Determinación de pérdidas de calor en la red de transporte de vapor del campo geotérmico de Cerro Prieto, BC, con base en el estado físico del aislamiento térmico de vaporductos
Título del documento: Determinación de pérdidas de calor en la red de transporte de vapor del campo geotérmico de Cerro Prieto, BC, con base en el estado físico del aislamiento térmico de vaporductos
Revista: Geotermia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000364118
ISSN: 0186-5897
Autores: 1
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Instituciones: 1Instituto de Investigaciones Eléctricas, Cuernavaca, Morelos. México
2Comisión Federal de Electricidad, Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos, Mexicali, Baja California. México
Año:
Periodo: Jul-Dic
Volumen: 24
Número: 2
Paginación: 11-24
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, descriptivo
Resumen en español En el Campo Geotérmico de Cerro Prieto (CGCP), BC, el transporte de vapor desde los pozos hasta las plantas generadoras de electricidad se lleva a cabo mediante un extenso y complejo sistema de tuberías que típicamente se encuentran aisladas térmicamente con una capa de 2‖ de material aislante a base de lana mineral o fibra de vidrio, y una protección mecánica de aluminio o hierro galvanizado. Debido a la exposición a las condiciones meteorológicas a través del tiempo de operación del campo, el aislamiento ha experimentado cambios en su densidad y espesor y en ocasiones se ha perdido por completo, lo cual repercute en una mayor transferencia de calor de las tuberías hacia el medio ambiente. En este trabajo se analiza el impacto del estado físico del aislamiento térmico sobre las pérdidas de calor en las tuberías de la red de vaporductos del CGCP y se estima la magnitud de estas pérdidas mediante la aplicación de un método iterativo. Este método permitió determinar la temperatura de superficie con base en un balance de calor que considera los tres mecanismos básicos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación térmica. Finalmente, con base en la determinación de longitudes y diámetros para cada estado de aislamiento de los vaporductos y en las condiciones de operación globales de la red, se cuantifican las pérdidas de calor a través de los aislantes para toda la red de transporte. Los resultados obtenidos permitieron evaluar la magnitud de estas pérdidas en comparación con la pérdida global de energía que ocurre durante el transporte de vapor desde los pozos hasta las plantas de generación eléctrica
Resumen en inglés In Cerro Prieto Geothermal Field (CPGF), the steam from producing wells is transported to power plants through a large and complex system of pipes thermally insulated with a 2‖ thick mineral wool or a fiber glass layer and an external aluminum or iron cover. The insulation material has been exposed to weather conditions during the field operation and has suffered density and thickness changes. In some cases the insulation has been lost completely, increasing heat transfer from the pipes to the environment. This paper analyzes the impact of the conditions of thermal insulation on heat losses in the CPGF steam-pipeline network. The heat losses are calculated by applying an iterative method to determine the surface temperature based on a heat balance calculated from the three basic mechanisms of heat transfer: conduction, convection, and radiation. Finally, using length and diameter data corresponding to the condition of the thermal insulation of each pipeline—and field operation data, the overall heat losses are quantified for steam lines throughout the pipeline network in the field. The results allow us to evaluate the magnitude of the heat losses in comparison with the overall energy losses occurring during steam transport from wells to the power plants
Disciplinas: Geociencias,
Ingeniería
Palabras clave: Geofísica,
Ingeniería de energéticos,
Transporte de vapor,
Aislamiento térmico,
Geotermia,
Pérdida de calor,
Cerro Prieto,
Baja California,
México
Keyword: Earth sciences,
Engineering,
Geophysics,
Energy engineering,
Steam transport,
Thermal insulation,
Geothermics,
Heat loss,
Cerro Prieto,
Baja California,
Mexico
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