TORRES DE REFRIGERACIÓN: MANTENIMIENTO Y FUNCIONAMIENTO
Todas las plantas industriales, las instalaciones de clima, refrigeración o de producción de energía, se caracterizan por emisiones de calor más o menos importantes en términos cuantitativos. Este calor «residual» tiene, salvo en algunos casos, un bajo contenido energético que no hace posible o conveniente su recuperación. Por lo tanto, debe ser disipado externamente de alguna manera.
Una torre de refrigeración es, hoy en día, la tecnología de enfriamiento más eficiente del mercado para disipar grandes cantidades de calor. Por este motivo, las torres de refrigeración son los equipos de enfriamiento más utilizados en la industria.
- ¿Qué son las torres de refrigeración, para qué sirven y cómo funcionan?
- ¿Qué significa ‘evaporativo’?
- ¿Qué componentes y materiales son utilizados en torres de refrigeración?
- ¿Qué tipos de torres de refrigeración hay?
- ¿Dónde y por qué se usan? Aplicaciones industriales y civiles.
- ¿Qué son las purgas y aporte en torres de enfriamiento?
- ¿Cómo mantener y tratar el agua de refrigeración?
¿QUÉ SON LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN, PARA QUÉ SIRVEN Y CÓMO FUNCIONAN?
Para seleccionar un sistema de refrigeración industrial o civil, se consideran las temperaturas de funcionamiento y las condiciones ambientales. Las opciones incluyen:
- Dry Coolers: Enfrían aire ambiente, alcanzando temperaturas mínimas de 5 ºC por encima del ambiente.
- Sistemas Adiabáticos: Combinan aire y evaporación de agua, logrando temperaturas similares al ambiente.
- Torres de Refrigeración: Eficientes para grandes cantidades de agua, alcanzan 3 ºC por encima del bulbo húmedo.
- Chillers: Para temperaturas extremadamente bajas, con alto consumo eléctrico.
No existe un sistema de refrigeración que sea adecuado para todas las condiciones. La elección debe basarse en los requisitos específicos de diseño y las condiciones ambientales, buscando optimizar el consumo de energía y la eficiencia del espacio.
Cómo dimensionar una torre: la importancia de la temperatura del bulbo húmedo
El dimensionamiento de las torres de evaporación se hace teniendo en cuenta algunos parámetros fundamentales.
- Energía térmica para disipar,
- Temperatura del agua que entra en la torre,
- Temperatura que se quiere alcanzar en la salida
- Condiciones termo-higrométricas (es decir, temperatura y humedad) características del área de instalación.
Esta última información en particular representa un dato decisivo para un correcto dimensionamiento. De hecho, permite identificar con precisión el parámetro de la temperatura de bulbo húmedo. Esta define las «peores» condiciones ambientales de la zona de instalación y el límite al que tiende a llegar el agua enfriada por la torre de refrigeración.
Componentes de la torre de refrigeración y materiales utilizados
- Estructura principal de contención y soporte de la torre de refrigeración.
- Relleno o paquete de intercambio de calor (en torres de circuito abierto) o serpentín de intercambio de calor.
- Ventilador axial o centrífugo: es el único dispositivo mecánico en movimiento. Este, «fuerza» la evaporación del agua necesaria para realizar el enfriamiento.
- Sistema de distribución de agua normalmente fabricado con una serie de tubos y boquillas.
- Separador de gotas, situado inmediatamente aguas arriba del ventilador. Tiene la función de retener las gotas de agua, que de otra manera son arrastradas hacia afuera por el flujo de aire del ventilador.
Las torres de refrigeración se dividen en varios tipos:
Evaporativas y no evaporativas: Las primeras enfrían por evaporación del agua, mientras que las segundas usan otros mecanismos.
Circuito abierto y cerrado: En el circuito abierto, el agua está en contacto directo con el aire; en el cerrado, el agua circula dentro de un serpentín sin contacto directo.
Tiro natural y mecánico: El tiro natural usa diferencias de densidad del aire, y el tiro mecánico emplea ventiladores.
Adiabáticas e híbridas: Las adiabáticas minimizan el consumo de agua, y las híbridas combinan enfriamiento por aire y evaporativo.
La elección de los tipos y variantes de construcción de las torres de refrigeración se realiza durante la fase de diseño, según la aplicación y el tamaño del sistema. Las variables más comunes que guían esta elección son, a grandes rasgos, las siguientes:
- la energía térmica a disipar
- mecanismo de transferencia de calor
- la naturaleza del agua a enfriar
- tipo de proceso
- tipo tiro de aire
- contexto en el que tiene lugar la instalación (civil o industrial),
- requisitos especiales de instalación, por ejemplo, si se trata de una instalación nueva o de un reemplazo.
TORRES DE REFRIGERACIÓN: PRINCIPALES APLICACIONES INDUSTRIALES Y CIVILES
Como se indicó al principio, las torres de refrigeración se utilizan ampliamente en los sistemas de evaporación:
Como todos los dispositivos incluidos en un sistema tecnológico, las torres de refrigeración requieren un programa de mantenimiento rutinario y, en caso de fallo, extraordinario.
Debido a su extrema sencillez de construcción, las torres de enfriamiento no requieren por lo general una atención especial, sino la observación de algunas directrices muy simples pero eficaces para mantenerlas siempre al máximo rendimiento. La seguridad y la eficiencia van de la mano.
Buenas prácticas del fabricante de torres de refrigeración
Los componentes que conforman las torres de enfriamiento también se benefician de una gestión correcta. Los intercambiadores de calor tienen una mayor vida útil, los motores y los ventiladores funcionan en mejores condiciones debido a que un agua corrosiva podría deteriorar las partes más sensibles.
En lo que respecta a las prácticas que deben seguirse para obtener esta condición, en general basta con seguir las instrucciones específicas proporcionadas por el fabricante. Deben respetarse, en relación con los controles y el mantenimiento periódicos, así como los parámetros químico-físicos para el agua en circulación. Sin embargo, hay directrices más generales, a menudo también mencionadas en los manuales de los fabricantes, que proporcionan «buenas prácticas» válidas para todos los sistemas en los que se utilizan torres de refrigeración. Organismos prestigiosos en este sentido son Eurovent, Cooling Technology Institute o AEFYT .