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Torres de enfriamiento, una alternativa sostenible para los procesos industriales

El uso de torres de enfriamiento es de gran ayuda para múltiples industrias, estas estructuras llevan más de 100 años entre las buenas prácticas que se pueden implementar para distintos procesos industriales, ¿Conoces sobre ellas y los retos a los que se enfrentan?

¿Qué es una torre de enfriamiento?

Una torre de enfriamiento es un intercambiador de calor diseñado para que el agua entre en contacto directo con aire y así reducir la temperatura del agua. Cuando esto ocurre, parte del agua se evapora y así se reduce la temperatura del agua que circula por la torre.

¿Cómo funciona una torre de enfriamiento?

En distintos procesos industriales, se requiere agua para enfriar productos o maquinaria y así garantizar la continuidad del proceso. El agua de enfriamiento empleada (agua caliente) puede ser reutilizada pero su temperatura debe reducirse para poder cumplir con los requerimientos del proceso.

El agua caliente es impulsada a la torre de enfriamiento mediante el uso de bombas. En la parte superior de la torre de enfriamiento el agua se rocía de manera uniforme a lo largo de cuerpo de la torre (relleno). A través del relleno de la torre se reduce la velocidad del agua y se expone la mayor cantidad de superficie de agua para maximizar el contacto con el aire. Cuando ambos elementos entran en contacto parte del agua se evapora reduciendo la temperatura de esta hasta llegar al fondo de la torre (piscina). De la piscina el agua es bombeada nuevamente al proceso.

Se preguntará: ¿De dónde sale el aire frío que ayuda en este proceso? Este se incorpora gracias a diferentes mecanismos que buscan distribuir el aire por la torre, uno de los mecanismos más eficientes es el de “tiro inducido”, que emplea ventiladores que están en la superficie de la estructura y que succionan el aire de la atmósfera, el cual es distribuido por toda la superficie interna de la torre.

Entre el 1,5 – 2,5% del agua de enfriamiento es evaporada y debe ser repuesta para poder cumplir con los requerimientos del proceso.

 

Tipos de torres de enfriamiento

 

De igual modo, existen varias tipologías de torres de enfriamiento que se adaptan a las necesidades de cada industria, diferenciándose una de la otra, según la forma por la que se proporciona el aire que ayudará a enfriar el agua. Las torres de enfriamiento se pueden clasificar en dos grandes grupos:

Torres de enfriamiento húmedas:

En estas estructuras se enfría el agua por contacto directo con el aire. A su vez esta clasificación se divide en:

  • Tiro Inducido: en estas torres el ventilador se encuentra en el tope de la torre y succiona el aire a través del relleno de manera uniforme.
  • Tiro Forzado: en estas torres el soplador se encuentra ubicado la parte lateral inferior de la torre y sopla el aire a través del relleno hasta ser descargado por la parte superior e la torre.
  • Tiro Natural: en estas torres el flujo de aire se obtiene por diferencia de densidades, entre el aire frío del exterior y húmedo del interior de la torre.

Torres de enfriamiento secas:

En estas estructuras se enfría el agua por contacto indirecto con el aire.

¿Cuándo se debe utilizar o implementar una torre de enfriamiento?

Por lo general, las torres de enfriamiento se utilizan en procesos industriales en donde es necesario disipar el calor de múltiples máquinas que utilizan el agua como medio de enfriamiento, por ejemplo: en la industria de alimentos, las marmitas (ollas industriales) pueden manejar temperaturas de 80 °C (grados Celsius) y para su correcto funcionamiento manejan en su superficie exterior agua como forma de regular su temperatura, esa agua que se utilizó de forma externa, es la que pasará por una torre de enfriamiento para que sea reutilizada de nuevo en el proceso de producción. El agua que generalmente las industrias desean enfriar tiene temperaturas entre 40 y 60˚C.

Algunas industrias donde es común utilizar torres de enfriamiento:

  • Industria petrolera.
  • Industria petroquímica.
  • Industria de alimentos.
  • Centrales energéticas.
  • Industria química.

Las torres de enfriamiento son ampliamente usadas con los sistemas de aire acondicionados para edificios residenciales y comerciales, a través de ella se enfría el agua que será usada en el condensador del aire acondicionado.

¿Cuáles son los problemas que enfrentan las torres de enfriamiento?

El agua de enfriamiento empleada en las torres evaporativas puede tener las condiciones óptimas para la proliferación de microorganismos que son un reto para su buen funcionamiento, como la bacteria legionella o “legionella pneumophila”, organismo que puede liberarse al aire exterior, contaminando el ambiente, generando enfermedades y afectando la eficiencia del sistema de enfriamiento. Esto causado por la acumulación de cal y biopelículas (ecosistema microbiano) en las tuberías que alimentan la torre. Sin embargo, para este problema hay múltiples soluciones que integradas hacen de las torres de enfriamiento seguras y amigables con el ambiente.

Por esta razón, las torres de enfriamiento deben cumplir con criterios puntuales que les permitan ser económicas, viables, sanitarias e higiénicas. Con estos factores, las estructuras pueden llevar un funcionamiento sin inconvenientes; la solución está en:

  • Seguimiento del ciclo del agua en la estructura de la torre de enfriamiento.
  • Implementación de la dosificación de aditivos (sustancia que mejora la calidad de otras sustancias).
  • Gestionar digitalmente los fluidos para automatizar y tener trazabilidad del proceso.

Estas acciones permitirán que la implementación de torres de enfriamiento genere mayor ahorro económico y viabilidad para una empresa, ahorrando recursos hídricos utilizados en procesos industriales que sean amigables con el medio ambiente. Conoce más sobre torres de enfriamiento y de cómo sacar el máximo provecho para evitar futuros problemas.

Algunas industrias donde es común utilizar torres de enfriamiento:

  • Industria petrolera.
  • Industria petroquímica.
  • Industria de alimentos.
  • Centrales energéticas.
  • Industria química.

También se recomienda su uso para colaborar con un óptimo funcionamiento de sistemas de aire acondicionado, algunas edificaciones manejan torres de enfriamiento en sus techos, pues necesitan un equipo que les ayude a enfriar.

 

¿Cuáles son los problemas  que enfrentan las torres de enfriamiento?

 

Estas torres al utilizar enfriamiento evaporativo pueden producir microorganismos que son un reto para su buen funcionamiento, como la producción de la bacteria legionella o “legionella pneumophila”, organismo que puede liberarse al aire exterior, contaminando el ambiente, generando enfermedades y afectando la eficiencia del sistema de enfriamiento. Esto causado por la acumulación de cal y biopelículas (ecosistema microbiano) en las tuberías que alimentan la torre, sin embargo, para este problema hay múltiples soluciones que integradas hacen de las torres de enfriamiento seguras y amigables con el ambiente.

 

Por esta razón, las torres de enfriamiento deben cumplir con criterios puntuales que les permitan ser económicas, viables, sanitarias e higiénicas. Con estos factores, las estructuras pueden llevar un funcionamiento sin inconvenientes; la solución está en:

 

  1. Seguimiento del ciclo del agua en la estructura de la torre de enfriamiento.
  2. Implementación de la dosificación de aditivos (sustancia que mejora la calidad de otras sustancias).

 

Gestionar digitalmente los fluidos para automatizar su documentación.

 

 

Estas acciones permitirán que la implementación de torres de enfriamiento genere mayor ahorro económico y viabilidad para una empresa, ahorrando recursos hídricos utilizados en procesos industriales que sean amigables con el medio ambiente. Conoce más sobre torres de enfriamiento y de cómo sacar el máximo provecho para evitar futuros problemas.