AISLACION-TERMICA

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INSTALACIONES TÉRMICAS, 
MECÁNICAS Y FRIGORÍFICAS
AISLACIÓN EN CAÑERÍAS
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INSTALACIONES TÉRMICAS 
MECÁNICAS Y FRIGORÍFICAS
Cuando existen cuerpos a diferentes temperaturas se
produce un flujo de calor, originándose en algunos casos, una
pérdida de calor.
Estas pérdidas de calor deben ser disminuidas, con el objeto
de que el rendimiento de la instalación no disminuya.
PERDIDAS DE CALOR
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MECÁNICAS Y FRIGORÍFICAS
CONDICIONES QUE DEBE REUNIR EL AISLANTE
1. Resistencia mecánica suficiente
2. Resistencia a la temperatura.
3. Resistencia contra la absorción de humedad.
4. No deben atacar químicamente al elemento a aislar
5. No debe descomponerse fácilmente.
El coeficiente de conductividad térmica aumenta por efecto de la humedad.
% de Humedad Aumento de K (%)
1 30
5 75
10 100
15 132
20 155
25 195
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CRITERIO TÉCNICO-ECONOMICO DE LA AISLACIÓN
Cañerías de vapor sobrecalentado (tiene calor sensible)
Estas cañerías deben estar aisladas porque si se pierde calor
automáticamente se baja la temperatura del fluido. La aislación en este caso
depende de un factor técnico.
Como el vapor puede llegar a temperaturas superiores a los 500 ºC, el material
aislante debe resistir altas temperaturas.
Cañerías de vapor saturado (tiene calor latente)
Como la temperatura no se reduce inmediatamente con la pérdida de calor, en
estos casos no tenemos que adoptar una aislación de exigencias estrictas,
debe tener buena calidad. Elegir los espesores aconsejados y verificar que el
rendimiento de la aislación no sea menor al 85 %
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Cañerías con agua caliente (tiene calor sensible)
En instalaciones de Aire 
Acondicionado donde 
circulan por las cañerías 
agua caliente, estas 
cañerías las debemos 
aislar 
convenientemente. Al 
perderse calorías 
automáticamente 
perdemos temperatura y 
nos baja el rendimiento. 
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En las aislaciones frigoríficas los espesores de aislantes son mayores que
las correspondientes a las térmicas.
La aislación fría es un problema de economía, porque sin aislación se
necesita instalar equipos grandes de enfriamiento para asegurarnos la baja
temperatura.
Como materiales para usar en aislaciones frías podemos enumerar:
Corcho, espuma de poliuretano, poliestireno expandido, lana mineral, etc.
En el caso de la aislación de bridas y válvulas es importante aislar estos
elementos porque la brida equivale aproximadamente a 30 a 50 cm de caño
no aislado y las válvulas a 1,5 a 2 m de caño. Con la aislación se puede
recuperar el 90% de las pérdidas.
Los materiales de aislación térmica aprovechan en general el hecho de que
el aire es un excelente aislante.
Por esta razón, la gran mayoría de los materiales usados como aislantes
son porosos, manteniendo el aire atrapado en su interior.
El coeficiente de conductividad térmica será en general, tanto más pequeño
como sea su masa por unidad de volumen.
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¿ Por qué aislar?
Razones Económicas
Razones Técnicas
Razones de Seguridad
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Cátedra: INSTALACIONES TÉRMICAS 
MECANICAS Y FRIGORIFICAS
Razones Económicas
El combustible tiene un costo y siempre debemos
tratar de bajar los costos.
Costo financiero y operativo de la aislación
Cuanto aislemos, va a depender de un análisis
económico entre el dinero que dejamos de perder por
la pérdida de calor y el costo de la aislación.
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Razones Técnicas
Control más ajustado del proceso. Control Térmico
En instalaciones de frío evita la condensación de la
humedad del aire.
En algunos casos, la aislación es una protección
para el fuego.
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Razones de Seguridad
70º C
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RENDIMIENTO DE LA AISLACIÓN
Pérdidas de calor con cañería aislada
Q2 = Cp *L * KV *( Ti – Ta ) * t
Q2 Pérdidas de calor con la cañería aislada
Cp Pérdida unitaria de calor (de tabla en función de espesor de la cañería, diámetro y coeficiente de conducción)
L= longitud de la cañería
KV Efecto del viento sobre la cañería a aislar
Ti Temperatura interna de la cañería
Ta Temperatura externa que rodea la cañería
t Tiempo en horas
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Pérdidas de calor de la cañería sin aislar
Q1 = Cp1 *L * KV * t
Rendimiento de la aislación
Para determinar el rendimiento empleamos la siguiente 
fórmula
Q1 - Q2
ŋ = ------------------------
Q1
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Calcular la pérdida de calor que hay en una cañería no aislada térmicamente
que opera con vapor húmedo en las siguientes condiciones:
Estado de la cañería : Desnuda
Diámetro nominal de la cañería: 4”
Longitud de la cañería: 200 m
Presión del vapor: 10 kg/cm2
Temperatura ambiente: 20ºC
Se desea conocer:
oPérdida de calor en la cañería
oPérdida horaria de combustible equivalente
oPérdida anual de combustible equivalente
oPérdida económica anual
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Determinación de la temperatura de saturación
Haciendo uso de la tabla de Vapor Húmedo obtenemos:
Para p= 10 kg/cm2 Ts= 184ºC
Diferencia de temperatura
Cálculo del calor perdido por metro de cañería
Haciendo uso del Gráfico de Wrede, se obtiene:
Para
CÁLCULO DE PÉRDIDAS DE CALOR EN CAÑERÍAS
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Cálculo del calor perdido en toda la cañería
Cálculo de la pérdida horaria de combustible equivalente
Para calcular la pérdida horaria de combustible equivalente consideramos
como referencia el Gas Oil
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Cálculo de la pérdida anual de combustible equivalente
El vaporducto en estudio está en servicio el 70% del año, teniendo en cuenta el proceso 
industrial requerido
Cálculo de la pérdida económica anual
Tiempo de funcionamiento = 8760 hs/año * 0,70 = 6132 hs/año
Considerando que el costo del Gas Oil que adquiere la empresa es de 19,35 $/kg
é ó = , ñ
∗ ,
$
= . . , $/ ñ 
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¿Que es un Aislante Térmico y como 
Funciona?
Una aislación típica 
transfiere calor a una 
velocidad que es 
alrededor de 600 
veces menor que la 
velocidad con que el 
calor es transferido a 
través del acero.
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Clasificación de Aislantes
Según la forma en que reducen la velocidad de
transferencia de calor, los aislantes se clasifican en:
•MASICOS
•REFLECTIVOS
•COMBINADOS
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MECÁNICAS YFRIGORÍFICAS
Aislaciones Másicas
El material sólido contiene pequeños alveolos con gases o aire.
Los alveolos pueden estar formados por medio de:
•ESCAMAS
•FIBRAS (lana de vidrio, asbestos, madera, carbón, amianto)
•GRANULARES (corchos, magnesia)
•CELULARES (espuma de goma, de poliuretano o de 
poliestireno)
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Aislaciones Másicas:
•Baja conductividad de los gases
encerrados en los alveolos.
•Aumento de la resistencia total por
conducción.
•Baja transmisión.
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AISLACIONES REFLECTIVAS
Al placa muy pulida: e= 0,039- 0,057 (227-
577ºC)
Acero pulido: e= 0,006 (100ºC)
Vidrio: e= 0,4-0,9 se le puede agregar polvo
de aluminio para aumentar R y bajar la
emisividad (Termos)
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AISLACIÓN DE VACÍO
Es una variación en las aislaciones
másicas o reflectivas.
Los alveolos o espacios se evacuan de gas
y aire, reduciendo la conducción y la
convección a través del alveolo o espacio
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OTRAS AISLACIONES
LÁMINAS METÁLICAS de aluminio corrugado y
acero inoxidable que se usan fundamentalmente
como una estructura que protege al equipo de la
humedad.
Si son pulidas aislan por ser muy reflectivas y el
corrugado disminuye la conductividad total de la
lámina
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LAS AISLACIONES TAMBIEN SE PUEDEN 
CLASIFICAR POR SU FORMA:
Cilíndricos de pequeño y mediano diámetro
Cilíndricos de gran diámetro
Planos
Esféricos
Irregulares
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Las aislaciones se presentan comercialmente en las 
siguientes formas:
•RIGIDAS: medias cañas, hojas, etc (cañerías)
•SEMIRIGIDAS EN HOJAS PREFORMADAS
(tanques, torres de gran diámetro o paredes)
•RELLENO SUELTO para espacios irregulares
(muflas, heladeras)
•MANTAS Y CINTAS FLEXIBLES
•PASTAS PLASTICAS que se aplican con
espátula o pistola
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SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE UNA AISLACIÓN
•LA FORMA FISICA
•LA CALIDAD
•EL COSTO
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SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE UNA AISLACIÓN
•LA FORMA FISICA: Determinada por el equipo
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SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE UNA AISLACIÓN
LA CALIDAD: Dada por un conjunto de propiedades que
tendrán más o menos importancia relativa dependiendo del
servicio a prestar
Temperatura del lado caliente: No debe aplicarse ningún
material para que opere a una temperatura superior a la
máxima de su funcionamiento seguro
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Materiales aislantes
•Lana de vidrio (hasta 400-450ºC) Aislante térmico y aislante acústico. Es
incombustible. No higroscópica. No se descompone. No se desprenden las fibras.
Fácil de ser cortada.
•Lana de roca (fibra mineral)
•Perlita expandida (material granular)
•Poliuretano: temperaturas limitadas entre -100 hasta 150 º C. Resistente a golpes y
vibraciones. Resistente a los productos químicos. No resistente a los ácidos.
•Materiales con burbujas de aire: ISOPOR: se utiliza en aislaciones para heladeras.
•Corcho expandido : En planchas para cámaras frigoríficas
Propiedades de la lana de roca
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Propiedades de la lana de vidrio
Propiedades de la perlita expandida
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SELECCIÓN E INSTALACIÓN DE UNA AISLACIÓN
•Conductividad térmica: A igualdad de otros factores, la de K
más baja es la mejor (menor espesor, menor costo)
•Resistencia mecánica: En general los aislantes de baja K
tienen baja resistencia mecánica y hay que usarlos con
protección
•Resistencia a la absorción de humedad.
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•Deben utilizarse materiales no combustibles
•Cuando se trate de equipos o tuberías de acero inoxidable, se deben emplear
termoaislantes que no provoquen corrosión por tensión superficial.
•Todos los recubrimientos para los acabados usados deben ser libres de
asbesto.
•En áreas donde el termoaislante pueda verse sometido a cargas o golpes
mecánicos que lo deformen, se deben utilizar materiales rígidos y de alta
resistencia mecánica.
•En zonas húmedas o lluviosas debe evitarse el uso de termoaislantes
higroscópicos.
•En tuberías no se deben usar placas rígidas o semirígidas.
•Para tuberías sometidas a fuerte vibración y elevada temperatura (mayor a 300
ºC) deben utilizarse termoaislantes preformados de lana de roca, fibra de vidrio
•Como criterio técnico se deben seleccionar materiales termoaislantes, que por
condiciones de diseño no lleguen a su máxima temperatura.
CONSIDERACIONES PARA LA ELECCIÓN DEL 
MATERIAL
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Granular
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Paneles Rígidos
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REQUISITOS DE LOS TERMOAISLANTES
•Límites de temperatura: los termoaislantes deben mantener sus
propiedades, aún sometidos a temperaturas extremas. Después de 96 horas
operando en esa condición, no deben presentar grietas, roturas, alabeos o
disminución del espesor.
•Conductividad térmica: Para calcular la transferencia de calor, es necesario
conocer este valor y en base a ello determinar la calidad o eficiencia del
termoaislante. Debe ser constante a través de la vida útil del mismo.
•PH: se requiere que los termoaislantes y materiales complementarios sean
en seco alcalinos. Se debe evitar el uso de materiales que al humedecerse
adquieran condiciones de acidez para evitar corrosión.
•Capilaridad: Debe ser hermético el sistema aislante, en los casos que
pueda hacer contacto con líquidos peligrosos o inflamables.
•Combustibilidad: los materiales aislantes no deben contribuir a la
propagación del fuego.
•Resistencia a la vibración: los materiales aislantes fibrosos, no deben ser
de baja densidad a fin de obtener su mayor resistencia a los esfuerzos de
vibración de las tuberías y equipos en operación.
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•Estabilidad dimensional: Debe considerarse en el diseño.
•Expansión: El coeficiente de expansión se debe tomar como base para definir la
separación en juntas de expansión. Al poner un equipo en operación a alta
temperatura, la expansión puede aumentar la distancia y dañar al aislante.
•Higroscopía: La presencia de agua genera soluciones de sustancias arrastradas por
el vapor ambiental, como cloruros, nitratos y sulfatos provocando corrosión sobre el
acero y por su capacidad ionizante sobre el acero inoxidable.•Resistencia a la compresión: Cuando el material aislante se vea sometido a cargas o
deterioro mecánico que lo deformen, debe evitarse el uso de materiales fibrosos de
baja densidad.
MATERIALES DE SUJECIÓN Y ACABADO
•Fleje de acero inoxidable. Se recomienda cada 30 cm para sujetar el termoaislante.
•Clip sujetadores de acero galvanizado
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Se debe utilizar para proteger el termoaislante del clima y el maltrato mecánico.
1. Emulsión asfáltica-acuosa impermeable
2. Malla de poliester tratada
3. Lamina de aluminio lisa
4. Lámina lisa de acero inoxidable
5. Fleje de aluminio 
6. Fleje de acero inoxidable
7. Malla de alambre de acero galvanizado 
8. Barrera contra el clima a base de polimeros
ACABADO
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ESPECIFICACIONES DE MONTAJE
LIMPIEZA
Antes de colocar el material aislante, la superficie debe limpiarse eliminando óxidos, 
grasas o escorias usando medios mecánicos como fibra, cepillo de alambre o 
solventes. 
PREPARACIÓN
Inmediatamente después de la limpieza se debe aplicar pintura para evitar la
formación de nuevas capas de óxido u otras formas de contaminación. Cuando
haya condiciones corrosivas agresivas, se debe colocar pintura anticorrosiva
CONDICIONES GENERALES PARA LA APLICACIÓN
•Se debe colocar el aislamiento una vez que la tubería ha sido probada
hidrostáticamente.
•Debe verificarse el espesor y tipo de aislamiento. Cuando el espesor es mayor de
70 mm se debe utilizar doble capa. Las dos capas deben ser preferentemente del
mismo espesor, de no ser posible se coloca la capa de mayor espesor.
•Las juntas de aislamiento no deben coincidir . Se deben colocar alternadamente
con un desfase mayor o igual a 50 mm
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•Se amarran con alambre o cintas adhesivas o cintas metálicas.
•En el caso de usar alambre, éste se debe ajustar lo suficiente pero sin
causar la deformación o rotura del material.
•Cuando se aplican varias capas de aislante, cada una debe ajustarse antes
de colocar la siguiente, colocándolas en forma tal que las uniones de cada
una de ellas no coincidan.
•En caso que se utilicen bandas metálicas como medio de sujeción y que
queden con contacto con la superficie metálica externa, estas bandas deben
ser del mismo material de la cubierta metálica exterior.
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AISLAMIENTO DE 
CODOS
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AISLAMIENTO CON PLANCHAS
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AISLAMIENTO DE TRAMOS RECTOS
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AISLAMIENTO DE ACCESORIOS
Para aislar 
accesorios se 
utiliza material 
de mayor 
diámetro que el 
accesorio, 
fabricando una 
especie de caja 
rellenando el 
espacio vacio 
con lana de 
vidrio.
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AISLAMIENTO DE DEPÓSITOS
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BIBLIOGRAFIA
• Transferencia de Calor KERN
• Principios de transferencia De Calor KREITH
• Catálogos de fabricantes