TORRES DE ENFRIAMIENTOS

Las Torres de refrigeración son estructuras para refrigerar agua y otros medios a temperaturas muy altas. El uso principal de grandes torres de refrigeración industriales es el de rebajar la temperatura del agua de refrigeración utilizada en plantas de energía, refinerías de petróleo, plantas petroquímicas, plantas de procesamiento de gas natural y otras instalaciones industriales.

Planta de energía de Didcot, Reino Unido
Torres hiperbólicas de refrigeración húmedas de tiro natural.

Con relación al mecanismo utilizado para la transferencia de calor los principales tipos son:

• torres de refrigeración húmedas funcionan por el principio de evaporación, (ver refrigerador inundado)
• torres de refrigeración secas funcionan por transmisión del calor a través de una superficie que separa el fluido a refrigerar del aire ambiente.

En una torre de refrigeración húmeda el agua caliente puede ser enfriada a una temperatura inferior a la del ambiente, si el aire es relativamente seco. (ver: Dew point).
Con respecto al tiro del aire en la torre existen tres tipos de torres de refrigeración:

• Tiro natural, que utiliza una chimenea alta.
• Tiro inducido, en el que el ventilador se coloca en la parte superior de la torre (impulsan el aire creando un pequeño vacío en el interior de la torre).
• Tiro mecánico (o tiro forzado), que utiliza la potencia de motores de ventilación para impulsar el aire a la torre (colocándose en la base).

Bajo ciertas condiciones ambientales, nubes de vapor de agua (niebla) se pueden ver que salen de una torre de refrigeración seca (ver imagen).
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 220 metros de altura y 100 metros de longitud. Torres más pequeñas son normalmente construidas en fabricas, mientras que las más grandes son construidas en el sitio donde se requieren.

La torre de refrigeración utilizada como chimenea

En algunas plantas de energía modernas, equipadas con conductos de purificación de gas como la Planta de Energía de Staudinger Grosskrotzenburg y la Planta de Energía de Rostock la torre de refrigeración también se utiliza como chimenea. En plantas que no tengan conductos de purificación de gas esto causa problemas con la corrosión.

Equilibrio de material de una torre de refrigeración húmeda

Artículo principal: Sistema de torre de refrigeración.

Cuantitativamente, el equilibrio de material alrededor de un sistema de torre de refrigeración húmeda está controlado por las variables de funcionamiento estructurales tasa de flujo, evaporación y pérdidas por viento, tasa de trasegado, y ciclos de concentración:

M	= Agua de la estructura en m³/h
C	= Agua circulante en m³/h
D	= Trasegado de agua en m³/h
E	= Agua evaporada en m³/h
W	= Pérdida por viento de agua en m³/h
X	= Concentración en ppmw (de sales completamente solubles, normalmente cloruros)
XM	= Concentración de cloruros en el agua de la estructura (M), en ppmw
XC	= Concentración de cloruros en el agua circulante (C), en ppmw
Ciclos	= Ciclos de concentración = XC / XM (sin dimensión)
ppmw	= partes por millón en peso