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TORRES DE ENFRIAMIENTO
DESCRIPCION
TIPOS
COMPONENTES
PARAMETROS OPERACIONALES
TORRES DE ENFRIAMIENTO
Las torres de enfriamiento tienen como nalidad enfriaruna corriente de agua or !aori"acin arcial de estacon el consiguiente intercam#io de calor sensi#le ylatente de una corriente de aire seco y fro $ue circula orel mismo aarato%
Las torres ueden ser de muc&os tios' sin em#argo elenfo$ue se centra en un e$uio de costo inicial #a(o y decosto de oeracin tam#i n reducido%
Con frecuencia la arma"n y el ema$ue interno son de
madera%Es comn la imregnacin de la manera' #a(o resincon fungicidas%
)eneralmente el enta#lado de los costados de la torre esde ino, olister refor"ado con !idrio' o cemento de
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TORRES DE ENFRIAMIENTO
Pueden emacarse con ema$ues lsticos% Elema$ue de lstico uede ser oliroileno'moldeado en forma de enre(ado o alguna otra
El esacio !aco es mu* grande' generalmentema*or del +,- con el n de $ue la cada deresin del gas sea lo ms #a(a osi#le%
Como consecuencia la suercie de la interfaseno slo inclu*e la suercie de las elculasl$uidas $ue &umedecen el ema$ue' sinotam#in la suercie de las gotas $ue caencomo llu!ia desde cada la de
TIPOS DE TORRES DEENFRIAMIENTO
Las torres de enfriamiento se clasican segnla forma de suministro de aire en.
Torres de circulacin natural
/% Atmosfricas
0% Tiro natural
Torres de tiro mecnico
/% Tiro inducido
0% Tiro For"ado
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TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
Torres de Circulacin natural/% Atmosfricas. El mo!imiento del aire deende del
!iento y del efecto asirante de las #o$uillasasersoras% Se usan en e$ueas instalaciones%Deende de los !ientos redominantes ara elmo!imiento del aire%
0% Tiro natural. El 1u(o de aire necesario se o#tienecomo resultado de la diferencia de densidades'entre el aire ms fro del e2terior y h medo delinterior de la torre% 3tili"an c&imeneas de granaltura ara lograr el tiro deseado%De#ido al inmenso tamao de estas torres 45,,ie alto y 6,, ie de di metro7' se utili"an or logeneral ara 1u(os de agua or encima de 0,,,,,gm
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
Torres de Tiro mecnico
El agua caliente $ue llega a la torre uededistri#uirse or #o$uillas asersoras ocomartimientos $ue de(an asar &acia a#a(oel 1u(o de agua a tra!s de unos oricios%
El aire usado ara enfriar el agua calientees e2trado de la torre' en cual$uiera delas dos formas siguientes.
/% Tiro Inducido. El aire se succiona a tra!s de latorre mediante un !entilador situado en laarte suerior de la torre% Son las msutili"adas%
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
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0% Tiro for"ado. El aire se fuer"a or un!entilador situado en el fondo de la torrey se descarga or la arte suerior%
Estas torres estn su(etas articularmente ala recirculacin del aire caliente y hmedo $uees descargado' dentro de la toma del!entilador' de#ido a la #a(a !elocidad dedescarga y $ue materialmente reduce laefecti!idad de la torre%
El tiro inducido con el !entilador en la artesuerior de la torre e!ita esto y ademsermite una distri#ucin interna msuniforme del aire%
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
Torres de 1u(o cru"ado.
El aire entra a los lados de la torre 1u*endo&ori"ontalmente a tra! s del agua $ue cae%Las corrientes de aire laterales se unen en un
asa(e interno y de(an la torre or el toe%Las torres de 1u(o cru"ado re$uieren ms aire y
tienen un costo de oeraci n ms #a(o $ue lastorres a contracorriente%
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COMPONENTES DE LAS TORRES DE
ENFRIAMIENTO
E$uio mecnico
/% 8entiladores
0% Motores
Sistema de distri#ucin del agua.
/% Las torres a contracorriente disersan el 1u(oa tra!s de un sistema de distri#ucin desra* a #a(a resin' desde un sistema de
tu#eras distri#uido a lo largo de toda la torre0% Los diseos de 1u(o cru"ado tienen un sistema
de distri#ucin del agua caliente or gra!edada tra!s del ema$ue%
COMPONENTES DE LAS TORRES DE
ENFRIAMIENTO
Sistema de distribucin de agua:
La eciencia glo#al de una torre de enfriamiento estadirectamente relacionada con el dise o delsistema de distri#ucin de agua caliente%
La consideracin rincial en la seleccin del tio desistema de distri#ucin de agua ara unaalicacin esecca es la ca#e"a a !encer or la#om#a%
La ca#e"a de la #om#a imuesta or una torre deenfriamiento consiste de la altura esttica 4relati!aa la altura desde la entrada' ms la resinnecesaria ara mo!er el agua a tra!s del sistemade distri#ucin y so#re el relleno%
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COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTO
Sistema de distribucin de agua:
La ca#e"a de #om#eo !ara de acuerdo a laconguracin de la torre%
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COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTO
COMPONENTES DE LAS TORRES DE
ENFRIAMIENTO
Sistema de distribucin de agua:
Torres contracorriente: utili"an un sistema dedistri#ucin de sra* a alta resin ara lograrcu#rir todo el relleno de la torre%
El atrn de sra* de las #o$uillas es sensi#le a loscam#ios en el 1u(o de agua' y a los cam#ios en laresin de las #o$uillas%
Las torres a contracorriente tienen un rea de resin
menor $ue las de 1u(o cru"ado ero re$uierenaltura adicional' altura esttica y ca#e"a dinmicaara alcan"ar el mismo efecto de enfriamiento%
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COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTO
Sistema de distribucin de agua:
Las torres a 1u(o cru"ado utili"an un sistema dedistri#ucin diferente% El agua caliente esdistri#uida a tra!s de los ema$ues orgra!edad a tra! s de unos e$ueos oriciosu#icados en el iso de la #ase de entrada%
Tal sistema no es un sistema de distri#ucin ensra*% El aire se mue!e &ori"ontalmente a tra!s
del ema$ue y se cru"a con el agua $ue cae% Enlas torres de 1u(o cru"ado el comonente deresin interna de la ca#e"a de #om#eo esinsignicante de#ido a $ue el 1u(o esrincialmente or gra!edad
COMPONENTES DE LAS TORRES DE
ENFRIAMIENTO
Sistema de distribucin de agua:
Comaradas a las torres de 1u(o cru"ado lascontracorriente ueden re$uerir de 5 a 6 sigadicionales de ca#e"a ara alcan"ar unadistri#ucin adecuada del sra*%
Esta ele!ada ca#e"a de #om#eo conduce a ma*orescostos iniciales y anuales or consumo deenerga de las #om#as%
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COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTO
Sistema de distribucin de Aire
En las torres contracorriente la resistencia al 1u(oascendente del aire or arte de las gotas $uecaen resulta en una ele!ada p rdida de resinesttica y una ma*or otencia del !entilador $ueen 1u(o cru"ado%
Las torres a 1u(o cru"ado contienen unaconguracin del relleno a tra!s de la cual elaire se mue!e &ori"ontalmente a tra!s del
agua $ue cae%Las torres de 1u(o cru"ado utili"an esencialmentetoda la altura de la torre ara las re(illas de!entilacin' reduciendo la !elocidad de entradadel ir, y minimi"ando la recirculacin y prdida detiro%
COMPONENTES DE LAS TORRES DE
ENFRIAMIENTO
Relleno.
Distri#uido dentro de la torre suministra elrea suercial ara la transferencia de masay calor%
Eliminadores de des!iacin
9ase recolectora del agua fra
El agua fra es recogida or la #ase del fondo
Des!iadores del 1u(o de aire Cu#ierta de redistri#ucin
En torres de 1u(o cru"ado se necesitaromer la corriente de agua $ue #a(a%
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TRANSFERENCIA DE MASAY CALOR
Mer:el demostr $ue la transferencia total decalor es directamente roorcional a ladiferencia entre la entala del aire saturado a latemeratura del agua y la entala del aire en elunto de contacto con el agua.
Q = ;
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TRANSFERENCIA DE MASAY CALOR
Como la entala y temeratura del aire y el
agua cam#ian a lo largo de la torre se tiene.d> = d;
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TRANSFERENCIA DE MASAY
CALOR KS KaV G dhha2
= =L L L h w h ah a 1
Al termino ;a8?L se le llama la
caracterstica de la torre O como.KS KaV tw2 dtw
Al integrar utili"ando el mtodo deTc&e#*c&e de la siguiente manera.
= =
TRANSFERENCIA DE MASAY CALOR
(y y y y1 + + +2 3 4 )ydx = (b a)*
4
de y a x = a + 0.1*(b-a)
de y a x = a + 0.4*(b-a)
de a x = b - 0.4* b-a o a x = a+0.6* b-a
de y a x = b-0.1*(b-a) o a x = a + 0.9
b
y= Valor1
y Valor2 =y= Valor
3
y= Valor4 *(b-a)
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K a VPara la e!aluacin
TRANSFERENCIA DE MASAY
Ltw 2 dtw
______= Cw L t w 1 h w h a
Donde.h1= !alor de 4&=-&a7 a la temeratura de t=1
,%/
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TRANSFERENCIA DE MASAY CALOR
Donde.Rango = T&= $Tc=
Alcance 4Aroac&7 = Tc= $ T=#Tam#in llamado diferencia til de temeratura
K a V
Para calcular el !alor detam#in se uede utili"ar un nomograma o lasgracas de caractersticas de la torre%
TRANSFERENCIA DE MASAY
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TRANSFERENCIA DE MASAY CALOR
Como e(emlo suongamos $ue se tiene una torre$ue oera con un inter!alo de 0, %& temeratura delagua fra de ,%& y temeratura de #ul#o h medode ,%F% Con L?) = /%Se uede !er a continuacin en el nomograma%
TRANSFERENCIA DE MASAY
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TRANSFERENCIA DE MASAY CALOR
Las emresas $ue disean torres de enfriamientocuentan con e2tensas ta#las del cooling to=erinstitute $ue se ueden conseguir en el CoolingTo=er Institute 9lue 9oo: y '(e )*enen la +omas*(*en)e:
TRANSFERENCIA DE MASAY
CALOR
Las cur!as caractersticas sir!en como una medidade la caacidad de enfriamiento de la torre a la cualalica%
KaVL= CL G
m
TRANSFERENCIA DE MASAY
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Donde y m son constantes ara una torredada y se determinan or las caractersticasdel ema$ue
TRANSFERENCIA DE MASAY
CALOR
La cur!a caracterstica es utili"ada ara determinar el#uen funcionamiento de la torre en con(unto concur!as de ;a8?L !s L?)% ;a8?L es una medida delgrado de dicultad ara los re$uerimientos deenfriamiento del l$uido%Esta ltima cur!a uede llamarse tam#in / Cur!ade Re$uerimientos de diseo0 uesto $ue es una
medida del grado de dicultad ara alcan"ar losre$uerimientos de diseo' y no tiene nada $ue !er
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TRANSFERENCIA DE MASAY CALOR
La interseccin de la cur!a caracterstica y la cur!a dere$uerimiento de diseo locali"a el unto de diseo%El fa#ricante redice $ue' cuando se conoce L?)' el1u(o de circulacin de agua de diseo' la temeraturade entrada del agua y la temeratura de #ul#o hmedo' se uede #uscar la temeratura de salida delagua%
KaV t w 2 d t w_________= C w
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INFL3ENCIAS EGTERNAS SO9RE ELF3NCIONAMIENTO DE LA TORRE
RECIRC3LACION
La recirculacin en las torres de enfriamiento sedene como una adulteracin de la atmsfera deentrada a la torre or la atmsfera de salida de lamisma%
El efecto de la recirculacin se !e en un ineseradoaumento de la temeratura de #ul#o hmedo del aire$ue entra a la torre de enfriamiento 4or encima de latemeratura de #ul#o hmedo del aire am#iente7 , y
un corresondiente incremento en la temeratura delagua $ue sale de la torre%
.
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OTROS CALC3LOS EN TORRES DEENFRIAMIENTO
l VO344 4VO73O84 9 ; VO344 47373O8
l V34 A43 = 344 > 79