Practica torre de enfriamiento

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Laboratorio de Balances y Termodinámica Química

Torre de Enfriamiento

Luis Lecumberri
Daniela Molina
Alex Podolsky
Pablo Maza

Equipo 1

21 de abril 2010

Resumen Teórico:

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 porel interior de la torre. A fin de mejorar el contacto aire-agua, se utiliza un entramado denominado “relleno”. El agua entra en la torre por la parte superior y se distribuye uniformemente sobre el relleno utilizando aspersores. 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 yel aire. Una vez establecido el contacto entre el agua y el aire, tiene lugar una cesión de calor del agua hacia el aire. Ésta se produce debido a dos mecanismos: la transmisión de calor por convección y la transferencia de vapor desde el agua al aire, con el consiguiente enfriamiento del agua debido a la evaporación. En la transmisión de calor por convección, se produce un flujo de calor endirección al aire que rodea el agua a causa de la diferencia de temperaturas entre ambos fluidos.
La tasa de enfriamiento por evaporación es de gran magnitud en las torres de enfriamiento; alrededor del 90 % es debida al fenómeno difusivo. Al entrar en contacto el aire con el agua se forma una fina película de aire húmedo saturado sobre la lámina de agua que desciende por el relleno. Esto es debidoa que la presión parcial de vapor de agua en la película de aire es superior a la del aire húmedo que circula por la torre, produciéndose evaporación. Esta masa de agua evaporada extrae el calor latente de vaporización del propio líquido. Este calor latente es cedido al aire, obteniéndose un enfriamiento del agua y un aumento de la temperatura del aire. Existen tres tipos de torres deenfriamiento:
• Natural
• Inducida
• Forzado

Figura 1 Esquema de una torre de tiro natural.  
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Figura 2 Esquema de una torre con flujo a contracorriente y de tiro forzado 
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Figura 3 Torre de flujo a contracorriente y tiro inducido.

Ejemplo de cálculo:

Datos iniciales y constantes

|Valor inicial en el manómetro |9.5000 |cm|
|inclinado | | |
|Temperatura bulbo húmedo aire |12.0000 |°C |
|entrada | | |
|Temperatura bulbo seco aire |23.9000 |°C|
|entrada | | |
|Presión atmosferica |566.0000 |mmHg |
|Dimensiones del colector de |536.2500 |cm2 |
|agua | ||
|Densidad |1.0000 |g/cm3 |
|Gravedad |981.0000 |cm/s2 |
|Coeficiente para tubo Pitot |0.9900 | |
|Densidad del aire |0.7564 |kg/m3 |
|gc|1.0000 |m/s2 |
|Humedad absoluta ambiental |0.0100 |kg/kg aire seco |
|Área del tubo |214.0000 |cm2 |
|Peso molecular del aire |28.9600 |g/mol |
|Peso molecular del agua...