Torres enfriamiento

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Torres de Enfriamiento de Agua

Operaciones Unitarias II

Contenidos
1 2 Sistemas de Enfriamiento

Tipos de Torres de Enfriamiento
Criterios de Dimensionamiento Balance de Energía

3 4 5 3
6 3

Cálculo de Altura ( NUT y AUT) Caracteristicas de Funcionamiento Ciclos de Concentración

7 4

Introducción
• Las torres de enfriamiento son un tipo especial de columnasrellenas, que permiten enfriar agua de proceso a gran escala a traves del contacto con aire. Entre los materiales del relleno el más común es la madera de ciprès o pino, algunas utilizan laminas de asbesto, concreto o PVC. El mayor costo de operación lo representa la potencia consumida por los ventiladores.





Objetivo de un Sistemas de Enfriamiento Enfriar el agua de proceso para reutilizarlaen los equipos de transferencia de calor ( Condensadores o Intercambiadores de Calor):

  L  CpL  T
• • • • Donde: Φ : Carga térmica de los equipos de tranferencia de calor L: Circulacion de liquido CpL : Capacidad calorifica del Liquido ΔT : Rango o intervalo de temperaturas entre la entrada y salida de los equipos de transferencia de calor

Sistemas de Enfriamiento

Sistemas deEnfriamiento

Recirculación Abierta
Una Etapa

Recirculación Cerrada

Sistemas de Enfriamiento
• Recirculación Abierta:
 Caracteristicas:  Flujos de agua moderados  Rango de temperaturas entre 20 y 30 ºF.  Ventajas:  Reposición de agua

 Desventajas:  Corroción  Sucio y olor  Tamaño  Deterioro

“TORRES DE ENFRIAMIENTO DE AGUA”

Sistemas de Enfriamiento
• Una Etapa:
Caracteristicas:  Flujos de agua grandes  Rango de temperaturas entre 5 y 10 ºF.  Ventajas:  Sistema de enfriamiento mas usado.  Desventajas:  Corroción  Sucio y olor  Tamaño  Deterioro

Sistemas de Enfriamiento
• Recirculación Cerrada:
 Caracteristicas:  Flujos de agua restringidos  Rango de temperaturas entre 10 y 15 ºF.  Ventajas:  Agua limpia  Desventajas:  Corroción  Sucio yolor  Deterioro

Clasificación de Torres de Enfriamiento
CONTACTO DIRECTO (ENFRIAMIENTO POR EVAPORACION) CONTACTO INDIRECTO (ENFRIAMIENTO POR CONDUCCION-CONVECCION)

IMPULSO MECANICO (TIRO MECANICO)

IMPULSO NO MECANICO (TIRO NATURAL)

Patrón de flujo contracorriente o cruzado

 TIRO FORZADO  TIRO INDUCIDO

 ATMOSFERICAS ASPERSORAS  CHIMENEA HIPERBOLICA

CONTACTO DIRECTO –TIRO NATURAL

Agua caliente

Distribuidores

Superficie de contacto

TORRE DE ENFRIAMIENTO ATMOSFERICA

Deflectores

Aire atmosférico

Agua fría

CONTACTO DIRECTO – TIRO NATURAL

Aire húmedo y caliente
Elevación típica: 100 a 150 metros

TORRES DE ENFRIAMIENTO DE CHIMENEA HIPERBOLICA
Aire entrada

Carcasa de concreto reforzado Empaque Sistema de distribución Aire salidaAgua fría Agua caliente

Reservorio de agua fría

CONTACTO DIRECTO – TIRO MECANICO Aire salida Ventilador

Distribuidores

TORRE DE ENFRIAMIENTO DE TIRO INDUCIDO

Agua caliente
aire

Relleno Aire entrada
agua

Aire entrada

Agua fría

CONTACTO DIRECTO – TIRO MECANICO Aire salida

Agua caliente

TORRE DE ENFRIAMIENTO DE TIRO FORZADO
aire

Relleno

DistribuidoresVentilador

Aire atmosférico

Agua fría

Criterios de Dimensionamiento
1 2 3

Área de la torre de enfriamiento

Intervalo de enfriamiento (temperatura del agua caliente menos la del agua fría)
ESPECIFICACION

Diferencia útil de temperaturas a la temperatura de bulbo húmedo
ACERCAMIENTO

Criterios de Dimensionamiento

4

5

Cantidad de agua que se desea enfriar .

Velocidaddel aire a través de la torre
CAIDA DE PRESIÓN

Criterios de Dimensionamiento
Intervalo de enfriamiento (temperatura del agua caliente menos la del agua fría)

Criterios de Dimensionamiento
Diferencia útil de temperaturas a la temperatura de bulbo húmedo. (t líquido salida - T bulbo húmedo : 2,5 – 5,0 °C)

Temperatura de bulbo húmedo de aire de entrada

Acercamiento: t líquido...
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