. Así, el agua de la piscina se calienta gracias a este cambio de fase, que es aprovechado para transferir grandes cantidades de energía térmica sin necesidad de un incremento significativo en el volumen del fluido.