Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Torres de Enfriamiento:
Entendiendo los componentes claves de las torres
de enfriamiento y cómo mejorar la eficiencia del ...
Entendiendo los
componentes clave de las
torres de enfriamiento y
cómo mejorar la eficiencia
del agua
Torres de Enfriamien...
ÍNDICE
I. Introducción
II. Descripción general
III. Estructura
IV. Términos básicos de torres de enfriamiento
V. Tipos de ...
INTRODUCCIÓN
• La orden ejecutiva 13514: El liderazgo Federal de en
Ambientalismo, Energía y Rendimiento Económico requier...
Descripción General
TORRE DE ENFRIAMIENTO
• Es un equipo empleado para reducir la temperatura del agua a
través del proceso de evaporación en ...
Estructura
Figura 1. Componentes de una torre de enfriamiento.
ESTRUCTURA
Rociadores: se encuentran en la parte superior de la torre y permiten
que el agua caliente ingrese a la torre e...
Figura 2. Rendimiento térmico de los tipo de relleno.
Empaque
depelículallena
Empaque
desalpicadura
Empaque
deasbesto-ceme...
Términos Básicos de
Torres de Enfriamiento
• Extracción de agua o Purga: Agua que se separa para remover agua del
sistema con alto contenido de minerales, impurezas ...
Figura 4. Flujo de agua a través de una torre de enfriamiento.
Agua fría
Purga
Bomba
Intercambiador
de calor
Agua caliente...
Tipos de
Torres de Enfriamiento
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
Circulación natural: Diseñadas para mover el aire a través de la estructura de
forma natur...
TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO
Circulación mecánica: Disponen de aire forzado a través de la estructura por un ventilador...
Propiedades
Importantes del Agua
PROPIEDADES IMPORTANTES DEL AGUA
• pH: es una medida de que tan ácida o alcalina es una sustancia en una escala
de 0 a 14....
Cálculos del Sistema
CÁLCULOS DEL SISTEMA
La primera relación ilustra la consideración del balance de masa general alrededor de una dada
torre ...
Problemas del Sistema
PROBLEMAS DEL SISTEMA
• Corrosión
• Sarro
• Ensuciamiento
• Actividad microbiológica
Figura 7. Corrosión influenciada
micr...
Opciones de Tratamiento
OPCIONES DE TRATAMIENTO
• Modelado de agua: plataformas de software modelan las tendencias de
formación de sarro.
• Químic...
OPCIONES DE TRATAMIENTO
• Filtración: eliminan los solidos en suspensión y materia orgánica.
• Suavizamiento: funcionan pa...
Figura 9. Tendencia de conductividad para control
de purga manual-
Figura 10. Tendencia de conductividad para un
sistema q...
Figura 11. residuos químicos tendencia para el
temporizador.
Figura 12. Residuos químicos con dosificación en
tiempo real....
Conclusiones
CONCLUSIONES
Las torres de enfriamiento se clasifican por la dirección de flujo de aire:
contracorriente o flujo cruzado y...
!Gracias por su Atención!
9)2016 1_Lauterio Martinez_Valeria
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

9)2016 1_Lauterio Martinez_Valeria

449 views

Published on

Se reportan los componentes principales de las torres de enfriamiento de agua y varias técnicas para mejorar su eficiencia.

Published in: Engineering
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

9)2016 1_Lauterio Martinez_Valeria

  1. 1. Torres de Enfriamiento: Entendiendo los componentes claves de las torres de enfriamiento y cómo mejorar la eficiencia del agua Operaciones Unitarias II UNIVERSIDAD DE SONORA Presenta: Valeria Lauterio Martínez 18 de febrero de 2016
  2. 2. Entendiendo los componentes clave de las torres de enfriamiento y cómo mejorar la eficiencia del agua Torres de Enfriamiento: Publicado en Febrero de 2011 Fuente: Paul Johnston - Knight DEPARTAMENTO DE ENERGÍA DE LOS EE.UU. PROGRAMA FEDERAL DE ADMINISTRACIÓN DE ENERGÍA Por: Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico
  3. 3. ÍNDICE I. Introducción II. Descripción general III. Estructura IV. Términos básicos de torres de enfriamiento V. Tipos de torres de enfriamiento VI. Propiedades importantes del agua VII. Cálculos del Sistema VIII. Problemas del Sistema IX. Opciones de tratamiento X. Conclusiones
  4. 4. INTRODUCCIÓN • La orden ejecutiva 13514: El liderazgo Federal de en Ambientalismo, Energía y Rendimiento Económico requiere una reducción del uso del agua del 2% anualmente para el consumo de agua potable así como en el uso industrial, de jardinería y agricultura. • Las torres de enfriamiento pueden ser un significante fuente de consumo de agua y para realizar ahorros potenciales es esencial que entiendan los componentes de las torres de enfriamiento y como mejorar la eficiencia del agua.
  5. 5. Descripción General
  6. 6. TORRE DE ENFRIAMIENTO • Es un equipo empleado para reducir la temperatura del agua a través del proceso de evaporación en donde el calor es disipado hacia la atmosfera. • Son utilizadas en refinerías de petróleo, procesos químicos, plantas de energía, fundidoras, hoteles, aeropuertos etc. • La cantidad de calor que puede ser expulsada del agua hacia el aire está directamente atada a la humedad relativa del aire.
  7. 7. Estructura Figura 1. Componentes de una torre de enfriamiento.
  8. 8. ESTRUCTURA Rociadores: se encuentran en la parte superior de la torre y permiten que el agua caliente ingrese a la torre en forma de gotas para aumentar su superficie de contacto. Empaque: se encuentran en la parte interna de la torre y puede ser metálica, plástica y de madera. Su función es que el agua que cae en forma de gotas permanezca más tiempo dentro del cuerpo de la torre. Eliminadores de arrastre: se encuentra en la parte superior tiene la finalidad de evitar las gotas sean arrastradas por la corriente de aire.
  9. 9. Figura 2. Rendimiento térmico de los tipo de relleno. Empaque depelículallena Empaque desalpicadura Empaque deasbesto-cemento El empaque o relleno es un elemento importante en una torre de enfriamiento ya que incrementa el contacto entre el agua – aire y con ello maximiza la transferencia de masa y calor. Figura 3. Empaque de película.
  10. 10. Términos Básicos de Torres de Enfriamiento
  11. 11. • Extracción de agua o Purga: Agua que se separa para remover agua del sistema con alto contenido de minerales, impurezas y sedimentación. • Ciclos de concentración: Término técnico utilizado para describir la relación de flujo másico entre la cantidad de agua alimentada al sistema y la cantidad de agua purgada que se va por drenaje. • Sólidos disueltos: La cantidad de minerales disueltos presentes en el agua. • Goteo o Arrastre: Gotas de agua arrastradas hacia el aire dejando la superficie de la torre. • Agua de Reposición: Suministro de agua necesaria para remplazar todas las pérdidas debido a evaporación, fugas o vertimientos.
  12. 12. Figura 4. Flujo de agua a través de una torre de enfriamiento. Agua fría Purga Bomba Intercambiador de calor Agua caliente Evaporación Ventilador Agua de reposición Goteo o arrastre Rociadores de agua Aire Aire Flujo de Aire hacía arriba Agua con concentrado Sólidos disueltos
  13. 13. Tipos de Torres de Enfriamiento
  14. 14. TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO Circulación natural: Diseñadas para mover el aire a través de la estructura de forma natural sin el uso de ventiladores. Utilizan la ley natural de diferentes densidades entre el aire del ambiente y aire caliente en la torre. a) Tiro natural a) Torres atmosféricas Figura 5. Torres de enfriamiento hiperbólicas.
  15. 15. TIPOS DE TORRES DE ENFRIAMIENTO Circulación mecánica: Disponen de aire forzado a través de la estructura por un ventilador. • Tiro inducido (ventilador situado en la parte superior de la torre) a) Flujo a contracorriente b) Flujo cruzado Figura 6. Torre de enfriamiento de flujo cruzado. Airedeentrada Airedeentrada Aire de salida Entrada de agua caliente Entrada de agua caliente Salida de agua enfriada Ventilador
  16. 16. Propiedades Importantes del Agua
  17. 17. PROPIEDADES IMPORTANTES DEL AGUA • pH: es una medida de que tan ácida o alcalina es una sustancia en una escala de 0 a 14. • Dureza:se refiere a la presencia de calcio y magnesio disuelto en el agua. Salen de la solución a temperaturas elevadas y permanecen solubles a temperaturas más frías. • Alcalinidad: presencia de ácido neutralizante, o minerales antiácidos, en el agua. Los principales contribuyentes a la alcalinidad son el carbonato (CO3 -2), bicarbonato (HCO3 -), e hidróxido (OH-). • Conductividad: medida de la capacidad del agua para conducir la electricidad.
  18. 18. Cálculos del Sistema
  19. 19. CÁLCULOS DEL SISTEMA La primera relación ilustra la consideración del balance de masa general alrededor de una dada torre de enfriamiento: 1) Agua de reposición = Purga + Evaporación La segunda relación define ciclos de concentración en términos de flujo de agua de reposición y el flujo de purga: 2) Ciclos de concentración = Agua de reposición / Purga Reordenando: 3) Purga = Agua de reposición / ciclos de concentración 4) Agua de reposición = ciclos de concentración x purga
  20. 20. Problemas del Sistema
  21. 21. PROBLEMAS DEL SISTEMA • Corrosión • Sarro • Ensuciamiento • Actividad microbiológica Figura 7. Corrosión influenciada microbiológicamente. Figura 8. Intercambiador de calor Biofouled.
  22. 22. Opciones de Tratamiento
  23. 23. OPCIONES DE TRATAMIENTO • Modelado de agua: plataformas de software modelan las tendencias de formación de sarro. • Químicas verdes: reemplaza tratamientos perjudiciales. • Automatización: controla los parámetros de la torre de enfriamiento pH, conductividad, control de purga. Estos programas consisten en aditivos químicos: inhibidores de corrosión, dispersantes, inhibidores de incrustaciones y biocidas que funcionan para proteger el sistema de refrigeración, mantener las superficies limpias y libres de depósitos.
  24. 24. OPCIONES DE TRATAMIENTO • Filtración: eliminan los solidos en suspensión y materia orgánica. • Suavizamiento: funcionan para eliminar la dureza (calcio y magnesio) del agua de reposición. • Dos ejemplos de reutilización de agua son recoger la condensación de manipuladores de aire y luego bombearlo de vuelta al sistema de torre de relleno, o implementar un sistema de ósmosis inversa en la purga de las torres de refrigeración
  25. 25. Figura 9. Tendencia de conductividad para control de purga manual- Figura 10. Tendencia de conductividad para un sistema que utiliza un controlador de purga. Conductividad Conductividad Bajo BajoAlto AltoPunto fijo Punto fijoConductividad Se puede observar el impacto de la implementación de controles de purga, mostrando tasas de conductividad que quedan más cerca del punto ideal establecido en comparación con el control manual.
  26. 26. Figura 11. residuos químicos tendencia para el temporizador. Figura 12. Residuos químicos con dosificación en tiempo real. ResiduosQuímicos ResiduosQuímicos Punto fijo Alto BajoPolímero control de dosis Polímero- alimentación temporizada Punto fijo Alto Bajo Se puede observar la mejora en el rendimiento en tiempo real de dosificación alcanzados en residuos químicos
  27. 27. Conclusiones
  28. 28. CONCLUSIONES Las torres de enfriamiento se clasifican por la dirección de flujo de aire: contracorriente o flujo cruzado y en circulación natural o circulación mecánica. Es importante elegir bien el tipo de relleno a utilizar, se recomienda inspeccionarlos cada seis meses, realizar limpiezas parar retirar las incrustaciones, evaluar el rendimiento de las bombas, de los ventiladores y realizar evaluaciones de calidad de agua (aplicarles un producto químico). Así se podrá obtener una mejor eficiencia en la torre.
  29. 29. !Gracias por su Atención!

×