Torre de resfriamento avançada

Tipos de torres de refrigeração avançadas

Torres de refrigeração são grandes ventiladores industriais. Quando água quente é bombeada para o topo da torre de refrigeração, a circulação do ar remove o calor da água. O que acontece com o calor? O calor é transferido para o ambiente.

As torres de refrigeração são essenciais devido aos avanços tecnológicos. Em setembro deste ano, o mundo foi surpreendido por um estudo que revelou que água do Nilo de 4.000 anos foi encontrada enterrada no Deserto do Saara, o que pode alterar nosso entendimento da ciência planetária. O mundo usa muita água; se a decisão fosse tomada de deixá-la, seria demais. Entra a torre de refrigeração. Sem ela, o deserto poderia se tornar um verdadeiro deserto, sem água jamais restando para esfriar.

Torres de refrigeração vêm em opções de tiragem natural e induzida. A torre de refrigeração de tiragem natural usa a flutuação e as correntes do ambiente para mover o ar através dela. Enquanto a tiragem induzida utiliza um ventilador mecânico localizado nas torres de refrigeração, do tipo ventilador cum-stach ou na base.

Existem mais tipos:

• Fluxo cruzado: O fluxo de água quente é perpendicular ao fluxo de ar. O design facilita a tarefa de manutenção de troca do ventilador. A água de diferentes indústrias, como geração de energia, metalurgia, petróleo bruto e refinarias de produtos químicos, geralmente flui através de torres de refrigeração de fluxo cruzado. O cubo do ventilador Goodman está na seção média da torre, permitindo a troca fácil do ventilador pela parte inferior.
• Contracorrente: O fluxo de água quente é para cima e o fluxo de ar é para baixo. Este fluxo o torna eficiente e ocupa menos espaço.
• Hiperbolóide: Com aberturas triangulares. O design da torre de refrigeração hiperbolóide é único e se assemelha a uma hipérbole. Este tipo de torre de refrigeração é comumente usado no setor de geração de energia.
• Ventilador: Um tipo movido a ventilador, agindo como um condicionador de ar.
• Torre de refrigeração de madeira/torre de refrigeração FRP: Os materiais são diferentes. As torres de refrigeração de madeira costumavam ser muito populares, mas ao longo dos anos, se tornaram menos comuns devido à disponibilidade limitada de madeira.

Especificações e manutenção de torres de refrigeração avançadas

Especificações

• Vazão: A vazão se refere à quantidade de água circulando dentro de uma torre de refrigeração, geralmente expressa em galões por minuto (GPM) ou litros por segundo (LPS). Significa o volume de calor que pode ser dissipado ou a quantidade de troca de calor que pode ocorrer na torre.
• Transferência de calor: A transferência de calor é o processo de troca de energia térmica entre dois ou mais sistemas ou substâncias. Em uma torre de refrigeração, refere-se à transferência de calor da água quente para o ar ambiente ou outro meio de refrigeração. A transferência de calor é um conceito fundamental na termodinâmica e é regido por princípios como condução, convecção e radiação.
• Queda: A queda em uma torre de refrigeração se refere à distância que a água quente precisa cair para ser resfriada pelo ar. A queda é causada pela gravidade e o ar, que pode ser natural ou mecânico, esfria as gotículas de água.
• Perda por arrastamento: A perda por arrastamento em uma torre de refrigeração se refere à pequena quantidade de água que fica suspensa no ar durante o processo de refrigeração. É resultado da água que espirra ou evapora na corrente de ar que sai da torre. A perda por arrastamento é normalmente quantificada como uma porcentagem da água total circulando na torre.

Manutenção

• Inspeções regulares: Os usuários devem programar inspeções regulares para verificar se há sinais de desgaste, corrosão ou danos, além de garantir que todas as peças estejam funcionando corretamente e que a circulação da água seja suave.
• Limpeza: Os usuários devem desenvolver um plano sistemático de limpeza, incluindo esvaziar a torre, limpar os componentes internos e remover depósitos e sujeira. Eles podem usar agentes químicos e equipes profissionais para realizar uma limpeza completa periodicamente.
• Gerenciamento da qualidade da água: Manter a boa qualidade do tratamento da água é fundamental para o funcionamento da torre de refrigeração e a longevidade dos equipamentos. Os usuários devem testar regularmente a qualidade da água, controlar o PH e o teor de minerais e adicionar agentes de tratamento químico quando necessário para evitar incrustações, corrosão e crescimento de algas.
• Manutenção do ventilador e do motor: A manutenção do ventilador e do motor garante o funcionamento suave e o desempenho ideal da torre de refrigeração. Os usuários devem verificar regularmente as correias, os sistemas de lubrificação e as conexões elétricas e realizar reparos ou substituições conforme necessário.
• Remoção de poeira e sujeira: O acúmulo de poeira e sujeira nas superfícies externas e internas da torre pode prejudicar o fluxo de ar e a eficiência da troca de calor. Portanto, os usuários devem remover poeira e sujeira das superfícies externas da torre e áreas circundantes por meio de aspiração ou lavagem com água em intervalos regulares.

Indústrias que utilizam uma torre de refrigeração avançada

As indústrias que se beneficiam da tecnologia de torre de refrigeração avançada incluem sistemas HVAC, geração de energia, processamento químico, refinarias, manufatura, foguetes, satélites, espaçonaves e qualquer indústria que exija alta. Soluções de refrigeração personalizadas às vezes estão disponíveis para indústrias específicas.

No HVAC

as torres de refrigeração avançadas são usadas em grandes sistemas HVAC para dissipar o calor dos refrigeradores de edifícios. Elas ajudam a manter temperaturas internas confortáveis ​​enquanto otimizam a eficiência energética. Torres de refrigeração de fluxo cruzado são normalmente preferidas para esse tipo de uso.

Na geração de energia:

As torres de refrigeração desempenham um papel fundamental na geração de energia, particularmente em usinas termoelétricas (carvão, gás e nuclear). Elas são usadas para dissipar o excesso de calor gerado durante o processo de geração de energia, garantindo o bom funcionamento das turbinas e mantendo temperaturas de operação ideais.

Em fábricas de processamento químico, como processamento químico e refinarias, as torres de refrigeração são comumente usadas para regular a temperatura em reações químicas, preservar equipamentos e evitar o superaquecimento das unidades de processamento. Elas facilitam o processo de troca de calor, permitindo a remoção de calor de processos químicos ou equipamentos.

Em fábricas de manufatura, as torres de refrigeração são utilizadas para resfriar vários processos de manufatura, manter a temperatura dos equipamentos de produção e resfriar as ferramentas de corte nas operações de usinagem. Elas contribuem para melhorar a qualidade do produto e minimizar o tempo de inatividade do equipamento causado pelo superaquecimento.

Os sistemas de refrigeração de fundação por meio da evaporação da água são críticos para a operação de algumas tecnologias avançadas. Por exemplo, foguetes espaciais que usam um sistema de refrigeração ablativa ou trocadores de calor de satélite também dependem de torres de refrigeração. Elas podem ter uma torre de refrigeração especialmente projetada para manter a temperatura da unidade dentro de uma faixa ideal.

Quando a temperatura de um satélite ou espaçonave aumenta, uma torre de refrigeração pode ser liberada para permitir que a água absorva o excesso de calor por meio de um trocador de calor. À medida que a água esquenta, ela se torna vapor, que então será liberado para o espaço. Se a temperatura cair, o excesso de água será armazenado para uso posterior.

Soluções de refrigeração personalizadas às vezes estão disponíveis para indústrias específicas.

Em resumo, uma torre de refrigeração avançada é uma parte essencial do ciclo de vida de uma máquina ou equipamento. Sem ela, máquinas e equipamentos facilmente superaqueceriam, e a vida útil seria significativamente reduzida.

Como escolher uma torre de refrigeração avançada

Existem vários fatores que os compradores devem considerar ao escolher uma torre de refrigeração para suas aplicações industriais.

• Análise de requisitos do sistema/planta

  O primeiro fator na escolha de torres de refrigeração são os requisitos do sistema. Os compradores devem determinar a carga térmica que precisa ser removida, o volume de água que precisam circular a cada hora, a temperatura da água saindo da torre e qual a queda de temperatura precisa ser. etc. Depois que os compradores responderem a essas perguntas sobre seus sistemas ou plantas, eles têm um conjunto inicial de requisitos para escolher.

• Tipos de torres de refrigeração

  As escolhas dos compradores dependem em parte do tipo de torre de refrigeração que eles preferem. Alguns fatores, como a disponibilidade de fontes de energia, podem afetar sua decisão entre uma torre de tiragem mecânica com tiragem forçada por ventilador ou uma torre de tiragem natural que depende do fluxo de ar natural do vento. Outras considerações incluem a necessidade de um design de fluxo cruzado, onde o fluxo de ar se move perpendicularmente ao fluxo de água, ou um design de contracorrente que permite que ambas as direções de fluxo vão em direções opostas. Além disso, os compradores podem considerar escolher uma torre de refrigeração úmida que usa a evaporação da água em vez de uma torre de refrigeração seca que depende do ar soprando pela unidade.

• Impactos ambientais/Leis locais

  Fatores como os impactos ambientais de uma torre podem afetar as escolhas dos compradores. Torres úmidas podem liberar nuvens de plumas devido à diferença de temperatura entre o vapor de água no ar. Além disso, o uso de água pode levar à evaporação, o que algumas leis locais podem restringir. Devido a esses problemas, alguns compradores podem preferir torres de refrigeração secas ou torres sem eliminadores de arrastamento, tornando-as mais elegíveis para conformidade com regulamentos locais.

• Requisitos de instalação/construção

  O tipo de torre de refrigeração escolhido afeta os requisitos de construção e instalação para sistemas ou plantas. Os compradores podem preferir uma torre de tiragem forçada porque ela não precisa de uma localização de gravidade específica. Ela também pode querer um design compacto para reduzir a quantidade de terra necessária para a construção. Além disso, se o projeto da torre de refrigeração que eles escolherem exigir muita manutenção ou for propenso a quebrar, isso pode motivá-los a pensar se devem optar pelo projeto rapidamente e convenientemente. Em contraste, alguns projetos precisam de um longo período para serem concluídos e muita perfeição e treinamento posteriores).

• Custos

  O custo de diferentes tipos de torres de refrigeração também desempenha um papel importante na decisão de qual tipo os compradores preferem. Além dos custos iniciais de construção e instalação, as despesas posteriores de operação e manutenção também são importantes. Os compradores podem preferir torres de tiragem natural ou torres de refrigeração secas em certos lugares para economizar na eletricidade usada pelos ventiladores em torres úmidas. A escolha também dependerá se os custos recorrentes de um tipo particular são mais baixos do que o gasto inicial de capital único.

P&R

P1: Quais materiais são usados ​​para fabricar uma torre de refrigeração industrial?

R1: Normalmente, as torres de refrigeração são fabricadas usando FRP, PVC ou fibra de vidro para o corpo e enchimento, respectivamente, aço galvanizado ou cobre para os eliminadores de arrastamento, borracha para as vedações, aço de liga para os fixadores de montagem, latão ou aço inoxidável para as bacias de água e aço de liga para as bacias e tubos de água.

P2: As torres de refrigeração exigem tratamento de água?

R2: Sim. O tratamento adequado da água é essencial para as torres de refrigeração para melhorar a eficiência, prolongar a vida útil da torre e evitar riscos à saúde.

P3: Quanto tempo dura uma torre de refrigeração?

R3: Com manutenção regular e cuidados adequados, uma torre de refrigeração pode durar de 20 a 25 anos ou até mais.