Los factores críticos de las torres de refrigeración

Torres de refrigeración Torraval en ZabalgarbiTorraval, fabricante de equipos de refrigeración, cuenta con más de 15.000 torres de refrigeración instaladas en los cinco continentes funcionando en plantas industriales en distintos sectores de aplicación tales como siderurgia, papel, química, textil, alimentación, frío industrial, HVAC, soluciones de refrigeración que van dirigidas principalmente a enfriar agua de proceso.

Como expertos en este tipo de instalaciones, ha desarrollado una guía práctica con consejos y recomendaciones para aquellos que quieren saber cuáles son los factores críticos en una torre de refrigeración.

Disipación de energía

La capacidad de disipar energía de una torre de refrigeración concreta es, teóricamente, ilimitada. Esto significa que cualquier torre que instalemos disipará la energía que el proceso aporta al líquido a refrigerar. Pero mientras una torre bien diseñada lo hará acercando la temperatura de salida del agua a la temperatura de bulbo húmedo del aire, una torre mal diseñada separará dichas temperaturas de manera significativa.

Dicho con otras palabras, una vez fijado el caudal, el rango (diferencia de temperatura caliente y fría del agua) depende solo del proceso, pero la aproximación (diferencia de temperatura fría del agua y la temperatura de bulbo húmedo del aire) depende exclusivamente de la torre.

El único límite a la capacidad de una torre es que la temperatura de entrada (temperatura caliente) no dañe los materiales de la torre. La conclusión, por tanto, es clara: la torre disipará el calor generado independientemente de su calidad; otra cuestión es que las temperaturas del agua sean adecuadas para el proceso.

Consumo Eléctrico

Las torres de refrigeración están equipadas con ventiladores, que generan una corriente de aire que facilita el efecto refrigerativo mediante la evaporación del agua. El mercado, en su intento de proporcionar un equilibrio entre inversión y costes de operación, ha llevado a los suministradores a diseñar torres más económicas, pero que, en contrapartida, tienen altos consumos eléctricos.

Sin embargo, lo cierto es que el consumo de una torre puede reducirse hasta el valor mínimo deseado, incluso hasta cero, como es el caso de las torres de tiro natural. Ahora bien, para lograrlo son necesarias torres más grandes y por tanto de mayor precio.

Se da por hecho que el diseño de las torres se basa en un criterio de consumo más o menos fijo, pero en realidad, un cliente bien formado puede elegir el consumo que realmente necesite según sus criterios de explotación a largo plazo.

Consumo de Agua

A pesar de lo que muchos creen, el consumo de agua de una torre de refrigeración depende muy poco de su calidad. En el circuito de una torre de refrigeración pueden producirse tres tipos de pérdidas de agua.

En primer lugar, una pérdida debida a la evaporación, que depende de la energía a disipar (energía generada por el proceso) y de la humedad del aire ambiente. En segundo lugar, una pérdida asociada a la purga de la balsa que evita la acumulación de elementos en el agua, lo que a su vez, depende de factores como el agua de aporte, el proceso, el tratamiento del agua y la limpieza general de la planta. En tercer lugar, se pierde agua por el arrastre de gotas en el aire que sale de la torre. Este caudal es minúsculo (<0,001% del total), y está en función de la tipología del separador de gotas instalado.

Por estas razones, el diseñador de torres puede hacer que una torre sea más o menos tolerante a las aguas complicadas (renunciando, en ocasiones, a la eficiencia), pero el consumo de agua de la torre está, en gran medida, fuera de su alcance, porque para lograr solamente un ligero descenso del consumo de agua, la torre debería tener unas prestaciones que la encarecerían excesivamente e incrementarían su consumo eléctrico.

Calidad del agua

Sin duda, el elemento que más influye en el diseño de la torre es la calidad del agua de recirculación, es decir, el agua que se va a mover dentro de la torre, no la del agua de aporte.

Aspectos como la presencia de sólidos en suspensión, las posibilidades de que se produzca scaling (formación de incrustaciones por cal), la presencia de fibras, cloruros, aceites, etc., marcan de forma drástica la selección del relleno de la torre, y por tanto, su diseño global.

Como orden de magnitud, para un mismo programa térmico, debe tenerse en cuenta que una torre diseñada con relleno para aguas muy sucias puede llegar a ser un 50 % mayor y consumir un 50 % más que la misma torre para aguas limpias.

El ruido

No podemos negar que las torres de refrigeración son equipos de naturaleza ruidosa, aunque lo son en mucho menor medida que los aero-refrigeradores o aero-condensadores.

Las fuentes de ruido de una torre de refrigeración son principalmente los ventiladores y el ruido de la lluvia al caer sobre la balsa. Ambos ruidos pueden reducirse significativamente con una pequeña inversión.

Hay que tener en cuenta que en una planta industrial las fuentes de ruido son múltiples, por lo que debe siempre valorarse una solución acústica global (ej. pantallas a borde de finca), antes que aplicar soluciones locales, es decir en cada uno de los puntos de ruido. Una solución global será siempre más eficiente y con mejores garantías de cumplimiento de la normativa acústica de cada emplazamiento.

Es por ello que debe contar con profesionales de Ingeniería como los que posee Torraval, que combina los conocimientos propios de torres de refrigeración con el estado del arte en acústica.

En resumen, entender y analizar en profundidad todos estos aspectos antes de instalar una torre de refrigeración en una planta, es básico para poder aplicar la mejor solución y la que cubra las necesidades reales de la industria, tanto en lo que respecta a su eficiencia como a su seguridad. Contacte con el experto en refrigeración Torraval si quiere saber más sobre este asunto.

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