El advenimiento de las torres de enfriamiento comenzó en el siglo XIX, tan pronto como se desarrollaron los condensadores para ser utilizados para el vapor motores. Durante el siglo XX, nuevos avances tecnológicos en el sector eléctrico poder La industria de generación impulsó el progreso en la construcción de torres de enfriamiento dentro de la ciudad como construcciones independientes o como grandes estanques de enfriamiento fuera de las ciudades.Hoy en día, estas torres se utilizan activamente tanto en plantas pequeñas como grandes considerando los requisitos y aplicaciones. Con la capacidad de manejar un gran volumen de agua, estas torres permiten el reciclaje de agua para otras aplicaciones. Este artículo analiza específicamente el funcionamiento de una torre de enfriamiento, sus componentes y sus tipos.
¿Qué es la torre de enfriamiento?
Las torres de enfriamiento son torres de intercambio de calor especializadas que ayudan a reducir la la temperatura de agua caliente circulante, que se calienta durante el proceso industrial.
Torre de enfriamiento
En este proceso, la corriente de agua de un proceso industrial se bombea a una torre de enfriamiento a través de una válvula de entrada de agua y se encuentra con el aire en una torre de enfriamiento. Tan pronto como se extrae el calor, el agua comienza a evaporarse en pequeños volúmenes, cayendo así la temperatura del agua, enviando el agua enfriada para continuar con el proceso industrial.
Componentes de la torre de enfriamiento
Algunos de los componentes importantes se enumeran a continuación.
Eliminador de deriva
Situado en la parte superior de la torre, evita el escape de gotas de agua y vapores a la atmósfera. Su propósito principal es asegurar que la torre funcione de manera efectiva manteniendo la tasa de deriva a un nivel mínimo y minimizando la ocurrencia de caída de presión dentro de una torre.
Boquillas de torre de enfriamiento
Estos están fabricados con plásticos de alta calidad que permiten y ayudan a distribuir el agua caliente de manera uniforme dentro de la torre.
Motor del ventilador de la torre de enfriamiento
El motor del ventilador de torre a prueba de explosiones evita fugas en los intercambiadores de calor. Ofrece características como un sistema de relé de sobrecarga y un sistema de protección de relé de falla a tierra.
Llenado de la torre de enfriamiento
Este tipo de torre utiliza medios de llenado eficientes que permiten tener mucha más superficie para expandir el agua caliente y permitir un enfriamiento rápido. Dos tipos de relleno de torre de enfriamiento incluyen relleno por salpicadura y relleno de película.
Cuenca de agua fría
Está fabricado con RCC. Recoge y almacena agua fría en la parte más inferior o depósito de la torre de enfriamiento.
Malla de torre de enfriamiento
La malla evita la entrada de partículas no deseadas de la atmósfera al agua de refrigeración.
Válvula de purga y válvula de flotador
Estas válvulas ofrecen una larga vida útil con menos mantenimiento. La válvula de purga ayuda a mantener la concentración de minerales, mientras que la válvula de flotador mantiene el nivel de sal y el nivel.
Entrada de aire de la torre de enfriamiento
Las válvulas de entrada de aire inhiben la entrada de la luz solar en la cuenca, lo que evita el crecimiento de algas y reduce el costo de los productos químicos con un mantenimiento adecuado.
Estructura / cuerpo de la torre de enfriamiento
Las torres modernas se fabrican con FRP (plástico reforzado con fibra) o RCC con respecto al tipo de aplicación que debe procesar la torre.
El diseño y la clasificación de estas torres se puede realizar en función de la construcción, los métodos de generación de flujo de aire y los métodos de transferencia de calor.
Construcción
Esta torre difiere en tamaño desde unidades de techo hasta grandes estructuras hiperboloides. Según el tipo de aplicación, la estructura puede tener hasta 200 metros de altura y 100 metros de diámetro, mientras que las estructuras rectangulares pueden tener más de 40 metros de altura y 80 metros de diámetro.
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Las torres de enfriamiento hiperboloide se utilizan generalmente en plantas de energía nuclear, plantas de carbón, industria de procesamiento de alimentos, petroquímica y otras plantas industriales. Las estructuras hiperboloides se utilizan en plantas grandes debido a su resistencia superior, resistencia a fuerzas externas y menor uso de materiales.
Por ejemplo, la estructura hiperboloide en las refinerías de petróleo posee la capacidad de hacer circular alrededor de 80.000 metros cúbicos de agua por hora.
La forma del hiperboloide ofrece una base amplia para adaptarse tanto al agua como al sistema de refrigeración. Un efecto de estrechamiento único de la torre ayuda en el flujo aerodinámico de agua evaporada a medida que sube y empuja hacia la amplia abertura en la parte superior, donde el aire caliente entra en contacto con el aire atmosférico.
Principio de funcionamiento de la torre de enfriamiento
Hay varios tipos de torres de enfriamiento desarrolladas para satisfacer diversas necesidades industriales. El principio de funcionamiento común empleado por la mayoría de las torres es el 'enfriamiento evaporativo'.
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El enfriamiento evaporativo se describe como un proceso en el que se bombea agua tibia del proceso industrial a la torre hasta que llega al sistema de distribución. Las boquillas de esta torre distribuyen esta agua a la cámara húmeda y, simultáneamente, extraen el aire seco para procesar el agua calentada. El agua pierde gradualmente su temperatura y las gotas de agua se acumulan en la cuenca en la base de la torre. Sin embargo, un eliminador provisto en la parte superior previene las gotas más ligeras que se esfuerzan por ascender hacia la atmósfera. Este tipo de proceso se utiliza en la torre de enfriamiento con ventilador de tiro natural.Algunas de las torres emplean Ventilador de tiro forzado e inducido. En este tipo, el ventilador se coloca fuera de la torre y en la parte superior para hacer circular el aire atmosférico de arriba hacia abajo.
Ventajas y desventajas
los ventajas y desventajas de la torre de enfriamiento Incluya lo siguiente.
Ventajas
- Alta eficiencia de enfriamiento
- Necesita menos mantenimiento
- Fiabilidad y sostenibilidad
- Puede utilizarse durante más tiempo
Desventajas
- Posibilidad de incrustaciones y corrosión en la base y el cuerpo de las torres de enfriamiento.
Aplicaciones
los aplicaciones del enfriamiento torre incluyen lo siguiente.
Los sistemas de enfriamiento HVAC tradicionales se utilizan en hospitales, centros comerciales, escuelas y edificios de oficinas. Se utilizan torres mucho más grandes para reducir la temperatura del agua en circulación en refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de procesamiento de gas natural y otras plantas industriales importantes para procesar grandes volúmenes de agua caliente.
Preguntas frecuentes
1). Diferenciar entre ventilador de tiro natural y ventilador de tiro forzado e inducido
En corriente de aire natural: el flujo de aire es natural y se basa en las condiciones de entrada y salida del aire. No se requiere energía más que bombear agua al tanque
En tiro forzado: el aire se sopla a través de un ventilador ubicado en la parte superior de una torre en la entrada de aire. Se requiere energía adicional para operar el ventilador.
2). Enumere las aplicaciones de la torre de enfriamiento
Los sistemas tradicionales de HVAC se utilizan en escuelas, hospitales, oficinas, etc.
Las grandes torres se utilizan en industrias como la petroquímica, siderúrgica, plantas nucleares, etc.
3). ¿Cuál es el uso del eliminador de gotas en la torre de enfriamiento?
El eliminador de gotas controla la pérdida de agua mediante la captura de gotas y neblina y evita que ingresen a la atmósfera.
4). Dar algunas ventajas de usar estructura hiperboloide en torres de enfriamiento
Las estructuras hiperboloides únicas se utilizan a menudo para construir torres altas, ya que proporciona:
- Fuerza superior
- Resistencia a fuerzas externas
- Acelera el movimiento ascendente del aire.
- Amplio espacio y amplia base
5). Las torres de enfriamiento se pueden construir usando FRP (plástico reforzado con fibra) o RCC. ¿Cuál crees que es adecuado y por qué?
En comparación con FRP y RCC, se prefiere el FRP ya que ofrece importancia a través del ahorro de costos de vida, materiales livianos, tiene una vida útil más larga, menor frecuencia de reemplazo, alta durabilidad en ambientes corrosivos y requiere poco mantenimiento.
RCC consume tiempo para alcanzar su fuerza completa, más pesado para transportar, necesita mano de obra calificada y consume tiempo para completar el construcción de la torre de enfriamiento.
6). Dar algunas aplicaciones de torre de enfriamiento de tipo erigida en campo.
Las torres de tipo erigido en campo son mucho más grandes y se utilizan en plantas de energía, plantas de procesamiento de acero, plantas petroquímicas y refinerías de petróleo.
7). Clasifique la torre de enfriamiento con respecto a los métodos de transferencia de calor.
Según los métodos de transferencia de calor, la clasificación incluye:
- Torres húmedas (o torres de enfriamiento de circuito abierto)
- Torres de circuito cerrado (o refrigeradores por líquido)
- Torres de enfriamiento seco
- Torres de enfriamiento híbridas
8). Diferenciar entre flujo cruzado y contraflujo
- En el tipo de flujo cruzado, el flujo de aire es directamente perpendicular al flujo de agua.
- En un tipo de contraflujo, el flujo de aire es directamente opuesto al flujo de agua.
El artículo anterior proporciona una descripción general de una torre de enfriamiento. El detallado clasificación de torres de enfriamiento se conversa junto con el principio de funcionamiento. Además de esto, también discutimos varias aplicaciones, ventajas y desventajas. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función principal de una torre de enfriamiento?
