Torres de enfriamiento

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  • Publicado : 22 de marzo de 2011
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Introducción
Las máquinas y los procesos industriales, así como aquellos dedicados al confort humano, generan enormes cantidades de calor que deben ser continuamente disipadas si se quiere que esas máquinas y procesos operen eficientemente. Aunque los intercambiadores finales son los ríos, arroyos, lagos e inclusive los océanos, el proceso natural de evaporación los hace muy efectivos aunque sincontrol, debido a la superficie a veces fija, a veces variable, que los contiene y a su total dependencia de los vientos dominantes.
Las torres de enfriamiento regulan el proceso de enfriamiento mediante la evaporación controlada, reduciendo así la cantidad de agua consumida. Esto se logra cuando a la gota que se pone en contacto con el aire, se le evapora la película exterior, requiriendo paraeste proceso de absorber calor, el cual se toma de la propia gota, enfriándola consecuentemente. Es decir, el enfriamiento se realiza tanto por calor sensible (cambio de temperatura) como por calor latente (cambio de estado físico).
El objeto que se persigue en la torre es que la gota este el mayor tiempo posible en contacto con el aire, lo cuál se logra con la altura de la misma y ademásinterponiendo obstáculos (el relleno), que la van deteniendo y al mismo tiempo la van fragmentando facilitando más el proceso evaporativo. En términos generales podemos decir que la capacidad de enfriamiento de una torre es una combinación de todas las variables involucradas en el diseño y selección de la misma y nos indica la cantidad de agua que enfría en condiciones de operación comparada con lascondiciones de diseño, esto es entonces, el equivalente de la eficiencia térmica.
La mayor parte de la información disponible para las torres de enfriamiento es de selección, no de diseño y el cliente no puede nunca determinar "a priori" si una torre está bien o mal diseñada y si a esto se le agrega que en mayor o menor grado las torres siempre enfrían, entendemos el porque la dificultad paraevaluar éstos equipos.

TORRES DE ENFRIAMIENTO
GENERALIDADES
Las torres de enfriamiento son los equipos encargados de disipar grandes cantidades de calor, que se generan en los procesos industriales.
El agua es el medio más utilizado para la eliminación de calor, y las torres de enfriamiento son los equipos más eficientes para su disipación. En ellas, el agua caliente se pone en contacto con unacorriente de aire para favorecer el enfriamiento.
Principios
Los procesos de enfriamiento del agua se cuentan entre los más antiguos que se conocen. Algunos de estos procesos son lentos, como el enfriamiento del agua en la superficie de un estanque.

El proceso de transferencia de calor comprende:
1. La transferencia de calor latente debido a la evaporación de una porción pequeña de agua.2. La transferencia de calor sensible debido a la diferencia de temperatura entre el agua y el aire.

La posible eliminación teórica de calor por libra de aire circulado en una torre de enfriamiento depende de la temperatura y el contenido de humedad del aire. La temperatura de bulbo húmedo es un indicador del contenido de humedad del aire. Por tanto, esta es la temperatura teórica mas bajaa la que puede enfriarse el agua.
Teoría de la torre de enfriamiento
En las torres de enfriamiento se consigue disminuir la temperatura del agua caliente que proviene de un circuito de refrigeración mediante la transferencia de calor y materia al aire que circula por el interior de la torre. A fin de mejorar el contacto aire-agua, se utiliza un entramado denominado “relleno”. El agua entra enla torre por la parte superior y se distribuye uniformemente sobre el relleno utilizando pulverizadores. De esta forma, se consigue un contacto óptimo entre el agua y el aire atmosférico.
El relleno sirve para aumentar el tiempo y la superficie de intercambio entre el agua y el aire. Una vez establecido el contacto entre el agua y el aire, tiene lugar una cesión de calor del agua hacia el aire....
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