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TORRES DE ENFRIAMIENTODESCRIPCIONl TIPOSl COMPONENTESl PARAMETROS OPERACIONALESlTORRES DE ENFRIAMIENTOLas torres de enfriamiento tienen como finalidad enfriar unacorriente de agua por vaporizacióvaporización parcial de esta con elconsiguiente intercambio de calor sensible y latente de unacorriente de aire seco y frífrí o que circula por el mismo aparato.Las torres pueden ser de muchos tipos, sin embargo el enfoque sesecentra en un equipo de costo inicial bajo y de costo de operacióoperació ntambiétambié n reducido.Con frecuencia la armazóarmazón y el empaque interno son de madera.Es comúcomún la impregnacióimpregnació n de la manera, bajo presiópresión confungicidas.Generalmente el entablado de los costados de la torre es de pino,pino,poliépoliéster reforzado con vidrio, o cemento de asbesto.1
TORRES DE ENFRIAMIENTOPueden empacarse con empaques pláplásticos. Elempaque de pláplástico puede ser polipropileno, moldeadoen forma de enrejado o alguna otra forma.El espacio vacívacío es muy grande, generalmente mayordel 90% con el fin de que la caícaída de presiópresión del gassea lo mám ás baja posible.Como consecuencia la superficie de la interfase no sósóloincluye la superficie de las pelípel ículas lílíquidas quehumedecen el empaque, sino tambiétambién la superficie delas gotas que caen como lluvia desde cada fila deTIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTOLas torres de enfriamiento se clasifican segúseg ún la formade suministro de aire en:l Torres de circulaciócirculaci ón natural1. AtmosfAtmosfééricas2. Tiro naturall Torres de tiro mecámecánico1. Tiro inducido2. Tiro Forzadol Otros tipos: Torres de flujo cruzado2
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTOTorres de Circulación natural1. AtmosfAtmosfééricas: El movimiento del aire depende del viento ydel efecto aspirante de las boquillas aspersoras. Se usanen pequeñpequeñas instalaciones. Depende de los vientospredominantes para el movimiento del aire.2. Tiro natural: El flujo de aire necesario se obtiene comoresultado de la diferencia de densidades, entre el aire mámásfríío del exterior y húfrhúmedo del interior de la torre. Utilizanchimeneas de gran altura para lograr el tiro deseado.Debido al inmenso tamañtamaño de estas torres (500 pie alto y400 pie de diámetro), se utilizan por lo general para flujosde agua por encima de 200000 gpmSon ampliamente utilizadas en las centrales tétérmicas.lTIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTOTorres de Tiro mecámecánicoEl agua caliente que llega a la torre puede distribuirsepor boquillas aspersoras o compartimientos quedejan pasar hacia abajo el flujo de agua a travétravés deunos orificios.El aire usado para enfriar el agua caliente es extraíextraídode la torre, en cualquiera de las dos formassiguientes:1. Tiro Inducido: El aire se succiona a travétrav és de la torremediante un ventilador situado en la parte superiorde la torre. Son las mám ás utilizadas.l3
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO2.Tiro forzado: El aire se fuerza por un ventiladorsituado en el fondo de la torre y se descarga por laparte superior.Estas torres estáestán sujetas particularmente a larecirculaciórecirculación del aire caliente y húhúmedo que esdescargado, dentro de la toma del ventilador, debidoa la baja velocidad de descarga y que materialmentereduce la efectividad de la torre.El tiro inducido con el ventilador en la parte superiorde la torre evita esto y ademáadem ás permite unadistribuciódistribución interna mám ás uniforme del aire.TORRES DE TIRO INDUCIDO14
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTOTorres de flujo cruzado:El aire entra a los lados de la torre fluyendohorizontalmente a travétrav és del agua que cae. Lascorrientes de aire laterales se unen en un pasajeinterno y dejan la torre por el tope.Las torres de flujo cruzado requieren mámás aire y tienenun costo de operacióoperaci ón mámás bajo que las torres acontracorriente.COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOl1.2.l1.2.Equipo mecámecánicoVentiladoresMotoresSistema de distribuciódistribuci ón del agua:Las torres a contracorriente dispersan el flujo atravétravés de un sistema de distribuciódistribuci ón de spray a bajapresiópresión, desde un sistema de tuberítuber ías distribuido a lolargo de toda la torreLos diseñdiseños de flujo cruzado tienen un sistema dedistribuciódistribución del agua caliente por gravedad a travétravé sdel empaque.5
COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOSistema de distribuciódistribución de agua:La eficiencia global de una torre de enfriamiento estadirectamente relacionada con el diseñdiseño del sistema dedistribución de agua caliente.La consideración principal en la selección del tipo de sistemade distribución de agua para una aplicación especíespecífica esla cabeza a vencer por la bomba.La cabeza de la bomba impuesta por una torre deenfriamiento consiste de la altura estáestática (relativa a laaltura desde la entrada, más la presión necesaria paramover el agua a travétrav és del sistema de distribución y sobreel relleno.COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOSistema de distribuciódistribuci ón de agua:La cabeza de bombeo varívaría de acuerdo a la configuració n dela torre.6
COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOSistema de distribució n de agua:La cabeza de la bomba varívaría de acuerdo a la configuració nde la torre.COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOSistema de distribuciódistribución de agua:Torres contracorriente:contracorriente: utilizan un sistema de distribución despray a alta presión para lograr cubrir todo el relleno de latorre.El patrópatrón de spray de las boquillas es sensible a los cambiosen el flujo de agua, y a los cambios en la presión de lasboquillas.Las torres a contracorriente tienen un área de presión menorque las de flujo cruzado pero requieren altura adicional,altura estáestática y cabeza dinádin ámica para alcanzar el mismoefecto de enfriamiento.7
COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOSistema de distribuciódistribución de agua:Las torres a flujo cruzado utilizan un sistema de distribució ndiferente. El agua caliente es distribuida a travétravés de losempaques por gravedad a travétrav és de unos pequeñpequeñosorificios ubicados en el piso de la base de entrada.Tal sistema no es un sistema de distribución en spray. El airese mueve horizontalmente a travétrav és del empaque y secruza con el agua que cae. En las torres de flujo cruzadoel componente de presión interna de la cabeza debombeo es insignificante debido a que el flujo esprincipalmente por gravedadCOMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOSistema de distribuciódistribución de agua:Comparadas a las torres de flujo cruzado las contracorrientepueden requerir de 5 a 6 psig adicionales de cabeza paraalcanzar una distribución adecuada del spray.Esta elevada cabeza de bombeo conduce a mayores costosiniciales y anuales por consumo de energíenergía de lasbombas.8
COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTOSistema de distribuciódistribuci ón de AireEn las torres contracorriente la resistencia al flujo ascendentedel aire por parte de las gotas que caen resulta en unaelevada pépérdida de presión estáestática y una mayor potenciadel ventilador que en flujo cruzado.Las torres a flujo cruzado contienen una configuración delrelleno a travétravés de la cual el aire se muevehorizontalmente a travétrav és del agua que cae.Las torres de flujo cruzado utilizan esencialmente toda laaltura de la torre para las rejillas de ventilación,reduciendo la velocidad de entrada del iráir á, y minimizandola recirculación y pépérdida de tiro.COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTORelleno:l Distribuido dentro de la torre suministra el áreasuperficial para la transferencia de masa y calor.l Eliminadores de desviaciódesviaci ónl Base recolectora del agua frífríaEl agua frífría es recogida por la base del fondol Desviadores del flujo de airel Cubierta de redistribucióredistribuci ónEn torres de flujo cruzado se necesita romper lacorriente de agua que baja.l9
COMPONENTES DE LAS TORRES DEENFRIAMIENTO4TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORTeoría de Merkel:TeoríEl Dr. Merkel desarrollo una teoríteoría para la transferenciade masa y calor en una torre de enfriamiento acontracorriente.La teoríteoría considera el flujo de masa y energíenergía del agua ala interfase y de la interfase a la masa gaseosa.Cuando el flujo cruza estas dos fronteras, cada unaofrece una resistencia a la transferencia de materia yenergíía, que resulta en gradientes de temperatura,energentalpíía y de humedades.entalp10
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORMerkel demostródemostr ó que la transferencia total de calor esdirectamente proporcional a la diferencia entre laentalpíía del aire saturado a la temperatura del agua y laentalpentalpíía del aire en el punto de contacto con el agua:entalpQ K*S*(hwK*S*(hw-ha)Donde:Q: calor total transferido Btu/hK: coeficiente total de transferencia lb/h pie2S: Á rea de transferencia pie2.S a*V donde a es el área interfacial y V es el volumenefectivo de la torreTRANSFERENCIA DE MASA Y CALORhw : EntalpíEntalpía de la mezcla gaseosa a la temperatura delaguaha : EntalpíEntalpía de la mezcla gaseosa a la temperatura debulbo húhúmedo11
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORComo la entalpíentalpía y temperatura del aire y el aguacambian a lo largo de la torre se tiene:dQ d[K*S*(hwd[K*S*(hw-ha)] K* (hw(hw-ha)*dSLa transferencia de calor del lado del agua:dQ Cw*L*dtwLa transferencia del lado del aire:dQ G*dhaLuego el calor total es:K*(hw--ha)*dS G*dha oK*(hwK*(hw--ha)*dS Cw*LdtwK*(hwTRANSFERENCIA DE MASA Y CALOREsto puede rescribirse como:K *dS G*dhahw haO TambiéTambién como:K*dS Cwdtw Lhw haAl integrar:12
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORKS KaV G ha2 dh L L L ha1 hw haAl termino KaV/L se le llama la caracterícaracter ística de la torreO como:tw2 dtwKS KaV Cw tw1 hw haLLAl integrar utilizando el mémétodo de Tchebycheff de lasiguiente manera:TRANSFERENCIA DE MASA Y CALOR( y1 y2 y3 y4) a4y1 Valor de y a x a 0.1*(b-a)bydx (b a)*y2 Valor de y a x a 0.4*(b-a)y3 Valor de y a x b - 0.4*(b-a) o a x a 0.6*(b-a)y4 Valor de y a x b-0.1*(b-a) o a x a 0.9*(b-a)13
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORPara la evaluación deKaVLKaVLdtw tw 1 h w h a1 1111 (t w 2 t w 1 ) * 4 h1 h2 h3 h4 Donde: h1 valor de (hw(hw-ha) a la temperatura de tw1 0.1*Rango h2 valor de (hw(hw-ha) a la temperatura de tw1 0.4*Rango h3 valor de (hw(hw-ha) a la temperatura de tw1 0.6*Rangoo de tw2-0.4(tw2-tw1) h4 valor de (hw(hw-ha) a la temperatura de tw1 0.9*Rango o detw2 -0.4(tw2-tw1) C w tw 2TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORRepresentacióRepresentación grágráfica de la caracterícaracter ística de la torre:14
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORDonde:Rango Thw – TcwAlcance (Aproach) Tcw – TwbTambiéTambién llamado diferencia útil de temperaturaKaVPara calcular el valor deLtambiétambién se puede utilizar un nomograma o las graficasde caracterícaracter ísticas de la torre.TRANSFERENCIA DE MASA Y CALOR15
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORComo ejemplo supongamos que se tiene una torre que operacon un intervalo de 20 ºF temperatura del agua frífría de 80º80ºF ytemperatura de bulbo húhúmedo de 70º70ºF. Con L/G 1.Se puede ver a continuació n en el nomograma.TRANSFERENCIA DE MASA Y CALOR16
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORLas empresas que diseñdiseñan torres de enfriamiento cuentan conextensas tablas del cooling tower institute que se puedenconseguir en el Cooling Tower Institute Blue Book y quetienen la forma siguiente:TRANSFERENCIA DE MASA Y CALOR17
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORLas curvas caracterícaracterísticas sirven como una medida de lacapacidad de enfriamiento de la torre a la cual aplica.Estas relacionan el termino KaV/L y la relación L/G de laforma:KaV L C L G mDonde C y m son constantes para una torre dada y sedeterminan por las caracterícaracterísticas del empaqueTRANSFERENCIA DE MASA Y CALORLa curva caracterícaracterística es utilizada para determinar el buenfuncionamiento de la torre en conjunto con curvas de KaV/Lvs L/G. KaV/L es una medida del grado de dificultad para losrequerimientos de enfriamiento del líquido.Esta última curva puede llamarse tambiétambién “Curva deRequerimientos de diseñdiseño” puesto que es una medida delgrado de dificultad para alcanzar los requerimientos dediseñdiseño, y no tiene nada que ver con las caracterícaracterísticas fífísicasde la torre.Se construye asumiendo valores de L/G y calculando losvalores correspondientes de KaV/L utilizando la ecuación:KaVL C w tw 2tw 1dtwhw ha18
TRANSFERENCIA DE MASA Y CALORLa intersección de la curva caracterícaracterística y la curva derequerimiento de diseñdiseño localiza el punto de diseñdiseño. Elfabricante predice que, cuando se conoce L/G, el flujo decirculació n de agua de diseñdiseño, la temperatura de entrada delagua y la temperatura de bulbo húhúmedo, se puede buscar latemperatura de salida del agua.KaVL Cw tw 2tw 1dtwhw haINFLUENCIAS EXTERNAS SOBRE ELFUNCIONAMIENTO DE LA TORRERECIRCULACIONLa recirculación en las torres de enfriamiento se define comouna adulteración de la atmóatmósfera de entrada a la torre por laatmóatmósfera de salida de la misma.lEl efecto de la recirculación se ve en un inesperado aumentode la temperatura de bulbo húmedo del aire que entra a latorre de enfriamiento (por encima de la temperatura de bulbohúmedo del aire ambiente) , y un correspondiente incrementoen la temperatura del agua que sale de la torre.19
INFLUENCIAS EXTERNAS SOBRE ELFUNCIONAMIENTO DE LA TORREDependiendo del grado de recirculación la temperatura delagua frífría puede incrementarse hasta en 5 grados o mám ás.A lo mejor esto tambiétambién ocasiona que el sistema opere porencima de los paráparámetros de diseñdiseño.Todas las torres ofrecen un potencial riesgo de recirculación,la extensión de esta depende de las velocidades de entrada ysalida del aire.Altas velocidades de entrada incrementan el potencial para larecirculació n, mientras que elevadas velocidades de salidadisminuyen el riesgo de recirculación.INFLUENCIAS EXTERNAS SOBRE ELFUNCIONAMIENTO DE LA TORRERestricci ón del flujo de AireRestriccióA una determinada carga de calor, un flujo determinado deagua y una temperatura de bulbo húhúmedo particular latemperatura del agua frífría producida por una torre deenfriamiento es totalmente dependiente de la cantidad de airede entrada.Una disminución en la cantidad de aire y la temperatura delagua se incrementaráincrementará.Debido a la importancia del flujo de aire, los fabricantes sepreocupan en diseñdiseñar correctamente los ventiladores y susmotores, puesto que estos son los que mueven el aire contrala presión estáestática encontrada dentro de la torre.l20
INFLUENCIAS EXTERNAS SOBRE ELFUNCIONAMIENTO DE LA TORRELa presión estáestática es una medida de la resistencia delsistema para un determinado flujo de aire, esto resulta de lasrestricciones en el sistema (lo cual incrementa la velocidad delaire) y de los cambios en la dirección del flujo de aire.INFLUENCIAS EXTERNAS SOBRE ELFUNCIONAMIENTO DE LA TORREVIENTODependiendo de su velocidad y dirección, tiende aincrementar el potencial de la torre de enfriamiento a larecirculació n.No solamente la curvatura creada por el aire de salida en ladirección del flujo del viento, también se crea una zona debaja presión en la cual puede formarse una porción de niebla,si la admisión de aire a la torre esta en esa dirección,entonces puede contaminarse el aire de entrada con esaniebla.El grado al cual puede afectar la dirección del viento aumentadependiendo de la relació n de la velocidad de descarga de latorre (Vj) respecto a la velocidad del viento (Va)l21
INFLUENCIAS EXTERNAS SOBRE ELFUNCIONAMIENTO DE LA TORREInterferencia:Sumideros de calor ubicados cerca de una torre deenfriamiento pueden “Interferir” con el desempeño térmico dela misma.Estas interferencias pueden ser causadas por otrasinstalaciones de la planta u otros equipos.Muchas veces consisten de contribución térmica del efluentede otra torre de enfriamiento cercana.lINFLUENCIAS EXTERNAS SOBRE ELFUNCIONAMIENTO DE LA TORRElParedes de la torre22
RECOMENDACIONESLas temperaturas de bulbo húmedo de diseñorecomendadas han sido publicadas para diferentes áreasgeográficas en varias publicaciones, una de ellas es “Engineering Weather Data”Muchas veces es recomendable tomar estos datos ycompararlos con los obtenidos por mediciones locales en elárea de interés. La diferencia entre estas lecturas justificaráuna corrección para la temperatura de bulbo húmedo dediseño.Cuando no se puedan efectuar tales mediciones esrecomendable incrementar la temperatura de bulbo húmedoen 1 ºF.lRECOMENDACIONESA menos que la ubicación de la torre este limitada, estadebe ubicarse de manera tal que la descarga de la torre noeste ubicada del mismo lado que la admisión de aire a lamisma.Esto garantiza que no ocurra recirculació n debida a lascorrientes de viento.l Cuando sea inevitable la recirculación la temperatura debulbo húmedo de diseño determinada en la recomendacióninicial debe incrementarse aun más 1 ºF para una torre de tiroinducido y 2 ºF para una torre de tiro forzado.l23
Condiciones normales de circulaciócirculación delaguapH entre 6 y 8de cloruro (como NaCl) por debajo de 750 ppmlContenido de sulfato (SO 4) por debajo de 1200 ppml Contenido de bicarbonato de sodio por debajo de 200 ppml Ningún contaminante apreciablel Si se utiliza cloro debe añadirse de manera intermitente,con una cantidad libre residual que no exceda 1 ppm,mantenido por cortos periodos de tiempo.llContenidoOTROS CALCULOS EN TORRES DEENFRIAMIENTOVELOCIDAD DE EVAPORACION DE GUAl VELOCIDAD DE RECIRCULACION DE AGUAl PERDIDAS POR ARRASTRE DE AGUA POR PARTE DEL AIRE,PURGA, FUGAS.l CICLOS DE CONCENTRACION DEFINIDOS COMO LARELACION DE RECPOSICON A PURGADO.l TIEMPOR POR CICLO DEFINIDOS COMO LA CAPACIDAD DELA TORRE ENTRE LA VELOCIDAD DE RECIRCULACIONl VIDA MEDIA CAPACIDAD/PURGAl REPOSICIONl24
OTROS CALCULOS EN TORRES DEENFRIAMIENTOVELOCIDAD DE EVAPORACION DE GUA T (ºF)/1000l REPOSICION EVAPORACION PERDIDASl PERDIDAS PURGA ARRASTRE FUGASl CICLOS REPOSICION/PURGAl PURGA EVAPORACION/(CICLOS-1)l TIEMPOS POR CICLO CAPACIDAD/ VELOCIDAD DERECIRCULACIONl VIDA MEDIA CAPACIDAD / PURGA *(1/60)l REPOSICION EVAPORACION*CICLOS/(CICLOS-1)l25
de distribución de agua para una aplicación específica es la cabeza a vencer por la bomba. La cabeza de la bomba impuesta por una torre de enfriamiento consiste de la altura estática (relativa a la altura desde la entrada, más la presión necesaria pa
FUNDAMENTOS DEL ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO PARA INSTALACIONES AVÍCOLAS El enfriamiento evaporativo no es un método de enfriamiento perfecto, aunque podríamos catalogarlo como ideal por su bajo consumo energético y su poder de refrigeración, pero tiene unas limitaciones en cuanto a sus rend
1.3 Pre enfriamiento evaporativo por aire forzado 97 1.4 Enfriamiento por paquetes de hielo (PACKAGE ICING) 98 1.5 Enfriamiento al vacío 98 1.6 Refrigeración o enfriamiento de flores de cortadas 99 2. Selección del producto y mantenimiento de la calidad 101 2.1 Manejo
2.2.1 Formas de acondicionamiento de aire 23 2.2.2 Sistemas de aire acondicionado convencional. 23 2.2.3 Enfriamiento evaporativo 25 2.2.4 Enfriamiento por deshumidificación 26 3. DISEÑO DEL SISTEMA DE ENFRIAMIENTO DE AIRE PARA LA REFRIGERACION DE MOLDES 27 4. DEFINICION DE CONDICIONES DE FRONTERA Y RESTRICCIONES 31
Chiller, aproximadamente el Chiller tiene el doble de capacidad de enfriamiento (200%), pero el consumo de energía eléctrica (amperios) del Chiller es 4 veces más que la de la torre de enfriamiento (400%), eso es debido a que la torre solo tiene una bomba de agua tratada, mientras el Chiller tiene una bomba y un compresor hermético.
developed this site to foster understanding about the work of Felix Gonzalez-Torres. With the recommendations of the Estate of Felix Gonzalez-Torres, we have reprinted several of the most insightful documents about Gonzalez-Torres' work, as well as his bio and a brief essay by Andrea Rosen, executrix of Gonzalez-Torres' estate. Education
res de enfriamiento evaporativo. 1.2 INTRODUCCIÓN El IDAE ya dispone, desde hace años, de una extensa pu blicación sobre Torres de Refrigeración, en la que se exponen los fundamentos teóricos de psicometría, las ecuaciones características de las torres y los procedi mientos d
retirar de 10.000kW y un enfriamiento del agua de proceso de los molinos de 33 a 25 C. Adicionalmente se realizará la comparación a tres diferentes alturas sobre el nivel del mar (1.700, 3.200 y 4.000m.s.n.m.), ya que el modo de operación de las tecnologías mencionadas
Albert Woodfox is a former Black Panther who spent 45 years unjustly incarcerated in a Louisiana State Penitentiary. He was released in 2016, having served more than 43 years in VROLWDU\ FRQ¿QHPHQW WKH ORQJHVW SHULRG RI VROLWDU\ FRQ¿QHPHQW in American prison history. Kano is a British rapper, songwriter and actor. Kano is one of the pioneers of grime music and culture. In 2004, Kano released .
