Torres De Enfriamiento.docx

TORRES DE ENFRIAMIENTO Unidad II Humidificación

Las torres de refrigeración o torres de enfriamiento de agua son equipos que basan su funcionamiento en el principio del enfriamiento evaporativo, que se aplica en la industria desde hace más de 100 años. El enfriamiento evaporativo es un proceso natural que utiliza el agua como refrigerante y que se aplica para transmitir a la atmósfera el calor excedente de diferentes procesos y máquinas térmicas. A grandes rasgos, incorporan: una superficie de intercambio de calor y masa humedecida mediante un dispositivo de distribución de agua, un sistema de ventilación (natural o forzada) encargado de favorecer y forzar el paso del aire ambiente a través del relleno de intercambio de calor y masa, y diferentes componentes auxiliares tales como una balsa colectora de agua, bomba de recirculación, separadores de gotas e instrumentos de control

Clasificación de Torres de enfriamiento en Circulación natural

a) Atmosféricas: El movimiento del aire depende del viento y del efecto aspirante de las boquillas aspersoras. Se usan en pequeñas instalaciones. Depende de los vientos predominantes para el movimiento del aire.

b) Tiro natural: El flujo de aire necesario se obtiene como resultado de la diferencia de densidades, entre el aire más frío del exterior y húmedo del interior de la torre.

Utilizan chimeneas de gran altura para lograr el tiro deseado. Debido al inmenso tamaño de estas torres, son ampliamente utilizadas en las centrales térmicas.

Torres de enfriamiento de Tiro mecánico SEPARACIÓN DE PROCESOS III

El agua caliente que llega a la torre de enfriamiento puede distribuirse por boquillas aspersoras o compartimientos que dejan pasar hacia abajo el flujo de agua a través de unos orificios. El aire usado para enfriar el agua caliente es extraído de la torre, en cualquiera de las dos formas siguientes:

a. Tiro Inducido: El aire se succiona a través de la torre mediante un ventilador situado en la parte superior de la torre. Son las más utilizadas.

b. Tiro forzado: El aire se fuerza por un ventilador situado en el fondo de la torre y se descarga por la parte superior. Estas torres están sujetas particularmente a la recirculación del aire caliente y húmedo que es descargado, dentro de la toma del ventilador, debido a la baja velocidad de descarga y que materialmente reduce la efectividad de la torre. El tiro inducido con el ventilador en la parte superior de la torre evita esto y además permite una distribución interna más uniforme del aire.

Torres de enfriamiento de flujo cruzado El aire entra a los lados de la torre fluyendo horizontalmente a través del agua que cae. Las corrientes de aire laterales se unen en un pasaje interno y dejan la torre por el tope. Las torres de flujo cruzado requieren más aire y tienen un costo de operación más bajo que las torres a contracorriente de los tipos de torres de enfriamiento de agua Las torres de enfriamiento son equipos que se emplean para enfriar agua en grandes volúmenes, siendo el medio más económico para hacerlo, si se compara con otros equipos de enfriamiento como los Intercambiadores de calor donde el enfriamiento ocurre a través de la pared. Existen distintos tipos de torres de enfriamiento. Las hay para la producción de agua de proceso que sólo se puede utilizar una vez, antes de su descarga. También hay torres de enfriamiento de agua que puede reutilizarse en el proceso.

SEPARACIÓN DE PROCESOS III

Cuando el agua es reutilizada, se bombea a través de la instalación en la torre de enfriamiento. Después de que el agua se enfría, se reintroduce como agua de proceso. El agua que tiene que enfriarse generalmente tiene temperaturas entre 40 y 60ºC. El agua se bombea a la parte superior de la torre de enfriamiento y de ahí fluye hacia abajo a través de tubos de plástico o madera. Esto genera la formación de gotas. Cuando el agua fluye hacia abajo, emite calor que se mezcla con el aire de arriba, provocando un enfriamiento de 10 a 20ºC Es recomendable realizar un tratamiento del agua a enfriar, agregando álcalis, fungicidas, bactericidas y floculantes; además de realizar un análisis periódico tanto de dureza como de Iones cloro, ya que éstos son causantes de las incrustaciones y la corrosión. Parte del agua se evapora, causando la emisión de más calor. Por eso se puede observar vapor de agua encima de las torres de refrigeración. De esta manera, el agua le trasmite al aire el calor que contiene, mientras cae y el aire a su vez sale por la parte superior, conteniendo el calor. Por eso, muchas veces las torres de enfriamiento muestran blancas fumarolas en su parte superior. Para crear flujo hacia arriba, algunas torres de enfriamiento contienen aspas en la parte superior, las cuales son similares a las de un ventilador. Estas aspas generan un flujo de aire ascendente hacia la parte interior de la torre de enfriamiento. El agua cae en un recipiente y se retraeré desde ahí para al proceso de producción. Existen sistemas de enfriamiento abiertos y cerrados. Cuando un sistema es cerrado, el agua no entra en contacto con el aire de fuera. Como consecuencia, la contaminación del agua de las torres por los contaminantes del aire y microrganismos, es insignificante. Además, los microorganismos presentes en las torres de enfriamiento no son eliminados a la atmosfera. Para evitar la corrosión en las torres de enfriamiento es recomendable:  instalación de testigos de corrosión  Monitoreo de la velocidad de corrosión MPY  Protección de equipos y tuberías

Para evitar la incrustación se recomienda seguir los siguientes puntos:  Protección de equipos y tuberías  Optimización de procesos  Mantener eficiencia de trasferencia de calor  Evitar costosos mantenimientos correctivos

SEPARACIÓN DE PROCESOS III

Evitando el ensuciamiento, se tendrá:   

Control de la proliferación microbiológica Eliminación de algas, hongos y levaduras Disminución de paros no programados por mantenimiento

-CONCLUSIONES: Una de las cosas que quedó más clara al realizar esta investigación fue que según el diseño de las torres, se puede encontrar distintos tipos y su principal diferencia entre unas y otras radica en la forma en la que introducen el aire en la torre para refrigerar el agua, que puede ser de forma natural o forzada mediante ventiladores. Además es muy interesante el hecho de que son amigables con el ambiente, pues al ver sus beneficios y si se comparan con otros tipos de sistemas de refrigeración que se basan en el uso de refrigerantes, las torres de enfriamiento proporcionan mayor ahorro energético, y requieren menor inversión que las condensadoras de aire. Por supuesto que lo mejor es que tienen menor impacto ambiental y acústico.

-BIBLIOGRAFÍA: https://glaciaringenieria.com.co/tipos-torres-enfriamiento-caracteristicas/ https://www.mundohvacr.com.mx/2009/03/torres-de-enfriamiento/

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