Exposición

1. UNIVERSIDAD DE SONORA
Departamento de Ingeniería Química y Metalurgia
Porque la temperatura importa:
Mantenimiento de las Torres de Enfriamiento
Pérez Orozco Fernanda Patricia
Operaciones Unitarias II
Semestre 2023-1
Mtro. Marco Antonio Núñez Esquer
23 marzo de 2023

2. Porque la temperatura importa: Mantenimiento de
las Torres de Enfriamiento
Autores: G. A. Babcock. Baltimore Aircoil Company.
Revista: Asociación de Ingenieros y Técnicos de Refrigeración (RETA).
Volumen: Manual de Aplicación de Servicio, SAM Capítulo 650-013, Sección 8D.
Año: 2012
Páginas: 1-9.

3. Índice
1. Introducción………………………..5
2. Mantenimiento preventivo……….....7
3. Sistemas de filtros……………….…9
4. Distribución del agua………........…11
5. Depósito de agua fría………….….13
6. Suministro de agua de
reposición……………………….…15
8. Sistema de accionamiento
mecánico……………………………...19
9. Importancia de la operación limpia…...21
10. Problemas comunes; causas, efectos y
soluciones……………...………….….23
11. Mejoras en el
rendimiento…………………………...31
12. Conclusión……………………………35

4. 1. Introducción

5. • Establece que el equipo necesita inspección y mantenimiento
de rutina para continuar funcionando según lo diseñado.
• Análisis de las medidas de mantenimiento de rutina y
sugerencias para mejorar el rendimiento de la torre de
enfriamiento.
• Una torre de refrigeración recién instalada proporciona de
forma fiable la temperatura y el caudal del fluido de diseño.
1. Introducción

6. Figura 1. Torre de enfriamiento de circuito abierto
Figura 2. Torre de enfriamiento de circuito cerrado

7. 2. Mantenimiento
preventivo

8. Objetivos:
• Mantener el rendimiento, la temperatura y el
caudal deseado.
• Maximiza la vida útil de la torre de refrigeración.
• Evita la pérdida de eficiencia en la sección de
transferencia de calor.
• Previene la corrosión en la torre de enfriamiento.
2. Mantenimiento preventivo
Figura 3. Inspección de un filtro de depósito de agua fría.

9. 3. Sistemas de filtros

10. • Método para minimizar el contacto entre
los desechos transportados por el aire–
agua y los componentes del sistema.
3. Sistemas de filtros
• Proporcionan un medio para mantener
los desechos fuera del circuito de agua
del sistema del condensador.
Figura 4. Filtros de una torre de enfriamiento.

11. 4. Distribución del agua

12. 4. Distribución del agua
Distribuye el agua sobre el paquete de llenado o sección
del serpentín mediante un sistema de distribución.
Figura 5. Distribución de agua por gravedad. Figura 6. Distribución de agua de aspersión a presión.

13. 5. Depósito de agua fría

14. 5. Depósito de agua fría
Debe mantenerse limpio enjuagando ocasionalmente la suciedad del sistema a través del
drenaje de la torre o con tuberías de barrido de sumidero, en conjunto de filtración de
agua de los dispositivos separadores, esto permite:
• Ahorrar costes de mantenimiento.
• Reducir el tiempo de mantenimiento.
• Disminuir costos de tratamiento del agua.

15. 6. Suministro de agua
de reposición

16. 6. Suministro de agua de reposición
Reemplaza el agua a través de un conjunto de
válvula y bola de flotador mecánico o una
sonda electrónica de nivel de agua con válvula
solenoide, que mide la profundidad del agua en
el depósito de agua fría.
Debe mantenerse en una presión de 15 - 50
psig (103 y 345 kPa).
Figura 7. Control de nivel de agua (sonda electrónica).

17. 7. Purga

18. 7. Purga
Una línea de purga evita la acumulación de
sólidos en el agua de recirculación.
La velocidad de purga debe ajustarse para impedir una
acumulación excesiva de impurezas, depende de la
calidad del agua local y de la tasa de evaporación.

19. 8. Sistema de
accionamiento mecánico

20. 8. Sistema de accionamiento mecánico
Los ventiladores de las torres de enfriamiento generalmente son impulsados por
sistemas de transmisión por correa o engranajes.
Figura 8. Sistema de transmisión por correa mecánica
Ambos requieren mantenimiento de
rutina para garantizar un rendimiento
confiable y sin problemas.

21. 9. Importancia de la
operación limpia

22. 9. Importancia de la operación limpia
Se mantienen limpios los componentes para evitar temperaturas de agua de retorno al
sistema más altas de lo deseado, lo que puede resultar en un mayor uso de energía:
El sistema consume más energía porque
opera a una presión de condensación más
alta. Tan sólo 1 °C puede resultar en 6%
más de energía consumida.
La torre funcionará por más tiempo
con el ventilador en mayor potencia.

23. 10. Problemas comunes;
causas, efectos y soluciones.

24. 10. Problemas comunes
Provoca la caída en la eficiencia de enfriamiento del proceso. Los principales factores
que afectan la temperatura del agua de salida de la torre de enfriamiento, además de las
propias condiciones del equipo, son:
• Carga de enfriamiento.
• Flujo de agua.
• Flujo de aire.
• Condiciones del aire de entrada.
Alta temperatura del agua de salida

25. 10. Problemas comunes
Si la carga de refrigeración real supera la carga de diseño o al rendimiento
térmico certificado de la torre, la temperatura del agua de salida superará las
especificaciones de diseño de las torres.
Carga de refrigeración

26. 10. Problemas comunes
Asegurar que las boquillas de distribución del rociado estén
limpias y correctamente instaladas. La tasa de flujo de agua
circulante de la torre de enfriamiento se puede medir con:
• La caída de presión a través del condensador.
• La presión en la conexión de entrada de la torre de
enfriamiento (torres de contraflujo).
• El caudal específico según la información del fabricante (torres
con distribución por gravedad).
Flujo y distribución de agua
Figura 9. Inspección de las boquillas de aspersión.

27. 10. Problemas comunes
• El equipo debe ubicarse donde se permita un suministro de aire fresco sin
obstáculos disponible para las entradas de aire.
• La descarga de aire de la torre de enfriamiento debe ser al menos tan alta
como las paredes circundantes para reducir la posibilidad de que el aire de
descarga recircule hacia las entradas de aire.
Flujo de aire

28. 10. Problemas comunes
Siempre que la temperatura de bulbo húmedo de entrada real sea más alta
que las condiciones de diseño, la temperatura del agua de salida también será
más alta, disminuyendo así la eficiencia energética y causando un posible
tiempo de inactividad del sistema.
Condiciones ambientales

29. 10. Problemas comunes
Fenómeno que ocurre cuando el aire fluye a
través de la torre de enfriamiento y
transporta gotas de agua fuera de la torre.
Los eliminadores de gotas se instalan en la
corriente de descarga para eliminar las
gotas de agua arrastradas del aire.
Deriva
Figura 10. Inspección de un eliminador de gotas.

30. 10. Problemas comunes
• La exposición a largo plazo a las impurezas que quedan en la superficie húmeda de la
plataforma o en el depósito de agua fría puede causar incrustaciones, corrosión y,
finalmente, dañar los componentes del sistema.
Corrosión
• Los estándares actuales de la industria utilizan
acero galvanizado G-235, que tiene 2,35 onzas
de recubrimiento de zinc galvanizado por 2
pies de acero.
Figura 11. Acero galvanizado G-235.

31. 11. Mejoras en el
rendimiento

32. 11. Mejoras en el rendimiento
Las mejoras del producto o kits de actualización
pueden mejorar el rendimiento de las torres, los
equipos más antiguos y estructuralmente sólidos
se pueden adaptar con kits de actualización para:
• Conservar energía.
• Restaurar.
• Mejorar el rendimiento.
• Facilitar el mantenimiento.
Figura 12. Instalación de un kit de llenado actualizado.

33. Figura 13. Motor Pony para
conservar energía.
Figura 14. Plataforma de acceso y escalera.
Figura 15. Boquilla para los
sistemas de distribución.

34. 12. Conclusión

35. 12. Conclusión
• Prestar atención regular a la torre de enfriamiento a través de un programa de
mantenimiento regular e integral puede ahorrar tiempo, dinero y energía, al mismo
tiempo que aumenta la expectativa de vida de la torre.
• Una torre en buenas condiciones es candidata para kits de reacondicionamiento, los
cuales mejoran el rendimiento y prolongan la vida útil del equipo.
• Los propietarios y operadores deben realizar un mantenimiento de rutina regular en
las torres de enfriamiento.

36. GRACIAS POR SU
ATENCIÓN