Tipos de torres de enfriamiento: funcionamiento, relleno, incrustaciones y corrosión

Tipos de Torres de Enfriamiento y su Funcionamiento

Torres de Tiro Forzado

En las torres de tiro forzado, el aire se descarga a baja velocidad por la parte superior. Casi siempre son de flujo a contracorriente. Su eficiencia es mayor que la de las torres de tiro inducido, ya que la presión dinámica convertida a estática realiza un trabajo útil. El aire que se mueve es aire frío, de mayor densidad que en el caso de tiro inducido.

Torres de Tiro Inducido

Las torres de tiro inducido pueden ser de flujo a contracorriente o de flujo cruzado.

• Flujo a contracorriente: El aire se mueve verticalmente a través del relleno, con flujos de agua y aire en la misma dirección pero sentido opuesto. La ventaja es que el agua más fría entra en contacto con el aire más seco, maximizando el rendimiento.
• Flujo cruzado: El aire entra a través de una o más paredes, reduciendo la altura de entrada de aire. Sin embargo, la alta velocidad de entrada puede arrastrar suciedad y cuerpos extraños.

La resistencia del aire ascendente contra el agua que cae en las torres de flujo a contracorriente provoca una mayor pérdida de presión estática y un aumento de la potencia de ventilación en comparación con las de flujo cruzado.

Torres Atmosféricas

Las torres atmosféricas aprovechan las corrientes de aire. El aire se mueve horizontalmente y el agua cae verticalmente (flujo cruzado). Son torres altas y de pequeña sección transversal. El agua entra por la parte superior y se distribuye sobre el relleno mediante pulverizadores, optimizando el contacto entre el agua y el aire.

Función del Relleno

El relleno incrementa el tiempo y la superficie de intercambio entre el agua y el aire. El contacto produce una cesión de calor del agua al aire mediante dos mecanismos:

1. Transmisión de calor por convección.
2. Transferencia de vapor desde el agua al aire, enfriando el agua por evaporación.

Torres Ejectoras de Enfriamiento

Las torres eyectoras de enfriamiento funcionan de manera similar a una chimenea. La diferencia de densidad entre el aire interior (caliente y menos denso) y el exterior (frío) genera un flujo natural de aire. Requieren una gran altura y sección transversal. Presentan bajos costes de mantenimiento y son adecuadas para grandes caudales de aire. El aire debe tener una temperatura inferior a la del agua caliente. No disponen de separadores de gotas y suelen aplicarse en centrales de producción de electricidad (térmicas, nucleares).

Problemas Comunes: Incrustaciones y Corrosión

Incrustaciones

Las incrustaciones son depósitos sobre las superficies de los equipos. Existen dos tipos:

• Depósito duro adherente: Se forma en el mismo lugar.
• Depósito blando: Puede formarse en el mismo lugar o ser transportado desde otro sitio.

Causas: Componentes inorgánicos en el agua.

Problemas:

• Reducción del diámetro de las tuberías.
• Disminución de la transferencia de calor.
• Corrosiones localizadas.
• Aumento de los costes de mantenimiento.

Corrosión

La corrosión es la destrucción o deterioro de un material por reacción química o electroquímica con su entorno.

Causas: Reacción con óxidos más o menos hidratados, sulfuros y carbonatos.