TORRES DE ENFRIAMIENTO DE AGUA POR EVAPORACIÓN

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REALIZADO POR: JEFFERSON ANALUISA

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TORRES DE ENFRIAMIENTO DE AGUA POR EVAPORACIÓN
1 GENERALIDADES
1.1 Ayudan en primer lugar a reutilizar el agua que se consume y en segundo lugar se aprovecha la energía que sale con la misma después de ciertos procesos de intercambio de calor, de esta manera existe ahorro económico para la empresa
1.2 Transfiere calor desde el agua del condensador hasta el aire atmosférico. La mayor parte de la transferencia de calor se logra mediante la evaporización, hacia la atmósfera, de un pequeño porcentaje de agua.
1.3 Los sistemas de enfriamiento de agua por evaporación son una Operación Unitaria de contacto gas - líquido entre el aire y el agua con el propósito de disminuir la temperatura del agua, por el contrario el aire se humedece y aumenta su temperatura pero sin llegar a la saturación.
2 CLASIFICACION DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
2.1 Torres de Enfriamiento de Circulación Natural
2.1.1 Las torres de circulación natural hacen uso de la convección natural del flujo de aire
2.1.2 Torres de Circulación Natural Atmosférica
2.1.2.1 La torre de circulación natural atmosférico es un tipo en el que la circulación de aire es el resultados del movimiento de éste a través de la torre por convección natural.
2.1.3 Torres de Circulación Natural Atmosférica
2.1.3.1 Este tipo de torres tiene un diseño un poco más complicado que el anterior, y se basa en el efecto de evacuar los gases por diferencia de densidades al cual se lo llama tiro.
2.2 Torres de Enfriamiento de Tiro Mecánico
2.2.1 Las torres de tiro mecánicos hacen uso de ventiladores para crear un gran flujo de aire.
2.2.2 Torres de Circulación Forzada
2.2.2.1 Este tipo de torres tienen al ventilador soplando el aire a través de la torre
2.2.3 Torres de Tiro Inducido
2.2.3.1 Torres de Tiro Inducido en Contracorriente
2.2.3.1.1 tiene al ventilador ubicado a la salida del aire de la torre, se denomina en contracorriente debido al movimiento del aire y agua en dirección opuesta, se han construido para disminuir la circulación del aire al máximo mediante extractores, por lo tanto son más eficientes que los anteriores.
2.2.3.2 Torres de Tiro Inducido de Flujo Cruzado
2.2.3.2.1 Este tipo de torres esta diseñado para que el aire entre en contracorriente donde hay sectores de flujo transversal y sectores que tengan flujo lateral. En la parte interna el agua y el aire se mueve en ángulo recto ente sí, por este fenómeno se le denomina como de flujo cruzado.
3 TERMINOLOGIA PARA LAS TORRES DE ENFRIAMIENTO
3.1 Temperatura de Bulbo Húmedo
3.1.1 Es la temperatura teórica mínima que puede alcanzar el agua al enfriarse, sin embargo en la realidad esta temperatura no se alcanza, solo puede ser próxima.
3.2 Temperatura de Aproximación
3.2.1 El agua no puede enfriarse por debajo de la temperatura húmeda del aire y en la práctica la temperatura del agua a la salida excede en 2 a 3 °C la Tw del aire.
3.3 Rango de Enfriamiento
3.3.1 Es el rango de temperatura entre la entrada y salida del agua de la torre. Rango = Tle - Tls (debe estar alrededor de 16 °C).
3.4 Agua de Reposición
3.4.1 Es la cantidad de agua que hay que adicionar al sistema de enfriamiento para reponer las pérdidas por arrastre en la parte superior de la torre.
3.5 Pérdidas por Arrastre
3.5.1 Es la cantidad de agua que en forma de finas gotas esta siendo arrastrada por el vapor por la parte superior de la torre.
3.6 Purga
3.6.1 Es la cantidad de agua eliminada en forma continua o intermitente del sistema de enfriamiento con el propósito de mantener un determinado análisis del agua.
3.7 Recirculación
3.7.1 Refleja la fracción del aire saliente de la torre que regresa a ponerse en contacto con la alimentación del aire.
4 RANGOS RECOMENDABLES DE TRABAJO
4.1 G/L = 1,2 a 1,5 más correctamente G/L = 1,22 a 1,25
4.2 El flujo de líquido con que debe operar una torre de enfriamiento es: LM = 2440 a 12300 Kg/h m2
4.3 El flujo de aire recomendado en una torre de enfriamiento es: Gv = 5800 a 10200 Kg/h m2
4.4 El flujo de aire recomendado en una torre de enfriamiento es: Gv = 5800 a 10200 Kg/h m2
4.5 La caída de presión del aire que se produce si mantenemos estos rangos es de 2,54 cm de agua por cada metro de altura en la torre. P = 2,54 cm agua/m, esto nos da la pauta para calcular la potencia del venterol.
5 DISEÑO DE UNA TORRE DE ENFRIAMIENTO
5.1 Condiciones de la Interfase
5.1.1 AT entre el agua a enfriar y el aire debe ser tal para que se produzca el enfriamiento, es decir, Tl > T, en donde el aire gana en calor latente como sensible
5.1.2 Ecuación General de Cálculo
5.1.2.1 Se fundamenta en establecer la relación que existe en el balance de energía, balance de masa, transporte de calor y transporte de masa.
6 Diagrama Entálpico
6.1 Las entalpías de saturación en función de la temperatura se representan en la curva de equilibrio y las entalpías de la masa del aire se alinean en la rectas de operación
6.2 Balance de Entalpías
7 BIBLIOGRAFIA
7.1 BRITO, H. (2001). Texto Básico de Operaciones Unitarias III. Riobamba–Ecuador., Docucentro ESPOCH, 15-32.
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