O advento das torres de resfriamento começou no século 19, assim que os condensadores foram desenvolvidos para serem usados para o vapor motores. Durante o século 20, novos avanços tecnológicos no setor elétrico potência A indústria de geração impulsionou o progresso na construção de torres de resfriamento dentro da cidade como ereções independentes ou como grandes lagoas de resfriamento fora das cidades.Hoje em dia, essas torres são usadas ativamente em pequenas e grandes fábricas, considerando os requisitos e as aplicações. Com capacidade para lidar com um grande volume de água, essas torres permitem a reciclagem de água para outras aplicações. Este artigo discute especificamente o funcionamento de uma torre de resfriamento, componentes e seus tipos.
O que é a torre de resfriamento?
As torres de resfriamento são torres especializadas de troca de calor que auxiliam na redução do temperatura de circulação de água quente, que é aquecida durante o processo industrial.
Torre de refrigeração
Nesse processo, o fluxo de água de um processo industrial é bombeado para uma torre de resfriamento por meio de uma válvula de entrada de água e encontra o ar em uma torre de resfriamento. Assim que o calor é extraído, a água começa a evaporar em pequenos volumes, despencando assim a temperatura da água, enviando a água resfriada para continuar com o processo industrial.
Componentes da Torre de Resfriamento
Alguns dos componentes importantes estão listados abaixo.
Eliminador de deriva
Localizado no topo da torre, evita o vazamento de gotas e vapores de água na atmosfera. Seu principal objetivo é garantir que a torre opere de forma eficaz, mantendo a taxa de deriva em um nível mínimo e minimizar a ocorrência de queda de pressão dentro de uma torre.
Bicos da torre de resfriamento
São confeccionados com plásticos de alta qualidade que possibilitam e auxiliam na distribuição uniforme da água quente no interior da torre.
Motor do ventilador da torre de resfriamento
O motor do ventilador da torre à prova de explosão evita vazamentos nos trocadores de calor. Ele oferece recursos como um sistema de relé de sobrecarga e um sistema de proteção de relé de falha de aterramento.
Preenchimento da torre de resfriamento
Este tipo de torre usa meio de preenchimento eficiente que permite ter muito mais área de superfície para expandir a água quente e permitir um resfriamento rápido. Dois tipos de preenchimento de torre de resfriamento incluem preenchimento por respingo e preenchimento de filme.
Bacia de água fria
É fabricado com RCC. Ele coleta e armazena água fria na parte inferior ou na bacia da torre de resfriamento.
Malha da torre de resfriamento
A malha evita o influxo de partículas indesejadas da atmosfera na água de resfriamento.
Válvula de sangramento e válvula flutuante
Essas válvulas oferecem longa vida com menos manutenção. A válvula de sangria ajuda a manter a concentração de minerais, enquanto a válvula de flutuação em manter o nível de sal e nível.
Entrada de ar da torre de resfriamento
As válvulas de admissão de ar inibem a entrada de luz solar na bacia, o que impede o crescimento de algas e diminui o custo de produtos químicos com manutenção adequada.
Estrutura / Corpo da Torre de Resfriamento
As torres modernas são fabricadas em FRP (plástico reforçado com fibra) ou RCC no que diz respeito ao tipo de aplicação que a torre deve processar
O projeto e a classificação dessas torres podem ser feitos com base na construção, métodos de geração de fluxo de ar e métodos de transferência de calor.
Construção
Esta torre difere em tamanho de unidades de telhado a grandes estruturas hiperbolóides. Dependendo do tipo de aplicação, a estrutura pode ter até 200 metros de altura e 100 metros de diâmetro, enquanto as retangulares podem ter mais de 40 metros de altura e 80 metros de diâmetro.
construção de torres de resfriamento
As torres de resfriamento hiperbolóides são normalmente usadas em usinas nucleares, usinas movidas a carvão, indústria de processamento de alimentos, petroquímica e outras instalações industriais. Estruturas hiperbolóides são usadas em grandes fábricas por causa da força superior, resistência a forças externas e menor uso de materiais.
Por exemplo, a estrutura hiperbolóide em refinarias de petróleo possui a capacidade de circular cerca de 80.000 metros cúbicos de água por hora.
A forma do hiperbolóide oferece uma base ampla para se ajustar tanto à água quanto ao sistema de resfriamento. Um efeito único de estreitamento da torre ajuda no fluxo aerodinâmico da água evaporada conforme ela sobe e empurra em direção à ampla abertura no topo, onde o ar aquecido entra em contato com o ar atmosférico.
Princípio de funcionamento da torre de resfriamento
Existem vários tipos de torres de resfriamento desenvolvidas para atender às diversas necessidades industriais. O princípio de funcionamento comum empregado pela maioria das torres é o “resfriamento evaporativo”.
princípio de funcionamento da torre de resfriamento
O resfriamento evaporativo é descrito como um processo em que a água quente do processo industrial é bombeada para a torre até chegar ao sistema de distribuição. Os bicos da torre distribuem essa água para a câmara úmida e simultaneamente puxam o ar seco para processar a água aquecida. A água perde gradualmente sua temperatura e as gotas de água são coletadas na bacia na base da torre. No entanto, as gotículas mais leves que se esforçam para subir na atmosfera são evitadas por um eliminador fornecido na parte superior. Este tipo de processo é utilizado na torre de resfriamento com ventilador de tiragem natural.Algumas das torres empregam Ventilador de tiragem forçada e induzida. Neste tipo, o ventilador é colocado fora da torre e na parte superior para circular o ar atmosférico de cima para baixo.
Vantagens e desvantagens
O vantagens e desvantagens da torre de resfriamento inclui o seguinte.
Vantagens
- Alta eficiência de resfriamento
- Precisa de menos manutenção
- Confiabilidade e sustentabilidade
- Pode ser operado por mais tempo
Desvantagens
- Possibilidade de incrustação e corrosão na base e corpo das torres de resfriamento
Formulários
O aplicações do resfriamento torre incluem o seguinte.
Os sistemas de resfriamento HVAC tradicionais são usados em hospitais, shoppings, escolas e prédios de escritórios. Torres muito maiores são usadas para reduzir a temperatura da água circulante em refinarias de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de processamento de gás natural e outras plantas industriais importantes para processar grandes volumes de água aquecida.
FAQs
1). Diferencie entre ventilador de tiragem natural e ventilador de tiragem forçada e induzida
Em tiragem natural - o fluxo de ar é natural e baseado nas condições de saída e entrada do ar. Nenhuma energia necessária além de bombear água para o tanque
Em tiragem forçada - o ar é soprado através de um ventilador localizado no topo de uma torre na entrada de ar. Energia adicional é necessária para operar o ventilador.
2). Liste as aplicações de torre de resfriamento
Os sistemas HVAC tradicionais são usados em escolas, hospitais, escritórios, etc.
Grandes torres são usadas em indústrias como petroquímica, siderurgia, usinas nucleares, etc.
3). Qual é a utilidade do eliminador de deriva na torre de resfriamento?
O eliminador de deriva controla a perda de água por meio da captura de gotículas e névoa e evita a entrada na atmosfera.
4). Dê algumas vantagens de usar a estrutura hiperbolóide em torres de resfriamento
As estruturas hiperbolóides exclusivas são frequentemente utilizadas para a construção de torres altas, uma vez que fornecem -
- Força superior
- Resistência a forças externas
- Acelera o movimento ascendente do ar
- Espaço amplo e base ampla
5). As torres de resfriamento podem ser construídas usando FRP (plástico reforçado com fibra) ou RCC. Qual você acha que é adequado e por quê?
Comparado ao FRP e RCC, o FRP é preferido, pois oferece significância por meio da economia de custos de vida útil, materiais leves, têm vida útil mais longa, menor frequência de substituição, alta durabilidade em ambientes corrosivos e requerem pouca manutenção.
O RCC consome tempo para atingir força total, é mais pesado para transportar, precisa de mão de obra qualificada e consome tempo para completar o construção da torre de resfriamento.
6). Forneça algumas aplicações de torre de resfriamento do tipo erguida em campo.
As torres erguidas em campo são muito maiores e são usadas em usinas de energia, usinas de processamento de aço, usinas petroquímicas e refinarias de petróleo.
7). Classifique a torre de resfriamento em relação aos métodos de transferência de calor
Com base em métodos de transferência de calor, a classificação inclui -
- Torres molhadas (ou torres de resfriamento de circuito aberto)
- Torres de circuito fechado (ou resfriadores de fluido)
- Torres de resfriamento secas
- Torres de resfriamento híbridas
8). Diferencie entre tipo de fluxo cruzado e contrafluxo
- No tipo Crossflow, o fluxo de ar é diretamente perpendicular ao fluxo de água.
- Em um tipo de contrafluxo, o fluxo de ar é diretamente oposto ao fluxo de água.
O artigo acima fornece uma visão geral de uma torre de resfriamento. O detalhado classificação de torres de resfriamento é conversado junto com o princípio de funcionamento. Além disso, também discutimos várias aplicações, vantagens e desvantagens. Aqui fica uma pergunta para você, qual é a principal função de uma torre de resfriamento?
