Torres De Enfriamiento

Generalidades de torres de enfriamiento de agua
Las torres de enfriamiento son equipos que se usan para enfriar agua en grandes volúmenes porque, son el medio más económico para hacerlo, si se compara con otros equipos de enfriamiento como los cambiadores de calor donde el enfriamiento ocurre a través de una pared.
En el interior de las torres se monta un empaque con el propósito de aumentarla superficie de contacto entre el agua caliente y el aire que la enfría.
En las torres se colocan deflectores o eliminadores de niebla que atrapan las gotas de agua que fluyen con la corriente de aire hacia la salida de la torre, con el objeto de disminuir la posible pérdida de agua.
El agua se introduce por el domo de la torre por medio de vertederos o por boquillas para distribuir el agua enla mayor superficie posible,.
El enfriamiento ocurre cuando el agua, al caer a través de la torre, se pone en contacto directo con una corriente de aire que fluye a contracorriente o a flujo cruzado, con una temperatura de bulbo húmedo inferior a la temperatura del agua caliente, en estas condiciones, el agua se enfría por transferencia de masa (evaporación ) y por transferencia de calorsensible y latente del agua al aire, lo anterior origina que la temperatura del aire y su humedad aumenten y que la temperatura del agua descienda; la temperatura límite de enfriamiento del agua es la temperatura de bulbo húmedo del aire a la entrada de la torre.
Se recomienda el tratamiento del agua a enfriar, agregando álcalis, algicidas, bactericidas y floculantes; y, realizar un análisis periódicotanto de dureza como de iones cloro ya que éstos iones son causantes de las incrustaciones y de la corrosión en los elementos de la torre.
La evaporación como causa de enfriamiento.
El enfriamiento de agua en una torre tiene su fundamento en el fenómeno de evaporación.
La evaporación es el paso de un líquido al estado de vapor y solo se realiza en la superficie libre de un líquido, un ejemploes la evaporación del agua de los mares.
Cuando el agua se evapora sin recibir calor del exterior es necesario que tome de sí misma el calor que necesita, esto origina que el agua se enfríe y por lo tanto que su temperatura disminuya.

Ejemplos de enfriamiento natural por evaporación.
Durante la evaporación natural se absorbe calor y esto constituye un proceso de enfriamiento.
Esto lodemuestra la experiencia:

· Se sabe que el agua contenida en un jarro poroso se mantiene muy fresca a causa de la evaporación que se produce en la superficie del jarro, ya que fluye a través de sus poros y en contacto con el aire no saturado se evapora.
· Un líquido caliente se enfría vaciándolo de un recipiente a otro porque aumenta la evaporación al incrementarse el contacto con el aire.
· Elfrío que se experimenta al salir de un baño se debe a la evaporación rápida del exceso de humedad en la piel al contacto con el aire.
Mecanismo de la evaporación.
En la superficie del agua que esta en contacto con aire no saturado sucede lo siguiente:
1. Inicialmente el agua toma calor de sí misma para evaporarse y así se crea un gradiente de temperatura entre el seno del agua y la superficie decontacto.
2. El aire recibe humedad (vapor) y por lo tanto energía en forma de calor latente de vaporización
3. Después el aire le proporciona energía al agua, la que se evapora cada vez más a expensas de la energía del aire que de sí misma, hasta establecerse un estado de equilibrio a la temperatura de bulbo húmedo del aire.

Variables que influyen en la evaporación.
En la superficie decontacto agua - aire el calor total que gana el aire (Q) esta dado por la relación:
Q = A h ΔT
Con la que se deduce que la evaporación depende de:
1. Las propiedades del sistema
· Presión total: La evaporación es más rápida a bajas presiones o en el vacío y más lenta a presiones altas.
· Area de contacto (A). La masa de agua evaporada es proporcional a la superficie en la cual se efectúa la...