16 de marzo de 2015
Categorías: Torres de refrigeración.
Categorías: Torres de refrigeración.
¿Qué es una torre de refrigeración? Una torre de refrigeración es un dispositivo de rechazo de calor que utiliza el proceso de enfriamiento por evaporación para transferir el calor residual a la atmósfera. El calor residual entra en la torre de refrigeración en forma de agua caliente y se bombea al sistema de distribución de agua situado encima del medio de refrigeración. A continuación, el agua se dispersa hacia abajo por la torre, mientras que simultáneamente se introduce aire en la torre. La mezcla del aire y el agua hace que una pequeña parte del agua se evapore, eliminando calor del agua. Este calor se transfiere al aire, que es extraído por la parte superior de la torre y expulsado a la atmósfera. El agua fría resultante vuelve a circular por la fuente de calor en un ciclo continuo.
Existen dos tipos de torres de refrigeración: de flujo cruzado y de contracorriente.
Torres de refrigeración de flujo cruzado
En un diseño de torre de flujo cruzado, el flujo de aire es perpendicular al flujo de agua. A medida que el agua se distribuye y fluye hacia abajo a través del relleno, el aire fluye horizontalmente a través del relleno. Las torres de flujo cruzado tienen una huella física menor que las torres de contraflujo de la misma capacidad, lo que las hace ventajosas para emplazamientos donde el espacio es limitado.
Torres de refrigeración de contracorriente
En un diseño de torre de contraflujo, el aire y el agua fluyen en paralelo en direcciones verticales opuestas. El aire entra en la torre a través de entradas de aire y es aspirado verticalmente, mientras que el agua es pulverizada a través de boquillas en la parte superior de la torre y luego fluye hacia abajo a través del relleno. Las torres de contracorriente son más comunes que las de flujo cruzado porque tienen la ventaja de que los costes de bombeo son menores. Esto se debe a que el agua se bombea generalmente a una elevación más baja que en las torres de flujo cruzado de tamaño similar.
Torres de refrigeración de tiro natural frente a tiro mecánico
Las torres también pueden clasificarse como de tiro natural o de tiro mecánico. Como su nombre indica, las torres de tiro natural permiten la circulación del aire por convección natural. El aire circula por la torre porque, al calentarse y humedecerse, se eleva de forma natural por encima del aire exterior más frío que se aspira. Para generar el flujo de aire necesario, las torres de refrigeración de tiro natural requieren chimeneas altas para crear el tiro requerido. Las torres de tiro mecánico funcionan de forma similar, pero utilizan ventiladores para crear el flujo de aire necesario. Debido a ello, las torres de tiro mecánico suelen ser más pequeñas que las de tiro natural, pero aumentan los costes operativos. Además, existen torres de reducción de penacho que combinan el enfriamiento evaporativo con intercambiadores de calor secos para reducir la visibilidad del penacho (vapor) en zonas en las que el penacho podría crear problemas de seguridad o resultar estéticamente desagradable.
Medios de relleno para torres de refrigeración
Para mejorar la transferencia de calor y la eficacia de la torre, se instalan medios de relleno en su interior para aumentar la superficie de contacto, así como el tiempo de contacto, entre el aire y el agua (lo que permite que se evapore más calor residual). Existen dos tipos de rellenos: de película y de salpicadura. Los rellenos de película hacen que el agua se extienda en una fina película, exponiendo una gran cantidad de superficie en un volumen muy compacto. Los rellenos por salpicadura rompen el agua que cae en pequeñas gotas, exponiendo continuamente más agua al flujo de aire. Ambos métodos permiten mejorar el rendimiento de las torres; sin embargo, la selección y la cantidad de relleno varían en función de las condiciones térmicas, la geometría de la torre y la calidad del agua.
Eliminadores de gotas
Los eliminadores de gotas eliminan las pequeñas gotas de agua que se arrastran en el aire de salida para minimizar las molestias y los problemas de salud que crean si se permite que escapen por la parte superior de la torre junto con el aire calentado. Los eliminadores de gotas están diseñados para crear una trayectoria tortuosa para la corriente de aire. Cuando las gotas de agua se mueven a través de ellos, se ven obligadas a cambiar de dirección e impactar contra las paredes laterales del eliminador de gotas, coalesciendo y escurriendo de nuevo hacia la sección húmeda de la torre de refrigeración.
