ES2616314T3 - Tubo de transferencia térmica para un fermentador de instalación de biogás y fermentador de instalación de biogás - Google Patents

Tubo de transferencia térmica para un fermentador de instalación de biogás y fermentador de instalación de biogás Download PDF

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Abstract

Tubo de transferencia térmica (1) para un fermentador de instalación de biogás (5) para la transferencia de calor entre un medio que fluye en el tubo de transferencia térmica (1) y un sustrato (7) que rodea, al menos parcialmente, al tubo de transferencia térmica (1), que comprende una capa interior (2) para el contacto con el medio y una capa de bloqueo de la difusión (3) para evitar una permeación de moléculas del sustrato (7) en el medio, en donde - la capa de bloqueo de la difusión (3) se compone de etileno-alcohol vinílico, EVOH, y - un contenido en etileno asciende a al menos más de 32%.

Description

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DESCRIPCION
Tubo de transferencia termica para un fermentador de instalacion de biogas y fermentador de instalacion de biogas
La invencion se refiere a un tubo de transferencia termica para un fermentador de instalacion de biogas para la transferencia de calor entre un medio que fluye en el tubo de transferencia termica y un sustrato, el cual encierra al menos parcialmente el tubo de transferencia termica. La invencion se refiere, ademas, a un fermentador de instalacion de biogas con un tubo de transferencia termica de este tipo.
Instalaciones de biogas con un fermentador son conocidas por el estado de la tecnica. Estas instalaciones de biogas comprenden habitualmente un fermentador, en el cual tiene lugar una fermentacion de un sustrato. Durante una fermentacion de este tipo, el sustrato, en el cual habitualmente se trata de un material biologicamente degradable (biodegradable), se descompone en varios procesos por microorganismos. Habitualmente, la fermentacion tiene lugar sin oxfgeno y, por lo tanto, tambien se denomina como fermentacion anaerobia. Durante la fermentacion, a partir de biogas compuesto de metano, dioxido de carbono y otros gases, se genera una fuente de energfa renovable.
Para que los procesos qmmicos se desarrollen debidamente, durante la fermentacion se debe mantener un nivel de temperatura de trabajo. Por ejemplo, una fermentacion mesofflica tiene lugar mejor a aproximadamente 32 a 38 °C. Una fermentacion termofflica tiene lugar, por ejemplo, mejor a aproximadamente 49 a 57 °C, o incluso a temperaturas mas altas.
Para mantener un nivel de temperatura de trabajo de este tipo durante la fermentacion, el fermentador de la instalacion de biogas comprende uno o varios tubos de transferencia termica, dentro de los cuales fluye un medio, para transferir calor al sustrato, el cual envuelve al menos parcialmente uno o varios tubos de transferencia termica.
El documento DE 202007008880 U1 se refiere a un tubo de transferencia termica para un fermentador de biogas y da a conocer un tubo de material sintetico de multiples capas que comprende una capa difusora de materiales sinteticos de bloqueo, preferiblemente EVOH o PA.
A lo largo de su vida util, estos tubos de transferencia termica en instalaciones de biogas se obstruyen normalmente por precipitados de carbonato metalico o depositos de sulfuro (tambien denominados precipitados). Estos depositos reducen drasticamente la capacidad funcional de los tubos de transferencia termica y/o del fermentador. Para evitar una obturacion de este tipo, por ejemplo se anaden concentrados qmmicos al medio que fluye en los tubos de transferencia termica. Tales concentrados se utilizan habitualmente para reducir una corrosion de partes metalicas del sistema de tubos de transferencia termica tales como piezas de empalme de tubena, las cuales unen estos tubos. Ademas, se utiliza un concentrado de este tipo para evitar, al menos parcialmente, precipitados o depositos en los tubos y componentes de tubo. Otra posibilidad para reducir la obturacion en los tubos es la utilizacion de elementos de filtro. Estos elementos de filtro, por supuesto, deben ser limpiados a mano y/o reemplazados.
Una mision de la invencion consiste en dar a conocer un tubo de transferencia termica para un fermentador de una instalacion de biogas y, tambien, un fermentador para una instalacion de biogas, los cuales favorecen una transferencia de calor fiable y precisa.
La mision se resuelve mediante las caractensticas de las reivindicaciones independientes. Ejecuciones ventajosas de la invencion se reproducen en las reivindicaciones dependientes.
La invencion se basa en la idea de reducir la permeacion de moleculas tales como CO2 y H2S en el medio dentro de un tubo de transferencia termica. Estas moleculas se difunden desde el sustrato circundante en el fermentador al medio en el tubo. Una difusion alta o una tasa de difusion alta de tales moleculas tienen el efecto de que desciende el valor del pH del medio en los tubos de transferencia termica. Un pH mas bajo eleva la acidez del medio y, por lo tanto, aumenta la corrosividad, la cual conduce a depositos de metal en el tubo de transferencia termica. Mediante el concepto propuesto se mejoran las propiedades de difusion del tubo de transferencia termica, de manera que muchas menos, solo unas pocas o practicamente ninguna molecula, tales como moleculas de CO2 y de H2S, se difunden al medio del tubo. Esto provoca que se reduzca fuertemente la corrosion del tubo de transferencia termica o de los componentes metalicos, tales como piezas de empalme, y se minimice la obturacion en comparacion con tubos convencionales, los cuales permiten una difusion mucho mas alta.
De acuerdo con un primer aspecto de la invencion, se da a conocer un tubo de transferencia termica para un fermentador de instalacion de biogas para la transferencia termica entre un medio que fluye en el tubo de transferencia termica y un sustrato que envuelve al menos parcialmente al tubo de transferencia termica. El tubo de transferencia termica comprende una capa interior para el contacto con el medio y una capa de bloqueo de la difusion para evitar una permeacion de moleculas del sustrato en el medio. La capa de bloqueo de la difusion se compone de etileno-alcohol vimlico, EVOH, y un contenido en etileno de la capa de bloqueo de la difusion asciende al menos a mas de 32%.
Mediante variacion de la composicion de la capa de bloqueo de difusion en un grado con contenido en etileno mas alto, el cual al menos asciende a mas de 32%, se reduce notablemente la difusion de moleculas qmmicas en el
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medio en el tubo de transferencia termica de manera sorprendente en comparacion con tubos de calefaccion habituales con un espesor de pared de una capa de bloqueo de la difusion igual, para condiciones ambientales muy humedas, en las cuales la humedad relativa asciende al menos a mas de 90%, en particular a 100%. Condiciones humedas de este tipo predominan por ejemplo en fermentadores de instalaciones de biogas. Cuanto mas alto sea el contenido en etileno, tanto mas alta sera en general una tasa de difusion de las moleculas y tanto mayor sera la resistencia contra la absorcion de humedad. Con un contenido en etileno creciente, la capa de bloqueo de la difusion absorbe, por lo tanto, menos humedad en condiciones humedas de este tipo, de manera que se evita una difusion de las moleculas y se reduce la tasa de difusion de las moleculas. La capa de bloqueo de la difusion se mantiene, en otras palabras, intacta por el efecto de la humedad. En consecuencia, el valor del pH del medio no desciende esencialmente por la permeacion de moleculas en el medio y se reduce o evita una corrosion que conduce al deposito de carbonatos metalicos o sulfuros, en particular de partes metalicas como las piezas de empalme previamente mencionadas, bombas o intercambiadores de calor. Por tanto, se reduce la obturacion del tubo de transferencia termica. Un contenido en etileno de este tipo garantiza, ademas, una utilizacion segura y sin riesgo del tubo de transferencia termica con temperaturas de trabajo altas.
Comparado con tubos convencionales, el contenido en etileno posibilita una capa de bloqueo de la difusion mucho mas fina para mantener un bloqueo de la difusion identico en comparacion con tubos convencionales. Como ventaja adicional hay que anadir que no son necesarios concentrados qmmicos para evitar la obturacion o el descenso del valor del pH. Ademas, no son necesarias piezas constructivas adicionales tales como elementos de filtro o similares, lo que, entre otras cosas, rebaja los costes totales del tubo de transferencia termica o del sistema y su fermentador de instalaciones de biogas.
Hay que decir en este punto que la difusion de moleculas esta relacionada con un intervalo de tiempo prefijado. Es decir, que mediante el aumento del contenido en etileno de la capa de bloqueo de difusion se reduce una tasa de difusion de las moleculas permeantes en el medio.
En diferentes ejecuciones ventajosas de la invencion, el contenido en etileno asciende al menos a mas de 34%, 36%, 38%, 40%, 42% o 44%. En general un contenido en etileno optimo asciende entre 40% y 50% con una humedad relativa del 100%. En particular, un contenido del 44% proporciona un bloqueo de la difusion muy alto contra las moleculas con una humedad relativa del 100%.
En diferentes ejecuciones ventajosas, un espesor de pared de la capa de bloque de la difusion oscila entre 0,04 mm y 1,5 mm. Preferiblemente, el espesor de pared asciende aproximadamente a 200 pm. En principio, una difusion por la capa de bloque de la difusion es proporcional a un espesor de pared de la capa de bloqueo de la difusion, en particular linealmente proporcionales. Junto con el contenido en etileno previamente mencionado de la capa de bloqueo de la difusion, un espesor de pared de la capa de bloqueo de la difusion de este tipo favorece que permeen menos, solo pocas o practicamente ninguna molecula en el medio del tubo de transferencia termica.
En diferentes ejecuciones ventajosas, el espesor de pared de la capa de bloqueo de la difusion y/o del tubo de transferencia termica esta adaptado de manera que un diametro exterior total del tubo de transferencia termica esta adaptado a correspondientes piezas de empalme de tubenas u otros componentes del sistema tales como piezas en T o similares. En particular, el diametro exterior total del tubo de transferencia termica y un diametro interior, el cual se define por la capa interior del tubo de transferencia termica, tiene que estar adaptado de manera que el tubo de transferencia termica sea apropiado para una tecnica de union rapida, como la tecnica de union rapida Q&E ("Quick and Easy") de la firma Uponor. En el caso de la Tecnica Q&E se empuja un anillo, en particular un anillo de material sintetico, a un extremo sobre el tubo de transferencia termica, en donde el diametro exterior del tubo de transferencia termica no sobrepasa un valor prefijado. Mediante variacion del contenido en etileno de la capa de bloqueo de la difusion, el tubo de transferencia termica es apropiado para la Tecnica Q&E, sin aumentar adicionalmente el espesor de pared y previene la permeacion de moleculas tal como se ha mencionado arriba. Por ejemplo, se utilizan tubos con un diametro exterior de aproximadamente 20 mm, o entre 19,5 mm y 20,3 mm.
En el caso de diferentes ejecuciones ventajosas, el tubo de transferencia termica comprende, ademas, una capa protectora exterior y una o varias capas adherentes, las cuales unen las capas unas con otras, en particular la capa interior, la capa de bloqueo de difusion y la capa protectora exterior. Por ejemplo, entre la capa interior y la capa de bloqueo de la difusion esta dispuesta una capa adherente. Anadiendo una capa protectora exterior adicional, el tubo de transferencia termica puede ser expuesto a temperaturas de hasta por ejemplo 90 °C. Ademas, la resistencia al calor y la resistencia qrnmica del tubo pueden ser aumentadas. Por ejemplo, la capa adherente puede comprender polietileno lineal de baja densidad (PE-LlD).
En diferentes formas de realizacion, el tubo te transferencia termica esta adaptado para ser unido con una pieza de empalme de tubena mediante una tecnica de union rapida, en particular la denominada tecnica de union rapida Q&E de la firma Uponor.
El sustrato arriba mencionado comprende al menos uno de los siguientes materiales residuales biologicamente degradables:
- estiercol;
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- papel de desecho;
- hierba cortada;
- restos de comida;
- aguas residuales;
- plantas energeticas; o
- residuos animales.
La capa de bloqueo de difusion obstaculiza al menos una de las siguientes moleculas al permear en el medio: dioxido de carbono o sulfuro de hidrogeno.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se da a conocer un fermentador de instalacion de biogas, el cual comprende un tubo de transferencia termica de acuerdo con el primer aspecto de la invencion y un sustrato, el cual envuelve al menos parcialmente al tubo de transferencia termica.
El fermentador favorece esencialmente las ventajas y funciones previamente mencionadas.
El fermentador favorece en esencia las ventajas y funciones antes mencionadas.
En lo que sigue se explica una forma de realizacion de la invencion, a modo de ejemplo, con ayuda de dibujos esquematicos y numeros de referencia. Numeros de referencia iguales designan elementos o piezas constructivas con funciones iguales. En este sentido, para elementos o piezas constructivas que se corresponden mutuamente en la funcion, no se repite su descripcion en cada una de las siguientes figuras.
Las figuras son como sigue:
la Figura 1 es una vista en seccion esquematica de un tubo de transferencia termica de acuerdo con una forma de realizacion de la invencion, y
la Figura 2 una vista parcial esquematica de un fermentador de instalacion de biogas.
La Figura 1 muestra esquematicamente una vista en seccion de un tubo de transferencia termica 1 para un
fermentador de instalacion de biogas 5, el cual, parcialmente, esta representado tridimensional y esquematicamente en la Figura 2. El tubo de transferencia termica 1 esta configurado para transferir calor entre un medio que fluye en
el interior del tubo de transferencia termica 1 y un sustrato 7 del fermentador de instalacion de biogas, el cual
envuelve al menos parcialmente al tubo de transferencia termica 1 (el sustrato asf como su envuelta no estan representados en la Figura 2).
El tubo de transferencia termica 1, el cual es un tubo de multiples capas, comprende una capa interior 2 para el contacto con el medio. El medio que fluye por el tubo de transferencia termica 1 es habitualmente agua, sin embargo puede ser tambien cualquier otro fluido adecuado para la transferencia termica. La capa interior 2 comprende polietileno reticulado (PE-X), el cual posibilita una resistencia alta a los acidos, una resistencia alta al calor y/o una resistencia alta a la presion. Alternativamente, la capa interior puede comprender polipropileno (PP), polibutileno (PB), polietileno de baja densidad (PE-LD) o polietileno con resistencia a la temperatura aumentada (PE-Rt).
El tubo de transferencia termica 1 comprende, ademas, una capa de bloqueo de la difusion 3 que rodea a la capa interior 2. La capa de bloqueo de la difusion 3 esta unida con la capa interior 2 mediante una capa adherente 4, la cual esta dispuesta entre la capa interior 2 y la capa de bloqueo de la difusion 3. La capa de bloqueo de la difusion 3 se compone de etileno-alcohol virnlico (EVOH). En este caso, el contenido en etileno de la capa de bloqueo de la difusion 3 asciende a 44%. La capa adherente 4 comprende PE-LLD.
Ademas, el tubo de transferencia termica 1 comprende una capa adherente 11 adicional, la cual rodea a la capa de bloqueo de la difusion 3, y una capa protectora exterior 12, la cual rodea a la capa adherente 11 adicional. La capa adherente 11 adicional puede ser analoga a la capa adherente 4, pero puede tambien estar compuesta de otro material. La capa protectora exterior 12 se compone de polietileno de densidad baja (PE-LD). El PE-LD posibilita una alta resistencia termica o a la temperatura.
El tubo de transferencia termica 1 esta configurado para ser incorporado en el fermentador de instalacion de biogas 5 de acuerdo con la Figura 2 y para calentar el sustrato 7 en el fermentador 5. El calentamiento posibilita un debido desarrollo de los procesos de fermentacion del sustrato 7, tal como se ha explicado arriba. El fermentador 5 esta representado a modo de ejemplo en la Figura 2 en una vista en seccion en perspectiva. Hay que decir en este punto que el fermentador 5 puede tener cualquier forma de realizacion arbitraria, en donde solo esta instalado un tubo de transferencia termica 1 para transferir calor al o del sustrato 7 en un fermentador 5 de este tipo. El sustrato 7 comprende mucho agua, de modo que la totalidad del medio en el interior del fermentador 5 esta humedo. Es decir,
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que una humedad relativa asciende al 100% en el fermentador. Por lo tanto, el tubo de transferencia termica 1 esta expuesto a condiciones ambientales muy humedas.
El fermentador 5 comprende una pared lateral 6. En el fermentador 5, varios tubos de transferencia termica 1 estan sujetos con ayuda de elementos de fijacion (no representados) a la pared lateral 6. Ademas, los tubos de transferencia termica 1 estan unidos unos con otros mediante piezas de empalme de tubena 9, las cuales estan representadas esquematicamente en la Figura 2. Las piezas de empalme de tubena 9 se componen de material sintetico. Alternativamente, pueden no ser utilizadas piezas de empalme o pueden ser utilizadas otro tipo de piezas de empalme u otros elementos de union de tubo. Por ejemplo, el fermentador 5 puede comprender distribuidores en la pared lateral 6, los cuales estan unidos con varios tubos de transferencia termica 1. En este caso, los distribuidores, o sus uniones, pueden estar compuestos de metal, como acero inoxidable.
Ademas, el sustrato 7, el cual se prepara en el fermentador 5, es biologicamente degradable o bien biodegradable. El sustrato comprende al menos uno de los siguientes: estiercol, papel de desecho, hierba cortada, restos de comida, aguas residuales, plantas energeticas y/o restos animales. Como se ha mencionado arriba, debe ser y mantenerse estable una temperatura de trabajo para que los procesos de fermentacion, o bien la fermentacion del sustrato 7, se desarrollen debidamente. Por tanto, los tubos de transferencia termica 1, los cuales esta unidos mediante manguitos de montaje a presion 9 o similares, transfieren calor al sustrato 7. Los tubos de transferencia termica 1 estan al menos parcialmente envueltos por y/o en contacto con el sustrato 7.
Durante la fermentacion del sustrato 7 se generan moleculas tales como CO2 y H2S, u otras moleculas y sustancias qmmicas, las cuales difunden del sustrato 7 circundante a traves de los tubos de transferencia termica 1 al agua en los tubos de transferencia termica 1. A causa del alto contenido del etileno en la capa de bloqueo de la difusion 3 del tubo de transferencia termica 1 bajo las condiciones muy humedas, una difusion de este tipo se reduce considerablemente y/o se evita. Dado que, como se ha mencionado al principio, se absorbe menos humedad por la capa de bloqueo de la difusion 3 y, por lo tanto, tiene lugar una menor difusion, el valor del pH del agua en los tubos de transferencia termica 1 no desciende, lo cual puede conducir a una acidez mas alta del agua en el tubo de transferencia termica 1. Mediante un valor de pH pequeno se provocana una corrosion de partes metalicas de los tubos de transferencia termica 1, del fermentador de biogas 5, de las piezas de empalme 9, de las bombas, del intercambiador de calor o similares. La corrosion conducina a depositos de, p. ej., carbonatos metalicos o sulfuros, los cuales obturan los tubos de transferencia termica 1 y reducen drasticamente la capacidad de funcionamiento. Por lo tanto, se logra una durabilidad mejorada del fermentador de biogas 5 y/o de los tubos de transferencia termica 1 y/u otras partes metalicas.
De acuerdo con la forma de realizacion de la invencion representada, la capa de bloqueo de la difusion 3 comprende un espesor de pared 10 de 200 pm. En general, la difusion a traves de la capa de bloque de la difusion es proporcional al espesor de pared 10 de la capa 3. En la forma de realizacion representada, el espesor de pared 10 de la capa de bloqueo de la difusion3 es lo mas grueso posible, no sobrepasando un diametro exterior 8 del tubo de transferencia termica 1 un valor prefijado. Un valor prefijado de este tipo puede ser, por ejemplo, un diametro de tubo de 20 mm. Una capa de bloqueo de la difusion 3 mas gruesa mejora ademas la prevencion de la permeacion de las moleculas del sustrato en el medio.
Alternativamente, el espesor de pared 10 es tambien mayor, por ejemplo mayor que 1,0 mm, con lo cual las propiedades de bloqueo de la difusion del tubo 1 se mejoran adicionalmente.
Mediante la combinacion del espesor de pared 10 con el contenido en etileno de la capa de bloqueo de la difusion 3, se reduce fuertemente la permeacion de las moleculas por el tubo de transferencia termica 1 en el agua. Con otras palabras, el tubo de transferencia termica 1 presenta, en comparacion con un tubo convencional con un contenido en etileno mucho mas bajo y un grosor de pared igual al del tubo de transferencia termica 1, un bloqueo de la difusion sorprendentemente mejor bajo condiciones muy humedas. Para obtener un bloqueo de la difusion igual que en tubos convencionales, el grosor de pared del tubo de transferencia termica 1 puede ademas ser mucho mas pequeno bajo condiciones humedas de este tipo, con lo cual se ahorra material y costes.
Como un ejemplo, a continuacion se compara un tubo convencional y el tubo de transferencia termica 1 de acuerdo con la forma de realizacion descrita con ayuda de las Figuras 1 y 2. Los dos tubos se exponen a las mismas condiciones muy humedas a 20 °C. Los dos tubos comprenden la misma construccion, en donde el tubo convencional comprende una capa de bloqueo de la difusion con un contenido en etileno de 32% y el tubo de transferencia termica 1 comprende un contenido en etileno de 44%. Una tasa de difusion de CO2 por la capa de bloqueo de la difusion del tubo convencional asciende a 220 y una tasa de difusion por la capa de bloqueo de la difusion 3 del tubo de transferencia termica 1 asciende a 128. En consecuencia, la difusion es mucho mas baja, de modo que el valor del pH del agua en el tubo de transferencia termica 1 no desciende muy fuertemente.
Ademas, el tubo de transferencia termica 1 es adecuado opcionalmente para ser unido con una pieza de empalme de tubos mediante una tecnica de union rapida, en particular mediante la tecnica de union Quick & Easy de la firma Uponor. Para mantener las propiedades de difusion previamente mencionadas bajo condiciones muy humedas, el diametro exterior 8 del tubo de transferencia termica 1 no sobrepasa un valor prefijado, como se ha mencionado
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arriba, a causa del contenido en etileno de 44%. Por lo tanto, el diametro exterior 8 puede estar adaptado de manera que un anillo para la Tecnica Q&E puede ser empujado hacia un extremo del tubo de transferencia termica 1.
Ademas, el tubo de transferencia termica 1, a causa de la construccion descrita del tubo de transferencia termica 1, comprende una mayor resistencia a la temperature de hasta 90 °C, o incluso tambien por encima.
En la forma de realizacion representada de acuerdo con la Figura 1, la capa de bloqueo de la difusion 3 del tubo de transferencia termica 1 esta dispuesta entre la capa protectora exterior 12 y la capa interior 2 del tubo de transferencia termica 1. La capa de bloqueo de la difusion 3 puede alternativamente estar dispuesta entre una cara exterior y la capa interior 2 del tubo 1. En diferentes formas de realizacion, la capa de bloqueo de la difusion 3 tambien puede formar la capa interior del tubo 1 y, por lo tanto, estar dispuesta entre el interior y la capa interior 2 del tubo 1.
En diferentes formas de realizacion, el tubo de transferencia termica 1 puede comprender una capa adicional, la cual esta dispuesta entre la capa interior 2 y la capa de bloqueo de la difusion 3 o entre la capa de bloqueo de la difusion 3 y una cara exterior del tubo 1. Esta capa adicional puede estar compuesta por los materiales sinteticos previamente mencionados, correspondientes a la capa interior 2. La capa adicional tambien puede ser montada en la capa de bloqueo de la difusion 3 y/o en la capa interior 2 mediante una capa adherente 4 u 11 dispuesta entremedias. Un tubo de transferencia termica 1 de este tipo, ademas, esta protegido contra ataques qmmicos y/o mejora una transferencia termica.
Hay que decir en este punto que un tubo de transferencia termica 1 de acuerdo con la invencion debe, en general, comprender la capa de bloqueo de la difusion 3, como se ha descrito arriba, para evitar y/o reducir una difusion de moleculas en el medio dentro del tubo de transferencia termica 1.
Sfmbolos de referencia
1 tubo de transferencia termica
2 capa interior
3 capa de bloqueo de la difusion
4 capa adherente
5 fermentador
6 pared lateral
7 sustrato
8 diametro exterior
9 pieza de empalme
10 grosor de pared
11 capa adherente
12 capa protectora exterior

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    REIVINDICACIONES
    1. Tubo de transferencia termica (1) para un fermentador de instalacion de biogas (5) para la transferencia de calor entre un medio que fluye en el tubo de transferencia termica (1) y un sustrato (7) que rodea, al menos parcialmente, al tubo de transferencia termica (1), que comprende una capa interior (2) para el contacto con el medio y una capa de bloqueo de la difusion (3) para evitar una permeacion de moleculas del sustrato (7) en el medio, en donde
    - la capa de bloqueo de la difusion (3) se compone de etileno-alcohol vimlico, EVOH, y
    - un contenido en etileno asciende a al menos mas de 32%.
  2. 2. Tubo de transferencia termica (1) segun la reivindicacion 1, en donde el contenido en etileno asciende al menos a mas de 36%.
  3. 3. Tubo de transferencia termica (1) segun la reivindicacion 1, en donde el contenido en etileno asciende al menos a mas de 44%.
  4. 4. Tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde el grosor de pared (10) de la capa de bloqueo de la difusion (3) oscila entre 0,04 mm y 1,5 mm, en particular asciende a 0,2 mm.
  5. 5. Tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde una capa adherente (4, 11) esta dispuesta entre la capa interior (2) y la capa de bloqueo de la difusion (3) o entre la capa de bloqueo de la difusion (3) y una capa protectora exterior (12).
  6. 6. Tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, el cual comprende, ademas, una capa protectora exterior (12), la cual envuelve a la capa de bloqueo de la difusion (3) y a la capa interior (2).
  7. 7. Tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa interior (2) y/o la capa protectora exterior (12) comprenden polipropileno, PP, polibutileno, PB, polietileno con resistencia a la temperatura aumentada, PE-RT, polietileno de baja densidad, PE-LD, o polietileno reticulado, PE-X.
  8. 8. Tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, el cual es adecuado para ser unido mediante una tecnica de union rapida con una pieza de empalme de tubos.
  9. 9. Tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde un diametro exterior (8) del tubo de transferencia termica (1) oscila entre 19,5 mm y 20,3 mm, en particular asciende a 20 mm.
  10. 10. Tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa de bloqueo de la difusion (3) impide la permeacion al medio de al menos una de las siguientes moleculas:
    - dioxido de carbono, CO2, o
    - sulfuro de hidrogeno, H2S.
  11. 11. Fermentador de instalacion de biogas (5), el cual comprende un tubo de transferencia termica (1) segun una de las reivindicaciones anteriores y un sustrato (7), el cual rodea, al menos parcialmente, al tubo de transferencia termica (1).
  12. 12. Fermentador de instalacion de biogas (5) segun la reivindicacion 11, en donde el sustrato (7) comprende al menos una de las siguientes materias residuales biologicamente degradables:
    - estiercol;
    - papel de desecho;
    - hierba cortada;
    - restos de comida;
    - aguas residuales;
    - plantas energeticas; o
    - restos animales.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5895797A (en) * 1996-06-18 1999-04-20 Kuraray Co., Ltd. Polymer compositions and usage thereof
DE20300794U1 (de) * 2003-01-18 2003-04-10 Schmack Biogas AG, 93133 Burglengenfeld Fermenterheizung
JP4972916B2 (ja) * 2005-05-31 2012-07-11 株式会社ブリヂストン Ｅｖｏｈ系複合樹脂及び冷媒輸送用ホース
DE202007008880U1 (de) * 2007-06-22 2007-08-23 Rehau Ag + Co. Wärmeübertragungsrohr
DE202007014168U1 (de) * 2007-10-10 2009-02-26 Rehau Ag + Co Halterung für Heizungsrohre
DE102010003916A1 (de) * 2010-04-13 2011-10-13 Evonik Degussa Gmbh Flexibles Rohr und Verfahren zu dessen Herstellung

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