Uergente sobre torres de enfriamiento o intercambiadores de calor

Gracias Lobo por la información tuvimos que calcular por medio del bell dellaware para llegar a una temperatura adecuada para que entre a las torres de enfriamiento que utlizan madera tratada quimicamente y no pvc, esto para que soporte la temperatura de 60ºC

La temperatura de llegada a la torre a 60°C
se me hace demasiado alta, tendras problemas de corrosion e incrustacion. analiza el Ca en el agua de repuesto y ve cuantos ciclos puedes manejar sin problema con tratamiento quimico, consulta a Nalco u otro proveedor. L recomentdable si revisas Kern, Peters Timmherhaus son maximo 120°CF o 49°C
La unica ventaja es que ahorras costos de bombeo.Pero los de mantenimiento sw incrementaran
Suerte

Tambien prefiero las de madera tratada ya que las otras se cristalizan con el sol. solo ten cuidado con la deslignificacion. si tiene una celda spare, siempre debe estar humeda la madera.
Posteriormente amplio el tema
Suerte.

Haz un analisis del agua y cerciorate de que no tenga carbonato de sodio que es el que promueve la deslignificacion de la madera (se vuelve bofa facilmente se compueba con una navaja que entra como en mantequilla)Probablemente tendras que controlar el ph con una dosificacion de H2SO4 para mantenerlo en el rango de 7.0 a 7.5 un ph de 7.2 es normal para el pino de california.

Cloración

Debes clorar el agua en el bacín de la torre de enfriamiento solo una vez cada 10 días por 4 horas para evitar que las bacterias se hagan resistentes al cloro.

Si el PH es de neutro a alcalino se desarrollaran bacterias

Si el PH es de ácido a neutro se desarrollaran hongos que atacaran la madera de la torre.

Debido a que para evitar la incrustación en los intercambiadores de calor es necesario mantener el PH en el agua de recirculación entre 7.5 y 8.0 se favorecerá la formación de bacterias.

El cloro residual debe ser menor a 1 ppm

De ser posible debes filtrar una porción del agua recirculada, instala un filtro.

La turbidez del agua de recirculación nunca debe exceder 20 NTU

Debes tener testigos de corrosión e incrustación en el agua caliente de retorno.
Y analizar la incrustación:

Análisis en %

CaO
SiO2
PO5
MgO
Fe2O3
P de ignición
El cupón de corrosión se debe cambiar a los 30 o 90 días

Para aceros al carbón calgon da los siguientes valores


No debes encontrar pitting
La corrosión permitida debe encontrarse entre los siguientes valores en mpy según Calgon

1 excelente
1 a 3 ligera muy bien
3 a 5 bien
5 a 8 moderada
8 a 10 pobre
10 severa

Antes de sacar la torre de enfriamiento, pregunta a tratamiento cual es la calidad del agua del rió, no la saques cuando el agua arrastra mucho lodo en época de lluvias, pues lo depositaras en los intercambiadores de calor pregunta cual es la turbidez NTU

Suerte

Aun cuando no has proporcionado las temperaturas de bulbo seco y bulbo humedo de tu localidad y si ya hiciste un estudio de la humedad relativa en los meses mas caluroso del
año me preocupa el rango de la torre en donde el rango se define asi
T1 = temperatura del agua fria que sale de la torre
T2 = temperatura del agua caliente que regresa a la torre = 60° segun tu simulador
Rango = T2 - T1 = 60 - ? =
Lee lo que dicen en el prologo de su libro Henley &
Seader sobre los simulador. Los simuladores no conocen los datos de tu localidad.
Si no sabes hacer un estudio de temperaturas del aire que lo haga el provedor de la torre dejale a el la responsabilidad en el contrato. Busca en internet como se efectuan las pruebas de garantia de una torre de enfriamiento y anexalas en el contrato. no las encuentro entre mis cajs de papeles guardadas.
Creo que CFE en mexico trae la norma de pruebas de garantia. O busca en tu Pais.
Espero respuesta-
Saludos

Con google encontre estos sitios, navaga en ellos.
suerte

www.google.com.mx/search?hl=es&clien...eptacion&spell=1

Te anexo su direccion
Ahi encontraras todo en ingles

www.cti.org/

Te anexo mas iformacion


la turbidez del agua mínima es de 2.5 NTU y la máxima de 7.5 NTU , sin embargo en época de ciclones (si los tienes) el agua que llega del río puede llegar a tener 1000. NTU de turbidez, en este tiempo debemos llamar diariamente al laboratorio de aguas y llevar un registro de la turbidez del agua del río y tomar las acciones correspondientes.

Aun cuando se gaste mas en electricidad es conveniente arrancar periódicamente otra bomba para aumentar el gasto y por consiguiente la velocidad lineal del agua en tuberías para evitar que el lodo se sedimente en las mismas y se tenga que sacar después el equipo para su limpieza manual, lo cual además de ser engorroso es mas costoso. ¿Para que me molesto en llevar un registro del PH del agua ? No me interesa saber que el agua es incrustante hasta que me doy cuenta que se incrustaron los tubos, o hasta que no se perfora la tubería de enfriamiento se que el agua es corrosiva. Se debe llevar un cuidadoso registro del índice de estabilidad del agua (Ryznar) para definir empíricamente la tendencia a la corrosión o a la formación de incrustaciones de un agua aireada.

Índice de estabilidad de Ryznar
4.0 -5.0 incrustación severa
5.0 -6.0 incrustación ligera
6.0 -7.0 incrustación ligera o corrosión
7.0 -7.5 corrosión significativa
7.5-9.0 corrosión severa
9.0 o mas corrosión intolerable

En donde el índice de estabilidad = 2pHs – pH
pHs = pH de saturación de Langelier

¿y que es el pH de saturación de Langelier? Investígalo en wikipedia en ingles, en español no trae nada. (Langelier saturation index) ahí también encontraras información sobre el índice de Ryznar

Mas informacion

Cuando saques una torre para mantenimiento, antes de arrancarla debes limpiarla y examinarla. Se elimina toda la basura del bacín. Se revisa si los ventiladores tienen tornillos flojos. Debes comprobar que cada ventilador gire libremente y que el claro entre las puntas de las aspas y el cilindro del ventilador sea el correcto, las aspas no deben rozarlo. Todos los tornillos en el árbol de impulsión del ventilador deben estar en su lugar; los copies flexibles y las juntas universales han de estar en buenas condiciones. Los protectores para el árbol deben estar firmes. Comprueba la alineación del reductor, árbol propulsor y motor; cerciorarte de que estén lubricados. Se abre el respiradero en la parte superior del reductor y se aprietan todos los tornillos. Se aprieta el bastidor del motor y se fijan los tornillos. No se deben apretar demasiado porque se romperá la madera cuando se hinche, usa un torquimetro. Se examinan las boquillas, canalones, tuberías y juntas de expansión en las paredes y piso del depósito de concreto. Examina la válvula del flotador, para el agua de repuesto y comprueba que el rebosadero esta abierto.
Revisa que el motor este conectado correctamente, el ventilador no puede girar a la inversa sin peligro.

La mayoría de los reductores de velocidad no envían aceite al cojinete superior del eje del ventilador cuando se invierte la rotación y quizás la bomba de lubricación no entregue aceite al girara a la inversa, lo cual puede causar falla de los cojinetes

En la torre de enfriamiento el agua se enfría al ponerla en contacto con el aire atmosférico, por evaporación adiabática del agua. Se pierden aproximadamente 1000 BTU por cada lb. de agua evaporada o 555.5 Kcal / Kg. El calor arrastrado en el vapor de agua se llama calor latente de evaporación. Cuando el aire elimina el calor del vapor de agua, puede enfriar el agua a una temperatura menor a la atmosférica. Esto permite que el agua por evaporación sirva para plantas que tienen necesidad de temperaturas variables. También permite que una cantidad pequeña de agua elimine una carga de calor mucho más grande que si no se hubiera enfriado el agua a una temperatura menor a la atmosférica.

¿Puede una torre de enfriamiento enfriar el agua a una temperatura menor a la temperatura del bulbo húmedo del aire de entrada?

No. Aun cuando te lo exija un Gerente o Director. (Ya ha pasado) La temperatura final del agua en la torre de enfriamiento es siempre mayor unos cuantos grados centígrados a la temperatura de bulbo húmedo del aire de enfriamiento a la entrada de la torre.
Lleva un registro diario de la temperatura de bulbo húmedo, de la temperatura ambiente y de la presión barométrica, para poder evaluar el comportamiento de la torre.

¿Cómo se puede acelerar el efecto de enfriamiento en una torre de enfriamiento?

Se puede acelerar con: 1) aumento de la velocidad del aire sobre las superficies mojadas. 2) aumento de las superficies mojadas expuestas. 3) Reducción de la presión barométrica. 4) Aumento de la temperatura del agua que va a la torre. 5) reducción de la humedad del aire.

Cuando vayas a instalar una torre de enfriamiento deberás tener en cuenta: la temperatura de bulbo húmedo, la temperatura de bulbo seco, la carga térmica a eliminar en el sistema en Kcal /h, la presión, peso y velocidad del aire.

¿Qué se entiende por gama de enfriamiento?
Es la diferencia de temperaturas entre el agua caliente que llega a la torre y el agua fría que sale de la torre, por ejemplo si el agua caliente llega a 39°C y sale a 31°C la gama es T2 –T1 = 39 -31 = 8°C . Aprovecha el PLC que tienes instalado y almacena y grafica la gama de enfriamiento.

¿Qué significa la temperatura de acercamiento (aproach)?

El acercamiento es la diferencia en grados centígrados entre la temperatura del agua fría que sale de la torre y la temperatura de bulbo húmedo del aire.

Ejemplo: La temperatura del agua fría es de 31°C y la temperatura de bulbo húmedo del aire ambiente es 27°C la aproximación será A = 31 – 27 = 4°C

Nota: la temperatura de bulbo húmedo siempre será menor a la del agua fría.
Compra un equipo y lleva el registro de la presión barométrica y la temperatura de bulbo seco y la de bulbo húmedo. El equipo se pagara solo. Conéctalo al PLC

¿Qué significa carga de calor o carga térmica?
Es la cantidad de calor que disipa la torre de enfriamiento en kcal por hora. Y es igual al número de kilogramos de agua circulada multiplicado por la gama de enfriamiento.

Ejemplo Q = m (T2 – T1) = 2, 000,000 x (39 – 31) = 2,000 x8 = 16, 000,000 kcal/h

Estudia a fondo el capitulo 12 del Perry 5a ED

La torre de enfriamiento es de madera y debes prevenir que los hongos no la dañen.

Torres de enfriamiento

La evaporacion + la purga + el brizado son igual al repuesto de agua (make up)
las ecuaciones del balance de la torre son simples.

Aproximadamente el 75% del intercambio de calor se debe a la evaporacion y el 25% a la transferencia de calor sensible.

Las torres de enfriamiento nunca pueden alcanzar el 100% de eficiencia no importa el lugar en que esten instaladas.

La diferencia entre la temperatura del agua enfriada y la temperatura de bulbo humedo se llama aproximacion. De acuerdo a Marley (fabricante) la aproximacion mas cercana que los fabricantes de torres de enfriamiento pueden garantizar es 5̊F (2.77̊C)

Si se grafica el tamaño de la torre vs la temperatura de aproximacion. Para 15̊F (8.33̊C) de factor de aproximacion, el tamaño es 1.0

Lo cual significa que para un factor de tamaño de 1.0 si quieres agua enfriada a 30̊C la temperatura de bulbo humedo de diseño debe ser = 30 - 8.33 = 21.67̊C como promedio de los meses mas calurosos. Si la temperatura de bulbo humedo es mayor la torre sera mayor para los mismos 30̊C del agua enfriada.

Una temperatura de aproximacion de la mitad de esta 7.5̊F significaria una torre del doble de tamaño.

La curva es asintota y termina en 5̊F de aproximacion con 2.25 veces el tamaño.
Se deben de tomar las condiciones economicas y las de restricciones de tamaño.

Saludos