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Torres de-enfriamiento

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Maquinas y equipos térmicos 1
Las torres de refrigeración son sistemas
destinados a enfriar masas de agua en
procesos que requieren una disipación de
calor.
El principio de enfriamiento de estos equipos
se basa en la evaporación, el equipo produce
una nube de gotas de agua bien por
pulverización, bien por caída libre que se pone
en contacto con una corriente de aire
Existen torres de enfriamiento para la
producción de agua de proceso que solo se
puede utilizar una vez, antes de su descarga.
También hay torres de enfriamiento de agua
que puede reutilizarse en el proceso.
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 60 ˚C.
Tiro inducido Tiro forzado
Parte del agua se evapora, causando la emisión
de mas calor. Por eso se puede observar vapor
de agua encima de las torres de refrigeración
Para crear flujo hacia arriba, algunas torres de
enfriamiento contienen aspas en la parte
superior, las cuales son similares a las de un
ventilador.
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hacia la parte interior de la torre de enfriamiento.
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Torres de-enfriamiento

  • 1. Maquinas y equipos térmicos 1
  • 2. Las torres de refrigeración son sistemas destinados a enfriar masas de agua en procesos que requieren una disipación de calor. El principio de enfriamiento de estos equipos se basa en la evaporación, el equipo produce una nube de gotas de agua bien por pulverización, bien por caída libre que se pone en contacto con una corriente de aire
  • 3. Existen torres de enfriamiento para la producción de agua de proceso que solo se puede utilizar una vez, antes de su descarga. También hay torres de enfriamiento de agua que puede reutilizarse en el proceso. 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 60 ˚C.
  • 5. Parte del agua se evapora, causando la emisión de mas calor. Por eso se puede observar vapor de agua encima de las torres de refrigeración 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 retraerá desde ahí para al proceso de producción
  • 7. Es importante que la gotas tengan un reducido tamaño para aumentar el contacto con el aire
  • 8. existen equipos de múltiples tamaños y estructuras según la potencia a disipar, el fabricante, los materiales, etc., sin embargo podríamos clasificar las torres de refrigeración en dos grandes categorías: De tiro natural Con ventilación mecánica
  • 9. Torres de circulación natural Atmosféricas: Aprovecha las corrientes atmosféricas de aire, este penetra a través de rompe vientos en una sola dirección, cambiando con las estaciones del año y las condiciones atmosféricas.
  • 11. Torres de tiro mecánico • Tiro inducido: El aire se succiona a través de la torre mediante un abanico situado en la parte superior de la torre. • Tiro forzado: El aire se fuerza por un abanico en el fondo de la torre y se descarga por la parte superior.
  • 13. En las torres de tiro inducido, el aire puede entrar a lo largo de una o más paredes de la torre y, como resultado, la altura requerida de la torre para entrada del aire es muy pequeña. En la torre atmosférica, las corrientes penetran a todo el ancho de la torre, las torres se hacen muy angostas en comparación con otros tipos, y deben ser muy largas para una capacidad igual
  • 14. 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 de enfriamiento por los contaminantes del aire y microorganismos es insignificante. Además, los microorganismos presentes en las torres de enfriamiento no son eliminados a la atmósfera.
  • 15. COMPONENTES BASICOS SISTEMA DE DISTRIBUCION DE AGUA Hace referencia a la manera como se vierte el agua sobre la torre. Existen dos tipos de sistemas, uno que opera por gravedad y otro por presión. El primero se compone de un recipiente y unos agujeros que distribuyen el agua; tiene bajos costos de operación debido a la poca potencia de bombeo que requiere y es de fácil mantenimiento. El segundo se compone de sistemas de pulverización con toberas orientadas hacia abajo que pueden ser en forma de espina de pescado o rotativas
  • 16. Relleno. Es el material empaquetado que tiene la torre en su interior, su finalidad es brindar mayor tiempo y área de contacto del aire con el agua. El relleno debe provocar poca resistencia al paso de aire y mantener una distribución uniforme del agua durante todo su recorrido. Eliminadores de gotas. Los eliminadores básicamente retienen las gotas de agua arrastradas por el aire que salen de la torre. Son paneles ubicados en la parte superior que redireccionan el flujo y separan las gotas del aire, haciéndolas caer de nuevo sobre el relleno
  • 17. Chimeneas. Se emplean en torres de tiro inducido para mejorar el comportamiento del ventilador y evitar efectos de recirculación de aire. Ventiladores. En las torres de enfriamiento se utilizan dos tipos de ventiladores: Axiales para torres de tiro forzado e inducido y centrífugos para torres de tiro forzado. Los ventiladores axiales son apropiados para mover grandes volúmenes de aire y tienen mayores aplicaciones en equipos industriales grandes.
  • 18. Bombas. Las bombas reciben el agua del proceso y alimentan la torre. Consumen una fracción importante de la potencia requerida en todo el sistema. Cuando se trata de instalaciones grandes debe haber una bomba en reposo que pueda entrar en operación para efectos de mantenimiento o reparación de las otras. Control. En la mayoría de los sistemas de torres de enfriamiento basta con un control de nivel en la piscina de agua que controla la entrada de la reposición
  • 19. Depósito de agua fría: Elemento estructural localizado en la parte inferior de la torre de enfriamiento para recibir el agua fría de la torre y dirigirla a una línea de succión o al cárcamo. Los materiales de construcción son: madera tratada, metal, fibra de vidrio o concreto
  • 20. ACCESORIOS Los accesorios para torres de enfriamiento están diseñados para simplificar la instalación, mejorar la eficiencia de la torre, reducir el mantenimiento y maximizar el rendimiento de los medios de relleno y los eliminadores de rocío Rejillas de entrada Las rejillas, que se instalan en la entrada de aire de la torre, actúan como barreras para los escombros, las salpicaduras de agua, el ruido y la luz del sol, al tiempo que mejoran el flujo de aire y la apariencia general de la torre.
  • 21.  Bloquean considerablemente la luz solar para reducir el crecimiento de algas en las superficies interiores del sistema de torre de enfriamiento, con lo cual disminuye el costo de los productos químicos de eliminación de algas y de mano de obra.  Reducen el ruido que sale de la torre a través de las rejillas en aproximadamente tres decibelios.  Permite resultados de muy baja presión.
  • 22. Soportes Los sistemas de soporte para productos específicos están diseñados para una integración perfecta con la torre y una instalación sencilla. Cada componente está diseñado para brindar un soporte adecuado al tiempo que mejora el rendimiento del producto y permite la circulación máxima de aire y agua.
  • 23. Sellos anti-agua Los sellos anti-agua, diseñados para simplificar la instalación del eliminador de rocío, se instalan alrededor de los anclajes de soporte y los postes de las columnas para evitar fugas de aire y el paso de gotitas
  • 24. Boquillas Dispositivo para controlar la distribución del agua en la parte superior de una torre de enfriamiento. Las boquillas están diseñadas para suministrar agua en forma de rocío (spray), a presión, o de chorro si es por gravedad (torre tipo flujo cruzado)
  • 26. MANTENIMIENTO Durante la puesta en marcha de una torre de enfriamiento deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos: Efectuar una inspección visual sobre ventiladores, motores y reductores de velocidad, debe hacer correcta lubricación y la correa del ventilador debe estar tensada. Debe controlarse el sentido de giro y las vibraciones del ventilador, ajustar el ángulo de los álabes si es necesario.
  • 27. Inspeccionar los rellenos, comprobar el buen estado, la correcta colocación y la posible formación de algas que obstruya el paso del aire La válvula que controla la reposición debe estar en buen estado y en la medida de lo posible sin corrosión que impida su funcionamiento
  • 29. Factores que provocan la formación de algas En el agua se desarrollan toda clase de algas, bacterias y microorganismo, siendo mayor la reproducción de estos vegetales en los lugares que están mas expuestos a los rayos solares, la abundancia puede ser tal que causan taponamientos en el relleno y boquillas de aspersión provocando disminución de flujo, paros continuos en las maquinas además de que ocasionan corrosión en las superficies metálicas ya que las algas vivas desprenden oxigeno.
  • 31. El agua tiene que ser tratada antes de su utilización para eliminar los contaminantes no deseados y estabilizar las propiedades como el pH. El pH en el agua es generalmente una indicación de la condición ácida o alcalina del agua.
  • 32. Un valor de pH de menos de siete indica agua ácida. Un valor de pH de más de siete, significa alcalinidad en el agua. El agua potable debe tener un valor de pH de siete o lo más cerca de siete. Los bajos niveles de pH en el agua potable se pueden corregir con métodos específicos.
  • 33. El rango de PH al que se trabajará  PH neutro  PH alcalino
  • 34. Los sistemas con pH neutro se controlan normalmente con ácido sulfúrico y suelen ser más económicos al trabajar a un número de ciclos de concentración mayor. En cuanto a las incrustaciones se consigue cierto nivel de protección, aunque la protección contra la corrosión sólo resulta eficaz si se consigue una buena regulación de pH y una concentración correcta de inhibidor de corrosión. Si el pH es inferior, pueden aparecer corrosiones y si el pH es superior pueden aparecer incrustaciones. Por tanto, el tratamiento a pH neutro tiene algunas ventajas (permite mayores ciclos de concentración y menor consumo de productos químicos).
  • 35. Cuando se opta por trabajar a pH alcalino, la ventaja fundamental es que la corrosividad del agua de refrigeración es mucho menor que en el caso anterior. Los mayores problemas de este tipo de tratamiento son las incrustaciones y los depósitos, sobre todo debidos a las sales cálcicas y magnésicas (carbonatos y sulfatos). En estos sistemas los ciclos de renovación deben ser más bajos para disminuir los índices de solubilidad (se purga más agua), lo que supone que la cantidad de agua que se aporta y que se purga es mucho mayor (aumenta el vertido). En consecuencia, la cantidad de productos químicos que se consumen para el tratamiento también es mucho mayor. El tratamiento a pH alcalino tiene menos riesgos, pero también es más agresivo con el medio ambiente (aumentan los vertidos) y el coste es mayor, al aumentar el consumo de agua y de productos químicos de tratamiento.
  • 36. Solución neutralizante Para eliminar los niveles de pH ácidos en grandes cantidades de agua se puede agregar una solución de neutralización de carbonato de sodio en agua al sistema de agua. El carbonato de sodio puede aumentar el pH a ocho, de requerirse. Un sustituto para el carbonato de sodio puede ser carbonato de potasio en la alimentación neutralizante. Las cantidades de carbonato de sodio o carbonato de potasio en la solución de alimentación de neutralización se deben mantener bajo el nivel prescrito para evitar efectos no deseados en la salud. Cualquier proceso de alteración en el nivel de pH se debe hacer bajo la supervisión y guía de un experto.