Torre de Resfriamento

Torre de Resfriamento

Uma torre de resfriamento é um equipamento de remoção de calor usado para transferir calor residual de processos para a atmosfera. Esse dispositivo pode utilizar a evaporação da água para remover o calor e resfriar o fluido de trabalho para perto da temperatura de bulbo úmido (indicação da quantidade de umidade no ar), ou utilizar somente ar para resfriar o fluido de trabalho para perto da temperatura de bulbo seco (temperatura do gás), ou seja, a torre de resfriamento é usada para produzir o contato direto entre a água quente proveniente dos sistemas de resfriamento do processo com o ar, objetivando o resfriamento da água para que ela possa ser utilizada novamente no processo, pois devido à sua  crescente  escassez e  preocupação com o meio ambiente,  além de motivos econômicos, a  água “quente” que sai desses resfriadores deve ser reaproveitada.

 As aplicações mais comuns para utilização deste dispositivo incluem o resfriamento da água que circula nas refinarias de petróleo, indústrias químicas, estações de energia e refrigeração de edifícios. O calor é um subproduto comum em muitos setores, soluções para a recuperação do calor residual de gases quentes, de processo, de exaustão e vários outros tipos de gases é rentável para diversas empresas, pois dependendo do processo, o calor pode ser reciclado novamente na área de produção ou ser usado para aquecer escritórios etc. Recuperar o calor residual significa economizar energia e reduzir as emissões de CO₂. Com o aumento dos preços da energia, recuperar o calor é um bom investimento com um período de retorno curto.

 APLICAÇÃO INDUSTRIAL:

Na Figura 1, observa-se que a Torre de Resfriamento, a direita, está trabalhando em cima de quatro Trocadores de Calor.

Os métodos tradicionais utilizados para resfriar equipamentos como a Bomba de Vácuo e Trocadores de calor possuíam limitações que impediam o seu resfriamento, fazendo com que trabalhassem em temperaturas acima do ideal, então foram criadas as torres de resfriamento, para melhorar o aproveitamento das maquinas e gerar mais economia as empresas, pois com as torres o equipamento é realmente resfriado, e estará com a mesma precisão durante todo o período de funcionamento. A água ao passar pela bomba ou pelo trocador absorve calor fazendo com que a maquina trabalhe em alta temperatura, forçando o equipamento, aumentando o custo de energia e diminuindo sua vida útil. Na Bomba de Vácuo, a torre resfria a água proporcionando uma troca térmica em dois estágios: .Dissipação do calor da água que é sugado com o auxilio de potentes hélices. . No segundo estagio essa água com temperatura mais baixa tem seu resfriamento concluído e através da entrada de ar estará pronta para ser utilizada na bomba de vácuo. A água que chega até a torre em temperatura elevada, se espalha em uma malha especial enquanto tem o calor sugado pela hélice, em seguida ela escoa para o reservatório da torre. Obs: O  desempenho de  uma torre  de  resfriamento varia, entre  outros fatores, conforme  a  temperatura do ar ambiente, umidade do ar, temperatura de bulbo úmido, ou seja, com o  clima.

ESTRUTURA:

1) Motor Elétrico: Um Motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combinam as vantagens da energia elétrica - baixo custo, facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando – com sua construção simples, custo reduzido.

2) Hélice: Sugar o calor.

3) Retentor de Gotas: Reter líquidos que são arrastados por um fluxo de ar.

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Pergunta G.1: Qual a importância de se fazer auditorias das torres de resfriamento e por que elas são feitas?

Resposta G.1: É necessário fazer auditorias frequentes nesse equipamento, pois nas torres de resfriamento há grande consumo de água, e esta auditoria visa diminuir o consumo de água no make-up de água (água adicionada a torre de resfriamento destinada a repor a água perdida por evaporação). Vazamentos de água, caminhos preferências nos enchimentos, deformação no fluxo de ar, influem diretamente no desempenho destes equipamentos, modificando seus parâmetros, portanto é necessária uma atenção redobrada para operação e manutenção deste equipamento. 

Pergunta G.2: Qual a diferença entre as torres de resfriamento de fluxo cruzado e contra corrente?  

Resposta G.2: 

.Cruzado:  O fluxo cruzado é um design em que o fluxo de ar é direcionado perpendicularmente ao fluxo da água. O fluxo de ar entra em um ou mais faces verticais da torre de resfriamento para atender ao material de preenchimento.

.Contracorrente:  Em um design contracorrente, o fluxo de ar é diretamente oposto ao fluxo de água.

Pergunta G.3: No Brasil são utilizadas torres de resfriamento com tiragem mecânica, corrente cruzada ou contra corrente, predominando hoje as do último tipo. Mas quais seriam as vantagens e desvantagens entre elas? 

Resposta G.3: Os processos de transferência de calor e de massa com fluxos em contracorrente são bem mais eficientes, permitindo o maior resfriamento possível, porque nesta configuração a diferença media entre as entalpias do ar e da água permanece maior e mais constante que na situação de fluxos em corrente cruzada.

Pergunta G.4: Somento com a circulação do ar atmosferico é possível efetuar o resfriamento necessário da torre ou é preciso outros mecanismos?

Resposta G.4: Na Torre de Refriamento, a utilização do ar atmosférico é exclusivo, se a indústria precisar realizar um outro tipo de resfriamento, outros equipamentos serão utilizados, englobados no sistema de resfriamento da própria indústria. 

Pergunta G.6: Existem mecanismos utilizados ou a serem utilizados para que as torres de resfriamento funcionem de forma eficiente, independente dos fatores externos (temperatura do ar, umidade, etc) estarem favoráveis ou não? 

Resposta G.6: Não, a torre de resfriamento é dependente do fluxo de ar que passa por ela, por isso é importante não obstruir sua entrada para mantê-la eficiente.

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