Revisión de los medios de llenado a contraflujo de las torres de refrigeración

Es importante tocar con regularidad los aspectos básicos de las torres de refrigeración para proporcionar información vital a cualquier persona nueva en el sector, pero también es un buen recordatorio para los que llevan muchos años en la industria. Existen tres diseños básicos de geometría de flauta para los rellenos de película modular: flautas transversales (CF), flautas offset-verticales (OF) y flautas verticales (VF). Cada geometría tiene su propio conjunto de ventajas y desventajas en relación con la resistencia al ensuciamiento y el rendimiento térmico.

Flautas en cruz
Los diseños de estrías cruzadas han sido el estándar de la industria durante más de 30 años. La orientación nominal de 30° respecto a la vertical de los canales -con un ángulo de 60° incluido entre canales de chapas adyacentes- maximiza la turbulencia y la mezcla aire-agua, y se crean altas tasas de transferencia de calor en secciones de llenado relativamente poco profundas (6' y menos).

Otra característica importante es la capacidad de esta geometría para redistribuir lateralmente el agua que cae, de modo que una sección de relleno multicapa formada por hileras horizontales alternas pueda "mojar" completamente todo el volumen empacado. Esto hace que la geometría de estrías cruzadas sea muy eficiente térmicamente pero poco resistente al ensuciamiento. Debido a las estrías en ángulo, la velocidad de la película de agua se ralentiza y puede producirse fácilmente la deposición de sólidos. Por este motivo, la Brentwood desaconseja el llenado de CF en aguas con un alto potencial de incrustación.

Canales verticales desplazados
Al igual que los rellenos CF, la geometría de estrías descentradas-verticales permite un alto grado de turbulencia aire-agua y, por tanto, altos índices de transferencia de calor. Un factor diferenciador entre los dos tipos de relleno es que los rellenos con estrías desplazadas ofrecen una menor resistencia al flujo de aire (caída de presión) que los rellenos CF. Las estrías orientadas verticalmente permiten una alta velocidad de la película de agua, permitiendo así un mayor grado de resistencia al ensuciamiento que los rellenos CF. Dado que los canales están desplazados, el agua puede migrar lateralmente, como ocurre en los rellenos de CF, pero en menor medida. Sin embargo, en el caso del agua muy incrustada, los diseños OF sólo deben considerarse si se requiere alcanzar el máximo rendimiento térmico.

Flautas verticales
La geometría de estrías orientadas verticalmente permite la mayor velocidad de la película de agua y el mayor grado de resistencia al ensuciamiento. Los nuevos diseños VF permiten altas velocidades de transferencia de calor, pero no tan altas como las de los diseños CF y OF. La película de agua de alta velocidad reduce significativamente la fijación de bacterias formadoras de limo y, por tanto, la acumulación de limo. El Brentwood recomienda este tipo de medio cuando el agua de origen tiene un fuerte potencial de incrustación y el rendimiento térmico puede verse comprometido.

Las referencias anteriores son para diseños de llenado a contracorriente y su macroestructura. Los mismos fundamentos pueden aplicarse a los rellenos de película, así como a los nuevos paquetes modulares de salpicaduras, o paquetes de goteo. Recientemente ha habido un aumento de las solicitudes de información sobre el potencial de ensuciamiento entre un sistema de goteo de diseño acanalado cruzado y un sistema de goteo de diseño vertical desplazado, como el HTP25. Aunque estos productos parezcan muy antiincrustantes, los principios subyacentes de por qué se ensucian los embalajes siguen estando en juego. Los diseños con estrías cruzadas siguen aumentando el rendimiento térmico a expensas de la velocidad del agua a través de los paquetes, en comparación con un diseño desplazado verticalmente, debido a la menor velocidad del agua y a las tensiones de cizallamiento correspondientes.

En futuros blogs profundizaremos en el ensuciamiento y compartiremos algunos resultados preliminares de la cámara de ensuciamiento Brentwood R&D, ¡así que esté atento!