TORRES DE ENFRIAMIENTO: Las torres de enfriamiento son equipos que se usan para enfriar agua y otros medios a temperaturas próximas a las ambientales; en grandes volúmenes (extraen calor del agua mediante evaporación o conducción). Su uso se da en plantas de energía, refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de procesamiento de gas natural y otras instalaciones industriales. Las torres de enfriamiento usan la evaporación del agua para rechazar el calor de un proceso tal como la generación de energía eléctrica. Las torres de enfriamiento varían en tamaño desde pequeñas a estructuras muy grandes que pueden sobrepasar los 120 metros de altura y 100 metros de longitud. Torres más pequeñas son normalmente construidas en fábricas, mientras que las más grandes son construidas en el sitio donde se requieren. Los sistemas de enfriamiento industrial de centrales térmicas, refinerías de petróleo y plantas petroquímicas; y de acondicionamiento de aire en hospitales y centros comerciales; necesitan evacuar calor residual de sus procesos, utilizando para ello a menudo un flujo de agua a baja temperatura a través de intercambiadores de calor. Ese flujo de agua, una vez calentado, puede desecharse al ambiente, con lo cual será necesario contar con una masa elevada de agua disponible para el proceso y en condiciones óptimas de utilización (desmineralizada, sin sólidos en suspensión, etc.) o bien podrá recircularse nuevamente al proceso una vez refrigerada, con lo cual los costes de operación disminuirán en gran medida.
¿Cómo Funciona las torres de enfriamiento? En las torres de enfriamiento se consigue disminuir la temperatura del agua caliente que proviene de un circuito de enfriamiento mediante la transferencia de calor y materia al aire que circula por el interior de la torre. A fin de mejorar el contacto aire-agua, se utiliza un entramado denominado “relleno”. El agua entra en la torre por la parte superior y se distribuye uniformemente sobre el relleno utilizando pulverizadores. De esta forma, se consigue un contacto óptimo entre el agua y el aire atmosférico. El relleno sirve para aumentar el tiempo y la superficie de intercambio entre el agua y el aire. Una vez establecido el contacto entre el agua y el aire, tiene lugar una cesión de calor del agua hacia el aire. Ésta se produce debido a dos mecanismos: la transmisión de calor por convección y la transferencia de vapor desde el agua al aire, con el consiguiente enfriamiento del agua debido a la evaporación. En la transmisión de calor por convección, se produce un flujo de calor en dirección al aire que rodea el agua a causa de la diferencia de temperaturas entre ambos fluidos. La tasa de enfriamiento por evaporación es de gran magnitud en las torres de enfriamiento; alrededor del 90 % es debida al fenómeno difusivo. Al entrar en contacto el aire con el agua se forma una fina película de aire húmedo saturado sobre la lámina de agua que desciende por el relleno. Esto es debido a que la presión parcial de vapor de agua en la película de aire es superior a la del aire húmedo que circula por la torre, produciéndose una cesión de vapor de agua (evaporación). Esta masa de agua evaporada extrae el calor latente de vaporización del propio líquido. Este calor latente es cedido al aire, obteniéndose un enfriamiento del agua y un aumento de la temperatura del aire. La diferencia de temperaturas del agua a la salida y la temperatura húmeda del aire se llama «acercamiento» o “aproximación”, ya que representa el límite termodinámico de enfriamiento al que puede llegar el agua Para crear flujo hacia arriba, algunas torres de enfriamiento contienen aspas en la parte superior, las cuales son similares a las de un ventilador. Estas aspas generan un flujo de aire ascendente hacia la parte interior de la torre de enfriamiento. El agua cae en un recipiente y se retraerá desde ahí para al proceso de producción Existen sistemas de enfriamiento abiertos y cerrados. Cuando un sistema es cerrado, el agua no entra en contacto con el aire de fuera. Como consecuencia la contaminación del agua de las torres de enfriamiento por los contaminantes del aire y microorganismos es insignificante. Además, los microorganismos presentes en las torres de enfriamiento no son eliminados a la atmósfera.
El enfriamiento de agua en una torre tiene su fundamento en el fenómeno de evaporación. La evaporación es el paso de un líquido al estado de vapor y solo se realiza en la superficie libre de un líquido, un ejemplo es la evaporación del agua de los mares. Cuando el agua se evapora sin recibir calor del exterior es necesario que tome de sí misma el calor que necesita, esto origina que el agua se enfríe y por lo tanto que su temperatura disminuya.
Tipos: Según la forma de suministrar el aire existen dos tipos de torres de enfriamiento: Circulación natural: En las torres de circulación natural, el movimiento del aire sólo depende de las condiciones climáticas y ambientales.
Torres atmosféricas: En las torres atmosféricas el agua cae en flujo cruzado con el aire. Éstas presentan bajos costos de mantenimiento, con ellas no es posible lograr acercamientos pequeños y pueden ser construidas con rellenos o sin rellenos.
Torres De Tiro Natural: Tienen la forma de chimenea hiperbólica. Proceso se pone en contacto con el aire, provocando su calentamiento y su ascenso como consecuencia de la disminución de su densidad. El aire ascendente provoca una depresión en la parte inferior de la torre generándose la posibilidad de la admisión de aire fresco.
• Torres de Tiro Mecánico: Las torres de tiro mecánico utilizan ventiladores para mover el aire a través del relleno.
Torres de tiro inducido: Los ventiladores toman el aire del interior de la torre y lo expulsan al ambiente en la parte superior. Es el tipo de torre más utilizado en la industria.
Torre de tiro forzado: Los ventiladores toman el aire del ambiente y lo impulsan a través de los rellenos; es más eficiente que la de de tiro inducido debido a que el ventilador mueve aire frío.
Componentes de una torre de enfriamiento:
Aplicaciones en la Industria de las Torres de Enfriamiento: En la actualidad, las torres de refrigeración suelen ser anexas a todos los equipos de refrigeración evaporativa, que se utilizan para casi todas las aplicaciones industriales que requieren refrigeración. Las aplicaciones industriales más reseñables son: Sistemas de aire acondicionado y climatización de plantas y naves industriales. Industrias petroquímicas y farmacéuticas. Industrias alimentarias. Industrias automovilísticas. Procesos de producción de acero. Plantas de fabricación de componentes de electrónica y semiconductores. Centrales eléctricas. Instalaciones de refrigeración industrial. Refrigeración de maquinaria, como es el caso de compresores o motores de combustión interna. Centrales nucleares
Ventajas:
El uso de refrigeración por agua en sistemas de climatización es mucho más barato
que el empleo de aire. Las torres de refrigeración pueden alcanzar dimensiones muy grandes y altas capacidades, pudiendo incluso dar servicio a las centrales nucleares donde se necesitan enfriar grandes volúmenes de agua. Permiten una gran flexibilidad en su operación, pudiendo trabajar a mayor o menor capacidad dependiendo de las exigencias puntuales de la planta.
Inconvenientes: Por la naturaleza del proceso evaporativo, las sales minerales disueltas en el agua tienden a concentrarse en cada nuevo ciclo de recirculación, provocando: Incrustaciones en las conducciones y el relleno. Estas incrustaciones son responsables de problemas como la reducción de la eficiencia y capacidad de la torre debido a la disminución de la transferencia de calor. Además, el peso añadido puede dañar el relleno e incluso la estructura que sustenta la torre. Crecimiento de microorganismos. La torre presenta unas condiciones de temperatura y humedad estables junto con una ausencia de luz. Esto es un caldo de cultivo ideal para el crecimiento de algunos microorganismos como la Legionella. Para evitar estos problemas es necesario el empleo de químicos desincrustantes y biocidas. También se necesita la extracción de una purga de aproximadamente un 5% del caudal de circulación para evitar una excesiva concentración de sales. El acceso al interior es complicado, por lo que la limpieza se hace difícil, lo que lleva muchas veces al deterioro de rellenos y su consiguiente reemplazo.
Torre de Enfriamiento / Marley Clase W400
FUNCIONAMIENTO: La capacidad de una torre para enfriar agua hasta una temperatura dada del agua fría varía con la temperatura de bulbo húmedo y con la carga térmica de la torre. A medida que desciende la temperatura de bulbo húmedo, desciende también la temperatura del agua fría. Sin embargo, la temperatura del agua fría no desciende tanto como la temperatura de bulbo húmedo. La temperatura de bulbo húmedo es la temperatura indicada por el termómetro de bulbo húmedo de un psicrómetro.
Una torre no controla la carga térmica. Para una carga térmica dada, la cantidad de agua que circula determina el rango de enfriamiento. Las temperaturas de agua fría y caliente se incrementan con mayores cargas térmicas. El rango de enfriamiento es la diferencia entre la temperatura del agua caliente que entra en la torre de enfriamiento y la del agua fría que sale de ella.
ACCIONAMIENTO DEL VENTILADOR: El aire se mueve a través de la torre por el funcionamiento de ventiladores accionados por motores eléctricos. A plena velocidad, estos ventiladores están diseñados (y tienen un paso) para mover la cantidad de aire necesaria para alcanzar el rendimiento térmico de diseño. La utilización apropiada de estos ventiladores proporciona al operador un medio por el cual puede ajustar el nivel de rendimiento térmico para adaptarse a los requerimientos de la carga. (Consulte Control de la temperatura y gestión de la energía). Si se emplean motores de dos velocidades, permita que haya un retardo de tiempo de al menos 20 segundos después de retirar la alimentación del devanado de alta velocidad para alimentar el devanado de baja velocidad. Si no se permite que la velocidad del motor descienda hasta la velocidad más baja o incluso inferior antes de alimentar el devanado de baja velocidad, la maquinaria accionada y el motor se someterán a esfuerzos enormes.
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA CALIENTE: El agua caliente proveniente del proceso fluye a través de una entrada para cada celda, la cual alimenta a un cabezal de distribución a un sistema de brazos ramales y toberas. Cada tubería del cabezal de distribución puede estar equipada con un respiradero de tubo vertical para minimizar los golpes de ariete, mantener un sistema de distribución de agua ligeramente presurizado y para proporcionar un alivio del vacío por la parada de las bombas.
Para la limpieza de tubos de condensadores es parte del equipamiento de la planta, debe tenerse cuidado durante la operación para lavar a contracorriente la sección del filtro solamente después de retirar del sistema las bolas de limpieza de la esponja de goma del sistema atrapándolas en el colector. Las bolas a las que se les permita introducirse en el sistema de tuberías de alimentación de la torre de enfriamiento pueden obstruir algunas de las toberas, aunque las trayectorias de flujo abundante a través de las toberas hacen que esto sea improbable. Sin embargo, las bolas que se escapan de las toberas se acumularán en la parte superior del surtidor, causando al final una distribución desigual del agua, lo que afectará el rendimiento térmico. La parte superior del surtidor debe revisarse frecuentemente hasta el momento en que la secuencia de funcionamiento del sistema garantice que no entren bolas en el sistema de distribución de la torre de enfriamiento.
SURTIDOR: El agua que sale de las toberas se distribuye uniformemente por el área del plano del surtidor. El agua fluye a través del surtidor, cubriendo cada lámina del surtidor para maximizar la exposición de la superficie del agua al aire que mueven los ventiladores.
ELIMINADORES DE DISPERSIÓN: El aire que abandona el surtidor pasa a través de un nivel de eliminadores de dispersión que cubre toda el área del plano de la torre. El propósito de estos eliminadores de dispersión es minimizar la cantidad de agua que abandona la torre debido a la velocidad de la corriente de aire en movimiento.
ESTANQUE COLECTOR DE AGUA FRÍA: El agua que abandona el surtidor cae en el estanque de agua fría que forma la base de la torre. La profundidad normal de agua en estanques de madera, acero o fibra de vidrio es de 127 a 203 mm, mientras que en un estanque de concreto el nivel normal del agua es típicamente de 305 mm por debajo del borde. Ajuste el suministro del agua de reposición para mantener este nivel de agua. Mantenga una profundidad de agua suficiente para evitar la cavitación.
OPERACIÓN EN INVIERNO: Durante los períodos de funcionamiento a bajas temperaturas, de 2°C a 4°C o inferiores, se formará hielo en las partes relativamente secas de la torre que estén en contacto con el aire de entrada. Principalmente, esto incluye la entrada del aire y los elementos
estructurales adyacentes. Las características de la formación del hielo, en cualquier torre determinada, variará en dependencia de la velocidad y dirección del viento, del valor del flujo del agua circulante y de la carga térmica. La formación excesiva de hielo puede controlarse mediante la regulación del flujo de aire y agua a través de la torre mediante uno o más de los procedimientos siguientes: 1. Apagar el ventilador. Esto reduce a un mínimo la intensidad de enfriamiento e incrementa al máximo la cantidad de agua tibia en la entrada de aire. Sin embargo, la operación de "apagado del ventilador" normal puede causar que se invierta el flujo de aire debido al efecto de aspiración del sistema de aspersión de distribución del agua. Aunque este flujo inverso de aire puede ser beneficioso para la descongelación de la estructura de la entrada, puede contribuir a la ruptura de la corriente de agua, y por lo tanto, hay que vigilarlo cuidadosamente. Para el funcionamiento automático puede proveerse un interruptor con temporización para apagar el ventilador por unos pocos minutos cada hora. 2. Si la torre tiene motores de dos velocidades, reduzca la intensidad de enfriamiento haciendo funcionar los ventiladores a media velocidad en sentido directo. 3. Sin carga térmica sobre el agua circulante, la congelación no puede controlarse con efectividad mediante la regulación del aire. Tampoco las torres deben operarse con un flujo de agua reducido y/o sin carga térmica durante la época de temperaturas de congelación. Si se emplea directamente una derivación hacia el estanque de agua fría, toda el agua debe derivarse, de modo que no circularía ninguna por la torre. El diseño de una disposición de derivación debe incluir la consideración del efecto del impacto del agua sobre los componentes de la torre.
No se recomienda la operación de los ventiladores en sentido inverso.
Control de la temperatura y gestión de la energía La temperatura de bulbo húmedo del aire ambiente varía significativamente durante el día y de manera considerable de una estación a otra. A medida que se reduce la temperatura de bulbo húmedo, la torre es capaz de producir agua cada vez más fría, o puede producir una temperatura dada del agua fría con un flujo reducido de aire a través de la torre. Estas características son las “fuerzas opuestas” a las que se hacer referencia en General en la página 4.
MAXIMIZACIÓN DEL RENDIMIENTO DE LA TORRE:
Si su proceso es uno que se beneficia de un agua lo más fría posible, es decir, si el agua más fría le permite obtener más productos, o le permite operar su sistema a un costo significativamente inferior, entonces la operación continua a plena velocidad de los ventiladores puede ser su mejor modo de operación. En este modo de operación, la preocupación acerca de la temperatura del agua fría estaría limitada a la formación potencial de hielo en la torre durante la existencia de temperaturas de congelación. (Consulte Precaución en la página 6 y OPERACIÓN EN INVIERNO en la página 8). Aunque la temperatura de 21°C del agua fría indicada en la página 6 es apropiada para la puesta en marcha y funcionamiento en invierno, las temperaturas aceptables durante el funcionamiento pleno en la primavera, el verano y el otoño pueden ser apreciablemente inferiores, posiblemente tan bajas como 10°C o menores. Consulte sus curvas de comportamiento para ver las temperaturas esperadas del agua fría con valores de flujo, rangos y temperaturas de bulbo húmedo variables.
MINIMIZACIÓN DEL EMPLEO DE ENERGÍA EN LA TORRE: La mayoría de los procesos no obtienen beneficios en su funcionamiento o producción provenientes de temperaturas del agua por debajo de un cierto nivel, y para muchos de ellos ese nivel puede ser solamente de 5° a 8°C por debajo de la temperatura de diseño del agua fría. Cuando un ambiente de temperatura de bulbo húmedo reducida permite a la torre alcanzar ese nivel deseado de temperatura del agua fría, reducciones adicionales de la temperatura de bulbo húmedo permiten la manipulación de las velocidades de los ventiladores o la operación para mantener ese nivel de temperatura. Los ventiladores de una sola velocidad pueden arrancarse y apagarse para el control de la temperatura del agua fría, con pasos de control que dependen de la cantidad de celdas de ventiladores de la torre. Los motores de dos velocidades ofrecen el doble de los pasos de control, con el beneficio añadido de que la velocidad media (la cual produce la mitad del flujo de aire normal a través de la torre) requiere menos del 20% de la potencia a plena velocidad. Si su torre está equipada con un Centro de Control de Motores Marley, consulte los Manuales de usuario apropiados.
Advertencia Ciclismo ventilador excesiva puede acortar la vida útil esperada del motor. Con ventiladores 6 metros de diámetro y más pequeños para permitir 4 a 5 arranques por hora. En los ventiladores
más grandes, 2 o 3 arranques por hora puede ser el límite. En motores de dos velocidad de cada inicio de baja velocidad y alto recuento de cada inicio de velocidad como una salida. Los accionamientos de frecuencia variable, por supuesto, proporcionan lo último tanto en el control de la temperatura como en la gestión de la energía y pueden ser adaptados fácilmente a su sistema. Discuta esto con su representante de Marley.
MANTENIMIENTO: BLOQUEO Y ETIQUETADO: ADVERTENCIA Desconecte siempre la alimentación eléctrica del motor del ventilador de la torre antes de realizar cualquier inspección que pueda implicar el contacto físico con el equipamiento mecánico o eléctrico de la torre. Bloquee y coloque una etiqueta de advertencia en cualquier interruptor eléctrico para evitar que otros conecten nuevamente la alimentación. El personal de servicio debe usar equipo y vestimenta de protección personal apropiados.
PRECAUCIONES DE SEGURIDAD: Sólo personal cualificado atenderá el servicio usando procedimientos y herramientas apropiadas cuando opere, mantenga o repare el equipo para prevenir lesiones personales y/o daños a la propiedad. Las advertencias que se indican deben usarse sólo como una guía: ATENCIÓN: Este equipo no debe operarse nunca sin las rejillas de protección de los ventiladores ysin que las puertas de acceso estén aseguradas en su lugar. Un interruptor enclavable debe ubicarse próximo a la unidad para cada motor de ventilador asociado con el equipo. Antes de realizar cualquier tipo de servicio o inspección
de la unidad asegúrese que se ha desconectado la energía y se ha enclavado en la posición desconectada (“OFF”). La superficie horizontal superior de la unidad no debe usarse como plataforma de trabajo. No se requiere rutinas de servicio desde esta área. El sistema de recirculación de agua puede contener contaminantes químicos o biológicos, incluyendo LegionellaPneumophila, la que puede ser nociva si se inhala o se ingiere. La exposición directa a la descarga de aire o vapor, generada durante la limpieza de los componentes del sistema de agua, requiere equipo de protección respiratoria aprobado para este uso por las autoridades gubernamentales de salud y seguridad ocupacional. Durante las operaciones de mantenimiento, el trabajador debe usar elementos de protección personal (guantes, casco, máscara, etc.) de acuerdo a las disposiciones de las autoridades locales. Si excepcionalmente, debe ejecutarse un trabajo no rutinario en la parte superior de la unidad, use escaleras, protecciones y medidas de seguridad adecuadas contra el riesgo de caídas, de acuerdo con los requerimientos de seguridad del país. Para el armado o desarme de la unidad o secciones de la misma, sírvase seguir las instrucciones de montaje o las instrucciones de las etiquetas amarillas pegadas en las secciones individuales de la unidad.
El equipamiento con buen mantenimiento da los mejores resultados en su funcionamiento con el menor costo de mantenimiento. Se recomienda una programación de inspecciones regulares para garantizar un funcionamiento efectivo y seguro de la torre de enfriamiento. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE AGUA CALIENTE: Mantenga limpio y libre de arena, suciedad, algas e incrustaciones el sistema de distribución de agua caliente (tuberías y toberas). (Consulte Precaución relacionada con la limpieza en la página 12). Las algas y las incrustaciones pueden obstruir las toberas, los eliminadores, el surtidor y las tuberías, así como pueden acumularse en el equipamiento alimentado, reduciendo de esta forma su rendimiento.
SURTIDOR: Un surtidor limpio, abierto al flujo y sin obstrucciones es vital para un funcionamiento continuo eficiente de una torre de enfriamiento. El propietario u operador debe mantener el agua circulante limpia mediante el tratamiento o el filtrado para evitar la posibilidad de obstrucciones del surtidor. El agua de mar, si se usa, presentará típicamente problemas de obstrucción debido a los sólidos en suspensión y/o el crecimiento biológico si el agua no se filtra y trata apropiadamente. Los iones disueltos no presentan problemas inusuales de obstrucciones. Los elementos que contribuyen a la obstrucción del surtidor son la basura y los desechos, las algas, el limo y las incrustaciones, siendo empeorados con frecuencia los efectos de las incrustaciones por la presencia de lodos en suspensión. Todos estos elementos pueden controlarse con alguna combinación de tratamiento del agua, cribado y filtrado, y es responsabilidad del propietario establecer un programa de tratamiento del agua y de mantenimiento que minimicen su impacto.
ESTRUCTURA DE LA TORRE: Mantenga apretados los pernos de la estructura. Preste particular atención a los pernos de los soportes del equipamiento mecánico. No incruste arandelas en la madera.
EJE MOTRIZ: Verifique la alineación del eje motriz y el estado de los acoplamientos cada seis meses. Consulte el Manual de usuario del eje motriz para la corrección de la alineación, el balance o la sustitución de piezas.
MOTOR ELÉCTRICO: Lubrique cada motor y déle mantenimiento de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Si es necesario realizar algún trabajo de reparación, contacte con el representante más cercano del fabricante del motor. Consulte la Sección de garantía del Manual de usuario del motor eléctrico de Marley.
VENTILADOR: Inspeccione las superficies de las aspas de los ventiladores cada seis meses. Para una información detallada del mantenimiento, consulte elManual de usuario del ventilador.
GEAREDUCER: Verifique semanal y mensualmente el aceite. Consulte el Manual de usuario del Geareducer para obtener instrucciones detalladas del mantenimiento.
PINTURA: Limpie periódicamente y de ser necesario, retoque cualquier pintura astillada o dañada para evitar la corrosión.
ESTANQUE COLECTOR DE AGUA FRÍA: Inspeccione ocasionalmente el estanque colector en busca de grietas, fugas y desconchados. Repare lo que sea necesario. Mantenga un índice Langelier positivo en su agua circulante. (Consulte Tratamiento del agua, página 13). Pueden aparecer fugas menores en los estanques de madera cuando se comienza con un estanque seco, pero estas desaparecen generalmente después que la madera se empapa. Inspeccione los estanques de acero para detectar señales de corrosión. Retoque la pintura si es necesario. Mantenga las salidas de agua fría limpias y libres de desechos. Los controles del agua de reposición y de circulación deben operar libremente y mantener la cantidad deseada de agua en el sistema.
DETERIORO DE LA MADERA DE LAS TORRES DE ENFRIAMIENTO: La madera de las torres de enfriamiento se trata a presión para evitar su putrefacción. Sin embargo, después de varios años de servicio, algunos elementos puede comenzar a descomponerse. Se deben realizar inspecciones de rutina para asegurarse de descubrir la descomposición antes de que avance mucho. La descomposición es comúnmente de dos tipos muy generales, descomposición blanda y descomposición interna. La descomposición blanda es más fácil de detectar debido a que ocurre casi siempre en la superficie de los elementos de madera. Provoca el ablandamiento y debilitamiento de la superficie y, en etapas más avanzadas, la madera podrida puede retirarse con facilidad. Este tipo de descomposición ocurre principalmente
en las áreas inundadas de la torre. La descomposición interna, como indica su nombre, ocurre dentro de los elementos de madera. Por esta razón es más difícil de detectar que la descomposición blanda. La descomposición interna se encuentra más comúnmente en los elementos de madera más pesados, en las áreas del pleno de la torre. Uno de los mejores métodos de inspección para la descomposición interna es golpeando los elementos con un martillo. Los elementos que tienen descomposición interna tienen un sonido “muerto”, mientras que los elementos que no la tienen manifiestan un sonido “vivo” o acampanado. La áreas que tienen un sonido “muerto” pueden probarse con un destornillador u otra herramienta con punta para comprobar la presencia de la descomposición interna. La resistencia de un elemento con descomposición blanda no se afecta seriamente. Sin embargo, si se detecta la descomposición interna, los elementos infectados deben sustituirse. SPX cuenta con personal experimentado en todos los aspectos del deterioro de la madera y en los tratamientos para su preservación. Además, están disponibles varias publicaciones de Marley que brindan una información detallada sobre el tema del deterioro de la madera y de su tratamiento. Contacte con la oficina de ventas más cercana de Marley o con su representante para obtener más información relacionada con los servicios de inspección de los elementos de madera y para recibir copias de las publicaciones.
Tratamiento del Agua: Control de Acumulación de Basura Aunque es bien conocido que la acumulación de basura impacta de manera negativa el buen funcionamiento de los congeladores y de los sistemas de intercambio de calor, no es tan conocido el hecho de que la acumulación de basura afecta la eficacia térmica de las torres de enfriamiento. Incluso la menor acumulación de basura notoria a simple vista en el relleno de una torre de enfriamiento (el medio de intercambio de calor de una torre) puede afectar la distribución uniforme del agua en forma de una delgada película a lo largo de la superficie del relleno de intercambio de calor. Cuando la acumulación de basura es grande, es posible que impacte importantemente sobre las presiones estáticas observadas en el interior de la torre y sobre el flujo de aire libre y uniforme a través del Sistema de Recolección de Agua y del relleno. Por último, la acumulación importante de basura puede traducirse en un gran peso sobre la torre capaz de distorsionar las paredes y dando como resultado fugas y fallas en el sistema de recolección de agua.
Control de Sólidos Los sólidos no disueltos son una medida de las sustancias insolubles que se encuentran suspendidas en el agua de las torres de enfriamiento. Los sólidos no disueltos incluyen partículas grandes/pesadas como bacterias, algas, larvas de almeja/mejillón, hojas de árbol/varitas, rendijas en el agua de reposición, polvo en el aire, partículas externas de corrosión (óxidos de metales libres). También puede incluir coloides o complejos generados por el uso de los componentes en los tratamientos, como agentes estabilizadores para control de basura y modificadores de cristal.Los sólidos no disueltos son obstructores físicos capaces de taponar el relleno y así reducen la eficiencia de la torre, aumentar la presión del cabezal del refrigerador (aumentan la fricción) y causar daño al relleno y a la estructura por el peso que representan. Además, contribuyen a la corrosión al evitar el contacto del Inhibidor de Corrosión (CI) a las superficies de metal que van en el flujo, y también estimulan la formación de biofilm al proteger a los microbios de los biocidas. Es importante controlar este tipo de sólidos al usar menos tratamientos químicos y de manera más eficiente. Control Biológico El control biológico es importante por razones de seguridad (por ejemplo, la bacteria Legionella), funcionamiento térmico (la bacteria Pseudomonau otros organismos pueden taponar el relleno) y control de corrosión (sulfato reductor de bacterias, nitración de bacterias y reductores de hierro pueden producir productos finales metabólicos que dañan las superficies metálicas en las tuberías y en el equipo subsecuente).
PURGA: La purga, o desangrado, es la eliminación continua de una parte del agua del sistema de circulación. Se usa para evitar que los sólidos disueltos se concentren en un punto donde puedan formar incrustaciones. La cantidad de purga requerida depende del rango de enfriamiento (temperatura de diseño del agua caliente menos la temperatura de diseño del agua fría) y de la composición del agua de reposición (agua añadida al sistema para compensar las pérdidas debidas a la purga, la evaporación y la dispersión).
Se recomienda encarecidamente el empleo de inhibidores de corrosión e incrustaciones
TRATAMIENTO QUÍMICO: En algunos casos no se requiere el tratamiento químico del agua de circulación si se mantiene una purga adecuada. Sin embargo, en la mayoría de los casos es necesario el tratamiento químico para evitar la formación de incrustaciones y de corrosión. El ácido sulfúrico o uno de los polifosfatos son comúnmente más utilizados para controlar las incrustaciones de carbonato de calcio. Hay disponibles varios materiales patentados que contienen fosfatos u otros compuestos para el control de la corrosión. Cuando se requieren sustancias químicas para el tratamiento de agua, deben obtenerse los servicios de empresas confiables que se dediquen a esta actividad.
ESPUMA: A veces ocurre una formación vigorosa de espuma cuando se pone en funcionamiento una nueva torre. Este tipo de formación de espuma se reduce después de un período de funcionamiento relativamente corto. La formación persistente de espuma puede ser causada por las concentraciones de ciertas combinaciones de sólidos disueltos o por la contaminación del agua circulante con compuestos que causen la formación de espuma. Este tipo de formación de espuma puede minimizarse a veces por el incremento de la purga, pero en algunos casos deben añadirse al sistema sustancias químicas depresoras de la formación de espuma. Los depresores de la formación de espuma están disponibles en varias empresas químicas.
DECOLORACIÓN DEL AGUA: Las maderas contienen algunas sustancias solubles en agua y éstas decoloran frecuentemente el agua que circula en una torre nueva. Esta decoloración no es dañina para ninguno de los componentes del sistema y se puede ignorar. Sin embargo, una combinación de formación de espuma y agua decolorada pueda dar como resultado la oxidación de estructuras adyacentes si la espuma es recogida por el aire, empujada a través de la torre y descargada fuera de los cilindros de los ventiladores. Evite hacer funcionar los ventiladores hasta que se controle la formación de espuma.
LIMPIEZA: La tabla que se muestra a continuación ilustra los elementos principales del programa de mantenimiento para el control correcto de un sistema de agua de circulación:
Limpieza de la torre de refrigeración Cualquier torre de refrigeración del tipo evaporativo se debe limpiar profundamente de manera regular para minimizar el crecimiento de bacterias, incluyendo la LegionellaPneumophila, para evitar el riesgo de enfermedad o muerte. El personal de servicio debe usar equipo de protección personal apropiado durante la descontaminación. NO intente realizar ninguna operación de servicio a menos que el motor del ventilador esté bloqueado. Los operadores de equipamientos de refrigeración por evaporación, tales como las torres de refrigeración de agua, deben seguir programas de mantenimiento que reduzcan a un mínimo absoluto la posibilidad de contaminación bacteriológica. Las autoridades sanitarias han recomendado que se sigan procedimientos de “buena limpieza”, tales como: inspecciones regulares para buscar concentraciones de sedimentos, escamas y algas; enjuague y limpieza periódicos y el cumplimiento de un programa completo de tratamiento de agua, que incluya el tratamiento con biocidas. La inspección visual debe realizarse al menos una vez a la semana durante
la temporada de funcionamiento. El enjuague y limpieza periódicos deben realizarse al menos dos veces al año. Las toberas, las persianas, los eliminadores de dispersión y las superficies del surtidor fácilmente accesibles, deben enjuagar a presión utilizando toberas de agua de presión moderada, teniendo cuidado de no causar daños físicos. Se debe instaurar y mantener un programa de tratamiento de agua seguro. LOZADA AQUÍ PONES EL ARCHIVO QUE CONSEGUISTE DE LIMPIEZA Y DIBUJOS SI TIENES MEJOR POSIBLES SOLUCIONES:
CHECK LIST DE COMPROBACION:
CRITICIDAD: Se define como equipo crítico porque tiene un grado de participación con el Medio Ambiente y cuyo funcionamiento o actividades generadas en el pueden generar una desviación de los parámetros indicados en la DIA. Por lo anterior, la torre de enfriamiento es considerado un equipo critico al medio ambiente.
Evento: Falla en uno o más de los Ventiladores de Tiro Inducido de la Torre
Condición: Operación
Variable a controlar: Generación de Agua con Temperatura
Frecuencia: Falla Operacional
En el caso que uno de los ventiladores fallé, por problemas en su motor de accionamiento, el resultado es un incremento en la temperatura del agua que se utiliza para el enfriamiento de los equipos de la Central.
Medidas de Control:
Verificar que la piscina de acumulación se encuentra nivel adecuado
Verificar que la piscina de respaldo se encuentra vacía
Monitorear la variable temperatura en la Piscina y en la descarga del efluente
El incremento de temperatura debe estar dentro del rango comprometido en RCA
No se deberá sobrepasar lo comprometido como límite en RCA
Si el valor aumento, monitorear descarga y desviar el caudal a piscina respaldo
Mantener una recirculación y descarga dentro de los parámetros comprometidos
Si el valor aun con baja. Iniciar disminución de carga de la Central.
Si el valor aún no baja, entonces se procederá a detener la Central.
REVICIONES DE PUESTA EN MARCHA INICIAL Y ESTACIONAL: Generalidades 1. Verifique que la instalación completa refleja los requerimientos de las guías de instalación que se encuentran en el Boletín EVAPCO 311- Manual de Disposición del Equipamiento. 2. Para motores de ventilador de varias velocidades, verifique que haya un tiempo de retardo de 30 segundos o más para cambios de velocidad cuando se cambia de alta a baja velocidad.
3. Revise también para ver si los enclavamientos están activos para evitar que se energicen alta y baja velocidad simultáneamente. 4. Verifique que todos los enclavamientos de seguridad trabajan apropiadamente. 5. Para unidades que operan con un variador de frecuencia asegúrese que los requerimientos de velocidad mínima han sido ajustados. Compruebe con el fabricante del variador las velocidades mínimas recomendadas. 6. Verifique que el sensor usado para la secuencia de ventiladores y el control de la válvula de bypass está ubicado aguas abajo del punto donde el agua de by-pass se mezcla con el agua de alimentación del condensador, si es aplicable. 7. Verifique que el plan de tratamiento del agua ha sido implementado incluyendo la pasivación de las unidades de acero galvanizado. Vea más detalles en la sección “Tratamiento del agua”. Antes de comenzar cualquier mantenimiento, asegúrese que la energía esta desconectada y que la unidad esta apropiadamente bloqueada y etiquetada. PUESTA EN MARCHA INICIAL Y ESTACIONAL: 1. Limpie y retire toda obstrucción, tal como hojas y suciedad de las entradas de aire. 2. Lave con agua a presión la bandeja de agua fría (con el filtro de malla en su lugar) para removercualquier sedimento o suciedad.Retire el filtro de malla, lávelo y reinstálelo. 3. Revise el mecanismo de la válvula de flotador para ver si opera correctamente. 4. Inspeccione las toberas del sistema de distribución del agua y límpielas si es necesario. Revisepor su adecuada orientación. (Esto no es necesario en la partida inicial. Las toberas están limpiasy ajustadas en fábrica). 5. Asegúrese que los eliminadores de gotas están bien puestos en su lugar. 6. Ajuste la tensión de la correa del ventilador si es necesario. 7. Lubrique los cojinetes del eje del ventilador previo a la puesta en marcha estacional. (Esto no serequiere en la puesta en marcha inicial. Los cojinetes han sido lubricados en la fábrica antes delenvío). 8. Gire manualmente el(los) ventilador(es) para verificar que giren libres y sin obstrucciones. 9. Inspeccione visualmente las aspas de ventilador. La distancia del aspa deberá ser aproximadamente 12 mm desde la punta de la aspa al cilindro de descarga del ventilador. Las aspas deben estar firmemente apretadas a la maza del ventilador.
10. Si permanece agua estancada en el sistema, incluyendo tramos ciegos en las tuberías, la unidad debe ser desinfectada antes que los ventiladores sean energizados. Para mayor información consultar guía ASHRAE 12-2000 y guía CTI WTP-148. 11. Llene la bandeja de la torre manualmente hasta la conexión del rebosadero. DESPUÉS QUE LA UNIDAD HA SIDO ENERGIZADA, REVISE LO SIGUIENTE: 1. Ajuste la válvula de flotador si es necesario. 2. La bandeja de la unidad debe llenarse a su nivel de operación apropiado. Para más detalles ver la sección “Sistema de Recirculación del Agua- Niveles de Operación” 3. Verifique que el ventilador gira en la dirección correcta. 4. Mida voltaje y corriente en los tres terminales de potencia. La corriente no debe exceder el valor indicado en la placa del motor para corriente a plena carga. 5. Ajuste la válvula de purga para un caudal apropiado.
LISTA DE REVISIONES PARA PARADAS ESTACIONALES: Cuando el sistema debe detenerse por un extenso período de tiempo, deben efectuarse las siguientes laboresde servicio. 1. La unidad de enfriamiento evaporativo debe drenarse. 2. La bandeja de agua fría debe ser lavada con agua a presión con el filtro instalado. 3. El filtro de malla debe limpiarse y reinstalarse. 4. El drenaje de la bandeja de agua fría debe dejarse abierto. 5. Deben lubricarse los cojinetes del eje del ventilador y los pernos de ajuste de la base del motor. 6. Es necesario cerrar la válvula de reposición de agua. Deben vaciarse todas las tuberías de reposición de agua si no están calefaccionadas y aisladas. 7. Debe inspeccionarse la terminación de la unidad. Limpie y repare si es necesario. 8. Los cojinetes del ventilador y del motor necesitan ser girados manualmente al menos una vez al mes. Esto debe ser llevado a cabo asegurándose que el desconectador de la unidad está bloqueado y con tarjeta de aviso. Agarrar el conjunto ventilador, girándolo varias. vueltas. 9. Alimentar la resistencia del motor.
