Torresenfriamiento

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TRATAMIENTO DEL AGUA DE ENFRIAMIENTO

La mayor parte del agua empleada con fines industriales se usa para enfriar un producto o un proceso. La disponibilidad del agua en la mayoría de las áreas industrializadas y su gran capacidad calorífica han hecho del agua el medio de transferencia de calor favorito en las aplicaciones industriales y de servicios. El enfriamiento directo con aireestá hallando un uso creciente, sobre todo en áreas donde el agua escasea, pero todavía está muy atrás del agua en número total de aplicaciones y en la carga total de transferencia de calor.

Durante los años recientes, el uso del agua para enfriamiento se ha puesto bajo una vigilancia creciente tanto desde el punto de vista ambiental como desde el conservacionista y como resultado, lospatrones de uso del agua de enfriamiento están cambiando y continuarán haciéndolo. Por ejemplo , en muchos sistemas pasa el agua de enfriamiento a través del sistema de planta, sólo una vez, y se regresa a la cuenca. Esto crea una tasa elevada de retiro de agua y añade calor a la corriente receptora. Por otra parte, las torres de enfriamiento permiten la reutilización dela agua hasta tal punto que enla mayor parte de los sistemas de enfriamiento evaporativo modernos en que se emplean torres de enfriamiento se reducen las tasas de toma de la corriente en más de un 90%. Esto reduce en forma importante la entrada de calor a la corriente, pero no al ambiente, puesto que el calor se transfiere al aire.

Estos cambios en el diseño y en la operación de sistemas de agua de enfriamiento tienen unimpacto profundo en la química dela agua puesto que esta influye en el potencial de corrosión, depositación y ensuciamiento en el sistema. En este capítulo se revisan las operaciones industriales que usan agua con fines de enfriamiento, los problemas de corrosión incrustación y ensuciamiento en estos sistemas y en como estos afectan a la producción de la planta, tanto por la pérdida detransferencia de calor, como por fallas en el equipo, o por ambas causas. Además se examinan varios conceptos sobre el tratamiento del agua de enfriamiento y se analizan los procedimientos de control requeridos para el éxito del tratamiento.

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TRANSFERENCIA DE CALOR:

La transferencia de calor es tan solo el movimiento del calor de un cuerpo a otro, la fuente es el cuerpo más caliente y elmás frío, el receptor. En los sistemas de agua de enfriamiento el producto o proceso que se enfría es la fuente y el agua de enfriamiento el receptor.

En general, el agua de enfriamiento no entra en contacto directo con la fuente, los dos materiales se suelen separar por una barrera que permite el paso del calor de la fuente al receptor se llama superficie de transferencia de calor, y elconjunto de barreras en una recipiente de contención es un cambiador de calor.

En muchos cambiadores industriales de calor tanto la fuente como el receptor son líquidos . Sin la fuente es vapor de agua o algún otro que esté licuado, el cambiador de calor se conoce como condensador, si el receptor es un líquido que esté vaporizado, el cambiador recibe el nombre de evaporador.

El tipo mássencillo de cambiador de calor consiste en un tubo o tubería colocado concéntricamente dentro de otro, llamado coraza. Este se denomina cambiador de doble tubo. En este cambiador simple el líquido de proceso fluye a través del tubo interior y el agua de enfriamiento a través del anillo entre los tubos. El calor fluye cruzando al pared metálica que separa los fluidos. Puesto que ambos fluidospasas a través del cambiador una sola vez, este arreglo se conoce como cambiador de calor de un solo paso. Si ambos líquidos fluyen en la misma dirección, el cambiador es paralelo o de flujo corriente si se mueven en direcciones opuestas, el cambiador es del tipo de contracorriente.

Progresando a a partar de este cambiador, se diseñan unidades mas elaboradas para mejorar la eficiencia del...