Cuando se trata de los elementos de la eficiencia de la torre de enfriamiento, es imprescindible hablar sobre el enfoque de la torre de enfriamiento. Sin embargo, caminemos este camino despacio y comencemos diciendo que de todos los equipos industriales, la torre de enfriamiento es simple; climatización: el dispositivo. Utiliza dos recursos ampliamente disponibles (agua y aire) para rechazar el calor del proceso de fabricación en una amplia variedad de industrias, incluidas refinerías de petróleo, plantas químicas, centrales eléctricas y muchas otras.
Sin embargo, el rendimiento de este dispositivo depende de una serie de factores, incluidos la temperatura, el alcance y, lo que es más importante, el enfoque de la torre de enfriamiento. Para obtener lo mejor de una torre de enfriamiento, debe comprender:
- ¿Cómo se ve afectada la temperatura de la torre de enfriamiento por la humedad?
- Cómo controlar el rango de una torre de enfriamiento y posicionar bombas y ventiladores de manera efectiva para tener la temperatura más baja que sale de la torre
- Cómo calcular la cantidad máxima de pérdida de calor en una torre de enfriamiento
En este artículo, proporcionamos explicaciones detalladas de estos tres temas.
Tabla de contenido
Temperatura de la torre de enfriamiento
Para que una torre de enfriamiento sea completamente capaz de reducir la temperatura del agua, tres factores importantes juegan un papel importante: Al mantener bajo control la temperatura y la humedad ambientales, el espacio y la aproximación a la torre de enfriamiento, los operadores de la torre de enfriamiento pueden asegurarse de que el agua caliente se enfríe lo más posible sin desperdiciar energía.
Para obtener una imagen más clara del efecto de la temperatura en el rendimiento de la torre de enfriamiento, se debe considerar el rendimiento de este dispositivo. Básicamente, una torre de refrigeración utiliza el proceso natural de evaporación para reducir la temperatura del agua en una planta de fabricación. Pasa agua caliente a través de una serie de deflectores para aumentar el contacto con el aire. El resultado será una mejora en la velocidad y calidad de la evaporación del agua.
A temperaturas normales, el 1,2 % del agua que ingresa a la torre se evapora por cada 10 °F de rango de enfriamiento. Pero no todas las torres de enfriamiento pueden garantizar este número. Dado que la tasa de evaporación depende no solo de la temperatura sino también de la humedad relativa, debemos considerar dos tipos diferentes de temperaturas.
Un tipo de temperatura más común se llama temperatura de bulbo seco, que es la temperatura típica del termómetro. La humedad no se considera en este tipo de temperatura. También necesitamos la temperatura de bulbo húmedo para tener en cuenta la humedad y calcular el rendimiento de la torre de enfriamiento. Si tapamos el bulbo del termómetro con un paño húmedo y calculamos la temperatura, teniendo en cuenta el nivel de humedad.
Estas dos temperaturas nos ayudan a medir cuánta agua se puede evaporar en un lugar en particular. Si la humedad relativa es del 100%, no habrá diferencia entre las temperaturas de bulbo seco y de bulbo húmedo. Esto significa que la evaporación y el enfriamiento del agua no es posible.
Con la ayuda de las temperaturas de bulbo seco y húmedo, podemos estimar cómo funcionará la torre de enfriamiento en dos ubicaciones diferentes con diferentes índices de humedad. Se requiere un cálculo preciso de la temperatura para medir el enfoque de la torre de enfriamiento, que es un indicador clave de rendimiento en las torres de enfriamiento.
¿Qué es un enfoque de torre de enfriamiento y cómo podemos encontrarlo?
Como mencionamos anteriormente, la temperatura de bulbo húmedo nos dice cuánta evaporación y transferencia de calor puede ocurrir. Con base en este factor, medimos el enfoque de la torre de enfriamiento.
Como factor esencial en el proceso de enfriamiento del agua, el enfoque de la torre de enfriamiento será la diferencia entre la temperatura del agua fría y la temperatura de bulbo húmedo. Cuanto menor sea el número, más eficiente será la torre de refrigeración. Una torre de enfriamiento típica ofrece un rango de 5° a 9°F para su enfoque de torre de enfriamiento. Sin embargo, los números de diseño no funcionarán en condiciones reales, razón por la cual la funcionalidad de su torre de enfriamiento es el 75 % de estos números.
Ahora puede que se pregunte cuáles son las razones detrás de la variación en el enfoque de la torre de enfriamiento. Hay una serie de factores que influyen en el enfoque de una torre de enfriamiento en una situación del mundo real. Estas tres variables son la carga de calor (la cantidad de calor eliminado por la torre), el tamaño de la torre y el flujo de aire. Los operadores también pueden aumentar la velocidad del ventilador en las torres de tiro mecánico para lograr un mejor rendimiento.
¿Cuál es el alcance de una torre de enfriamiento?
La característica principal de una torre de refrigeración es la capacidad de reducir la temperatura del agua caliente y producir agua fría. La diferencia de temperatura entre el agua que entra y sale de la torre de enfriamiento se denomina rango de la torre de enfriamiento.
Junto con el enfoque de la torre de enfriamiento, el espacio es otro factor clave para optimizar la eficiencia de la torre de enfriamiento. De hecho, un rango más alto significa que todas las partes de la torre funcionan de manera eficiente para reducir la temperatura del agua. Tenga en cuenta el hecho de que sin conocer el enfoque de la torre de enfriamiento, el rango no es suficiente para medir la eficiencia de la torre de enfriamiento.
Pero, ¿qué factores afectan el alcance de una torre de enfriamiento? Este parámetro está relacionado con la carga de calor (calor total que se puede eliminar de la unidad de agua) y la cantidad de flujo de agua en la torre. Una torre de enfriamiento que empuja un mayor flujo de agua puede brindarle al operador un rango más bajo, principalmente porque aumenta la presión estática contra el flujo de aire.
Los operadores que deseen utilizar una torre de enfriamiento de manera eficiente deben bloquear las bombas y monitorear la carga de calor antes de la aplicación.
¿Cuál es la temperatura más baja que puede producir una torre de enfriamiento?
Idealmente, la torre de enfriamiento proporcionaría agua tan fría como la temperatura de bulbo húmedo, sin embargo, esta tasa de reducción en la temperatura del agua caliente que ingresa a la torre de enfriamiento no es posible. La evaporación del 100% del agua caliente requiere una torre de enfriamiento más grande, lo que no siempre es una opción lógica. No siempre es recomendable aumentar la velocidad del ventilador, ya que aumentará el consumo de energía y las camas de trabajo.
Como mencionamos antes, la evaporación del agua puede llegar a tener un 75% de su potencial. Esto significa que la diferencia de temperatura entre el agua que sale de la torre y la temperatura de bulbo húmedo no puede ser inferior a 5 °F.
También vale la pena saber que la temperatura del agua que se devuelve al proceso es siempre mayor que la temperatura de bulbo húmedo. Es por eso que llamamos a la diferencia entre la temperatura del agua fría y la temperatura de bulbo húmedo “Aproximada”. Esta expresión nos recuerda que la temperatura final se acercará (no alcanzará) a la temperatura de bulbo húmedo.
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