Las torres de enfriamiento o torres de refrigeración son los sistemas más utilizados en la industria eléctrica, química y petroquímica para el control de temperaturas de procesos que requieren eliminar el remanente de energía calorífica. Los intercambiadores de calor enfriados por agua son los dispositivos que se utilizan para lograrlo.
Estas torres se diseñan de acuerdo con la cantidad de calor que es necesario remover y según el tipo de operación que estas vayan a realizar. Su correcta operación y eficiencia dependen del tratamiento que se utilice para tratar el agua que contienen y del mantenimiento oportuno de las partes de una torre de enfriamiento.
El tratamiento y el mantenimiento evitan que el relleno de las torres se incruste debido a la reducción de transferencia de masa. De lo contrario, va a haber una incrustación que va a ocasionar la disminución de la transferencia calórica. Hay diversas opciones para llevar a cabo ambos procedimientos, una de ellas es la tecnología Clear Comfort.
¿Qué son las torres de enfriamiento?
Las torres de enfriamiento o torre de refrigeración son equipos diseñados para la remoción del calor de corrientes de proceso o de sistemas de refrigeración por agua, en los cuales se realiza el intercambio de calor de una corriente de agua caliente a una de agua fría.
El intercambio de calor elimina la energía calórica mediante la transferencia de masa con una corriente de aire frío que produce la evaporación y el arrastre de partículas de agua.
La reducción de temperatura depende del rango de diseño y de las condiciones particulares de la temperatura de bulbo húmedo del lugar de la instalación.
De acuerdo con el flujo del aire que atraviesa las torres de enfriamiento, estas pueden ser: de tiro forzado, de tiro inducido o de flujo cruzado; no obstante, todas comparten algunos componentes básicos que permiten su funcionamiento adecuado. Las partes elementales son (1):
- Bacín. Vasija que contiene el agua fría que va a ser utilizada en el proceso de transferencia de calor de la planta, ya sea una línea de productos terminados o un proceso de enfriamiento de un condensador de superficie.
- Charolas y aspersores. Implementos situados en la parte superior que se encargan de la correcta distribución del agua caliente como un abanico de agua a fin de generar la mayor área posible para incrementar la transferencia de calor.
Esta transferencia se logra mediante la formación de micropartículas de agua que fluyen a través del relleno de la torre reduciendo su temperatura según las condiciones de diseño.
- Ventilador de torres de enfriamiento. Pieza clave que mantiene el flujo de aire que pasa por la torre y permite la remoción de calor. Debe tener el diámetro y la velocidad de rotación adecuados, según el diseño de la torre con el propósito de propiciar que la corriente de aire sea suficiente para eliminar el calor del agua caliente.
- Motor. Aparato vertical u horizontal que propicia la rotación de los ventiladores de las torres mediante bandas o motorreductores para la correcta operación de los mismos.
Las torres de refrigeración controlan los procesos de intercambio de calor mediante la transferencia de masa por la evaporación controlada del agua de enfriamiento.
- Relleno. Material cuyo propósito es aumentar la superficie de intercambio de calor mediante la generación de una película de agua caliente que conforme baja pierde temperatura por la transferencia de masa al aire ascendente. Hay diversos tipos de relleno según el diseño de las torres y las temperaturas deseadas en cada caso.
- Eliminadores de niebla o rocío. Dispositivos que cumplen la función de retener las micropartículas de agua arrastradas por la corriente de aire evitando que sean enviadas a la atmósfera.
- Sistema de distribución de agua. Sistema conformado por la tubería y sistemas de aspersión que distribuyen el agua caliente de manera uniforme en toda la torre de agua.
- Ventiladores. Dispositivos encargados de la generación de la corriente de aire de enfriamiento. Pueden ser de tiro inducido, forzado o cruzado.
Una de las ventajas de los tratamientos alternativos en los sistemas de aguases elevar los ciclos de concentración. Entérate de otras ventajas en nuestro artículo.
Tipos de torres de enfriamiento
Las torres de enfriamiento de agua se clasifican de acuerdo con la forma en que el aire atraviesa el relleno de la misma, los medios por los que se suministra el aire y el sistema de enfriamiento utilizado. A su vez, cada criterio de clasificación produce otras subclases de torres (1).
Torres según la forma en que el aire atraviesa el relleno
- De flujo en contracorriente
- De flujo cruzado
- De flujo inducido
Torres según los medios por los que se suministra el aire
- De circulación natural
- Torres atmosféricas
- Torres de tiro natural
- De tiro mecánico
- Torres de tiro inducido
- Torres de tiro forzado
- Torres de flujo cruzado
- Torre de densidades
Torres según el sistema de enfriamiento utilizado
- De circuito abierto
- De circuito cerrado
En términos muy simples, el enfriamiento del agua se produce debido a la evaporación de una parte del líquido (2).
La elección entre uno u otro tipo de torres de enfriamiento depende de las necesidades industriales particulares que se quieran resolver y las condiciones particulares de la zona de operación. Si tienes dudas sobre cuál torre de líquidos de enfriamiento necesitas, consulta a un especialista.
¿Para qué sirven y cómo funciona una torre de enfriamiento?
Las torres de enfriamiento sirven para eliminar grandes cantidades de calor en procesos industriales. Estos equipos son utilizados ampliamente en todas las industrias que requieran de remoción de calor de una corriente determinada, entre ellas: centrales termoeléctricas, geotérmicas, nucleares; industrias alimentarias, de plásticos y metales y plantas de gas y petróleo (3).
La condensación de equipos de aire acondicionado, la refrigeración de aceite y de maquinaría y los procesos térmicos de refrigeración a alta temperatura son algunas de las aplicaciones industriales más comunes de las torres de enfriamiento (1).
- El agua caliente es distribuida en la parte superior de las torres mediante los difusores que canalizan el agua sobre el relleno para torres de enfriamiento para así formar una película muy delgada de agua de enfriamiento para la remoción del calor.
- El agua se distribuye sobre el relleno intercambiando temperatura con el aire.
- El agua fría cae al bacín desde donde es bombeada nuevamente al punto de uso del proceso.
- Las bombas de transferencia envían el agua fría al circuito de recirculación para que esta regrese nuevamente a la torre de enfriamiento industrial.
El uso eficiente del agua consiste en la reducción de este recurso, con la intención de crear un beneficio social y económico. Conoce las ventajas de esta operación aquí.
Tratamiento del agua con la tecnología Clear Comfort
La correcta operación de las torres de enfriamiento industriales está relacionada directamente con la calidad del agua utilizada en la recirculación del sistema. El agua de recirculación debe estar libre de microorganismos y tener mínimos niveles de alcalinidad para poder reducir la corrosión del sistema.
Existen dos opciones para el tratamiento del agua de las torres de enfriamiento: uno tradicional que utiliza químicos para el tratamiento de este líquido y otro revolucionario que se realiza por medio de la tecnología Clear Comfort.
¿Qué es Clear Comfort?
Clear Comfort ® es un tratamiento de agua libre de químicos tóxicos que incrementa los ciclos de concentración de las torres de enfriamiento, ahorra agua y mejora la eficiencia energética en los sistemas de aire acondicionado de edificios comerciales, hospitales y plantas de energía.
En las torres de enfriamiento, Clear Comfort ® funciona como un biocida potente y natural, es decir, como un producto que genera sustancias activas que contrarrestan, destruyen, impiden o neutralizan a los microorganismos o a los efectos negativos que estos desencadenan.
Además de ser útil para las torres de enfriamiento, este tratamiento también puede utilizarse en bebederos de ganado y granjas, horticultura, albercas, y otras tecnologías de evaporación; depósitos en los cuales controla tanto la corrosión como la incrustación y genera ahorro potencial de agua.
En Grupo Acura te ofrecemos la tecnología Clear Comfort ® que cuenta con la certificación NSF / ANSI 50 que asegura que el producto cumple con los requisitos reglamentarios para México, Estados Unidos de América, Canadá y otros países. Ponte en contacto con nosotros para elegir el mejor tratamiento de agua.
¿Cómo funciona Clear Comfort?
La razón por la cual este tratamiento de agua logra controlar el crecimiento de bacterias y evitar la acumulación de calcio y niveles de corrosión, es que utiliza un método de desinfección conocido como AOP (proceso de oxidación avanzada o advanced oxidation process). El funcionamiento de Clear Comfort consta de los siguientes pasos:
- El aire del ambiente entra a las camisas o mangas de Clear Comfort por medio de bombas.
- El aire pasa por las camisas que tienen lámparas ultravioleta y fuerzas patentadas que, junto con el flujo magnético, separan el O2 del aire formando dos radicales libres de oxígeno.
En la torre de enfriamiento los radicales libres de oxígeno reactivo entran al agua (H2O) y se combinan para formar radicales hidroxilo (OH–) y peróxido de hidrógeno (H2O2), un oxidante potente y natural que elimina los virus y bacterias del agua.
4. El peróxido de hidrógeno acaba con los microorganismos (incluida la bacteria legionella, responsable de la enfermedad del legionario, relacionada con afecciones a los pulmones) que puedan estar presentes en el agua de recirculación de las torres de enfriamiento.
5. Los átomos de oxígeno reactivos sobrantes mantienen a los minerales, principalmente al calcio, disueltos. En caso de que haya calcio adherido a las paredes o superficies de la torre, el peróxido de hidrógeno también va a descomponerlo para hacer que los trozos calcificados se desprendan y disuelvan.
Entre mayor es el potencial de oxidación, mayor es el control microbiológico.
Clear Comfort produce que las torres de enfriamiento trabajen de manera más eficiente, lo que a su vez se traduce en ahorros energéticos y monetarios. Si te interesa adquirir la solución más económica y ecológica para el tratamiento de agua, cotiza con nosotros.
Torres de enfriamiento y aplicaciones con Clear Comfort
Clear Comfort es la solución para el tratamiento de agua en complejos residenciales, criaderos de animales, edificios de oficinas, escuelas, granjas, hospitales, hoteles, industrias alimentarias, supermercados y universidades.
El sistema Clear Comfort es un tratamiento de agua libre de tóxicos que, además de ser ecológico, reduce los riesgos de manejo y almacenaje.
En México, este tratamiento de agua ha sido especialmente valorado para el consumo animal. Entre los beneficios del peróxido de hidrógeno en los animales y, por lo tanto, en las granjas, se encuentran:
- Mejora en la producción.
- Oxigenación de la sangre.
- Disminución de enfermedades.
- Productos animales sin químicos tóxicos.
- Protección contra bacterias, hongos y virus.
- Muerte de parásitos en el sistema digestivo.
- Funcionamiento adecuado del sistema inmunológico.
En resumen, Clear Comfort ® les ha permitido a los ganaderos e ingenieros agrónomos tener animales más sanos y productivos. Algunas de las empresas que han instalado esta tecnología a través de nosotros son: Hyatt Regency CDMX, Lincoln Electric, CEDIS Soriana Guadalajara y CEDIS Soriana Salinas. No te quedes atrás, cotiza con nosotros.
Beneficios con Clear Comfort
El tratamiento de agua Clear Comfort trae consigo varios beneficios tanto para el mejoramiento del agua como para la industria que contrata esta solución. Algunos de estos son:
- Destrucción de paredes celulares y ADN de bacterias, quistes protozoarios y virus.
- Desnaturalización de compuestos orgánicos (farmacéuticos, industriales y sintéticos; herbicidas; pesticidas) e inorgánicos.
- Mantenimiento de los minerales en suspensión, lo que permite la inhibición de corrosión e incrustaciones.
- Ahorro en agua al incrementarse los ciclos de concentración.
- Facilidad de instalación y mantenimiento, ya que su sistema ha sido creado para operar de manera autónoma.
El Advanced Oxidation Process (AOP) es una gran alternativa al uso del cloro y tiene un poder oxidante mayor.
- Instalación rápida, pues se necesita menos de un día para instalarlo, sin necesidad de interrumpir la alimentación de agua.
- Gasto mínimo, ya que el precio es equivalente al de los tratamientos con químicos aunque con mayores beneficios. Además, el equipo se renta de forma mensual.
- Inversión no requerida, debido a que la renta incluye mantenimiento preventivo y correctivo, además de refacciones.
- Obtención de créditos LEED (Leadership in Energy and Environmental Design).
En Grupo Acura trabajamos con Clear Comfort ® como alternativa a los tratamientos químicos para torres de enfriamiento, piscinas, criaderos de animales y horticultura. Atrévete a elegir la opción más ecológica para tus tratamientos de agua y sistemas de refrigeración industrial, contáctanos. Años de experiencia nos respaldan.
La eficiencia energética industrial está basada en dos ejes fundamentales: la reducción del consumo energético y la prioridad de la calidad. Lee sobre cómo aplicarla en este artículo.
Referencias de consulta
1. Seguas. Torres de refrigeración: refrigeración industrial eficiente. Seguas, s/f. Consultado el 9 de noviembre de 2021.
2. Luis Fernando Trejo. Torres de enfriamiento ¿Qué son y cómo funcionan? Luis Fernado Trejo, 2020. Consultado el 9 de noviembre de 2021.
3. Giorgio Lorenzetti. Guía de funcionamiento y mantenimiento de torres de refrigeración. Torraval, s/f. Consultado el 9 de noviembre de 2021.
