Independente do segmento industrial ou tipo de produção, é grande a quantidade de calor geradas por equipamentos relacionados ao processo produtivo, especialmente durante as fases de aquecimento e reações.

A partir disto, é importante que todo este calor gerado seja controlado, evitando danos no maquinário e gerando eficiência produtiva. É aí que os sistemas de resfriamento são essenciais.

Com diversas formas para a realização do resfriamento, a torre de resfriamento pode ser citada como um dos principais métodos, especialmente devido a seu alto custo x benefício.

É importante destacar que existem diferentes tipos de torre de resfriamento, cada qual com o seu funcionamento específico e aplicação de acordo com a sua necessidade e tipo de indústria e produção.

Hoje, neste artigo você obterá diversas informações sobre a torre de resfriamento, bem como:

– O que é a torre de resfriamento;
– Para que serve a torre de resfriamento;
– O funcionamento da torre de resfriamento;
– Tipos de torre de resfriamento;
– A manutenção da torre de resfriamento e sua importância.

Ao decorrer da leitura e/ou conclusão da mesma, em caso de dúvidas, a Multiagua possui uma equipe especializada que poderá te auxiliar em diversos processos de seu sistema de resfriamento, especialmente os que forem relacionados com a manutenção e tratamento da água de sua torre.

 

O que é a torre de resfriamento?

Partindo do princípio que citamos inicialmente, onde a função de uma torre de resfriamento é realizar, como o próprio nome já nos diz, o resfriamento durante os processos produtivos industriais, a torre de resfriamento nada mais é do que a responsável por realizar a remoção do calor, realizando a transferência do calor residual para a atmosfera.

Em sua forma mais comum de aplicação, a torre de resfriamento é utilizada para alterar a temperatura da água que circular nos equipamentos durante a produção, podendo assim ser encontrada em diversos segmentos industriais, como por exemplo: indústrias químicas, refinarias de petróleo, indústrias alimentícias, área têxtil, hospitais, edifícios, estações de energia, entre muitos outros.

Além de realizar a troca de calor, a torre de resfriamento é também implantada para aumentar o desempenho do maquinário, reduzir o tempo gasto no processo produtivo e gerar economia.

 

Para que serve uma torre de resfriamento e seus benefícios

A cada dia mais buscado pelas indústrias e ganhando grande evidência no mercado, o resfriamento da água a partir do uso das torres de resfriamento acaba se tornando indispensável, principalmente pelos inúmeros benefícios que são gerados para a indústria.

Já sabemos que a torre de resfriamento realiza a troca térmica da água, diminuindo o calor gerado no processo produtivo, mas, vale ainda citar, que, muito além apenas disso, a torre de resfriamento é responsável por diversos outros fatores importantes para a indústria.

Confira abaixo uma lista com algumas das principais vantagens e fatores correlacionados a torre de resfriamento e o processo produtivo:

– Redução da possibilidade e capacidade de evitar o superaquecimento durante etapas da produção;

– Maior produtividade quando relacionada aos trocadores de calor;

– Melhorias em diversos aspectos referentes à eficiência em todas as etapas do processo produtivo;

– Diminuição no desperdício relacionado com a utilização da água, gerando economia. Fator que ocorre devido a possibilidade da água ser recirculada e ser reutilizada na produção após ter a sua taxa de calor controlada;

– A capacidade energética dos equipamentos envolvidos na produção industrial passam a contar com a torre de resfriamento para a melhoria de sua capacidade energética, obtendo assim uma redução considerável nos custos com energia;

– Alta taxa de controle do calor durante todo o processo produtivo, permitindo que a necessidade de paradas técnicas passem a ser reduzidas e, consequentemente, aumentando a capacidade produtiva.

Mas como a torre de resfriamento realmente funciona para que seja possível que a indústria alcance esses e diversos outros benefícios? Veja a seguir uma breve explicação sobre o funcionamento deste importante equipamento.

 

O funcionamento da torre de resfriamento

Antes de falarmos sobre o funcionamento da torre de resfriamento, é importante esclarecer que, de acordo com cada tipo de torre, podem ocorrer algumas variações em seu processo de remoção de calor da água. Mas, partiremos do princípio básico de seu funcionamento e mais adiante falaremos sobre cada um dos tipos de torre de resfriamento, ressaltando suas diferenças.

No geral, a água que necessita passar pela troca de calor entra pela torre de resfriamento através de diversos orifícios que podem ser encontrados na parte superior da mesma e é levada até a sua base, onde localiza-se o reservatório de acumulação.

Durante o trajeto que a água percorre do topo da torre até a base, diversos elementos estão presentes para aumentar o contato da água com o ar que é responsável pela refrigeração da mesma. Fator o qual melhora as condições e facilidade da troca de calor.

Para que ocorra a troca de calor entre a água e o ar, certa parte da água que entra na torre de resfriamento evapora, sendo que, aproximadamente, a cada 5% do volume total da água que entra, 1% acaba evaporando. Importante dizer que, este fato acarreta em um aumento na concentração de sólidos dissolvidos na água, tornando indispensável a realização do tratamento da mesma posteriormente, assunto que abordaremos mais adiante neste artigo.

Alguns fatores são importantes de serem observados para que ocorra uma troca de calor eficiente, como por exemplo:

– O tempo de contato entre a água que entra na torre de resfriamento e o ar responsável pela remoção do calor;
– A temperatura do ambiente em que a torre de resfriamento se encontra;
– A grandeza da superfície da torre.

A seguir, veja os diferentes tipos de torre de resfriamento e como ocorre o funcionamento em cada uma delas.

 

Tipos de torre de resfriamento

O primeiro passo para falarmos sobre os tipos de torre de resfriamento é entender que estes equipamentos podem ser diferenciados de acordo com inúmeros fatores, como a sua aplicação industrial, a temperatura da água, a quantidade de água disponível e que será resfriada, entre outros.

A partir disso, as torres de resfriamento podem ser classificadas em três tipos de sistemas, sendo eles: sistema aberto, sistema semi-aberto e sistema fechado. 

Uma outra forma de realizar a classificação destes sistemas é pelo método de transferência de calor utilizado pela torre de resfriamento. Essa transferência pode ser feita por troca de calor seca (a qual ocorre em sistemas de circuito fechado), troca de calor úmida (a qual ocorre em sistemas de circuito aberto) e troca de calor mista ou híbrida (a qual também ocorre em sistema de circuito fechado, bem semelhante a troca de calor seco). 

Para melhor entendimento de cada um dos tipos de sistemas de torre de resfriamento, abordaremos mais detalhadamente cada uma delas abaixo.

Torres de resfriamento com circuito aberto

Este tipo de sistema em torres de resfriamento funciona a partir da troca de calor direta entre a água e o ar, obtendo o máximo de eficiência no processo de resfriamento.

Este tipo de torre de resfriamento normalmente é configurado para a implantação em locais que possuem uma grande disponibilidade de água, a qual deve ser de qualidade satisfatória e baixa temperatura.

Dentre os pontos fortes para a escolha deste sistema, podemos citar o baixo investimento inicial. Por outro lado, além de necessitar de uma alta demanda de água disponível, o sistema aberto apresenta uma inviabilidade prática para a realização de tratamentos preventivos na água, o que ocasiona em um alto índice de descarte de água ainda aquecida no meio ambiente.

Torres de resfriamento com circuito fechado

Diferente do sistema aberto, torres de resfriamento com o circuito fechado realizam a troca de calor de forma indireta, ou seja, a água passa pela torre dentro de dutos para que seja realizado o resfriamento da mesma.

Para este tipo de sistema, existe a possibilidade do uso de água ou fluido de resfriamento como fluido de trabalho.

Sua utilização se dá, principalmente, quando se é necessário o controle de temperatura em níveis maiores ou menores que o sistema semi-aberto.

Outra diferença importante entre o sistema fechado comparando com o sistema aberto, é que este sistema necessita de um investimento inicial maior, além de ser limitado para grandes vazões.

Por outro lado, a perda de água através da evaporação é bem menor, além de oferecer um controle de temperaturas menores e possibilidade de tratamento preventivo para possíveis problemas relacionados e ocasionados pela água.

Torres de resfriamento com circuito semi-aberto

Ao contrário do sistema fechado, este tipo de circuito oferece a possibilidade de utilização em plantas que necessitam de resfriamento para grandes vazões em circulação.

Ainda, apresenta como ponto positivo o fato de utilizar uma baixa quantidade de água e também possuir a possibilidade para tratamentos preventivos para problemas ocasionados pela água.

Outra diferença que este sistema tem quando comparado com o sistema fechado, é que o mesmo não atende a possibilidade de resfriamento para temperaturas muito inferiores à temperatura do bulbo úmido. Além disso, ainda possui o ponto negativo de apresentar um custo elevado de investimento inicial.

Resfriamento seco, úmido e híbrido

Além dos três tipos de circuito listados acima, existem três formas pelas quais a água pode ser resfriada, sendo: resfriamento seco, úmido ou híbrido. Confira a seguir detalhes de cada um deles.

Resfriamento Seco

Encontrado em sistemas com circuito do tipo fechado, esse tipo de resfriamento é realizado pela troca de calor entre a água a ser resfriada e o ar, contribuindo para o não desperdício da água.

Este tipo de resfriamento é realizado de forma que a água a ser resfriada passa por dentro de tubulações e entra em contato com correntes de ar que trocam a temperatura com tais dutos.

Resfriamento úmido

Já este tipo de resfriamento é realizado através do uso de água, mas também é utilizado em circuitos fechados.

Aqui, a água a ser resfriada também passa pelas tubulações, as quais serão envolvidas por água fria, ocorrendo a troca de calor entre elas.

Outro ponto importante, é a presença de ventiladores para manter a temperatura dessa água que envolve as tubulações sempre baixas.

Resfriamento híbrido

Encontrado em torres de resfriamento modernas, este tipo de resfriamento utiliza tanto da água quanto do ar para que ocorra a troca de calor.

Oferecendo alta eficiência, a troca de calor de pequenas demandas é realizada por meio do ar e sprinters de água são acionados quando a demanda aumenta.

 

A manutenção da torre de resfriamento e sua importância

Assim como qualquer outra máquina utilizada no processo produtivo das indústrias, a torre de resfriamento também demanda atenção e manutenções preventivas, as quais devem ser realizadas periodicamente, sempre buscando a melhor performance do equipamento e evitar eventuais problemas de funcionamento que podem surgir com o decorrer do tempo e de seu uso.

Algumas das ações realizadas durante manutenções preventivas são:

– Limpeza geral das estruturas;
– Desobstrução de bicos e tubulações;
– Inspeção de peças, parte elétrica e motores.

É importante também que a água que entra em contato com a torre de resfriamento passe por tratamento evitando diversos danos e gerando benefícios para o bom funcionamento, como:

– Redução da presença de substâncias corrosivas e da formação de incrustação nas tubulações;
– Diminuição no acúmulo de sólidos suspensos;
– Controle de substâncias danosas, como bactérias e microrganismos;
– Prolongamento da vida útil e eficiência do equipamento e da produção;
– Prevenção contra possíveis acidentes de trabalho.

O correto tratamento da água de alimentação da torre de resfriamento é indispensável para minimizar todo e qualquer possível problema químico, físico ou biológico no equipamento.

Com uma linha de produtos químicos específico para a prevenção em sistemas de resfriamento, a Multiagua oferece um tratamento completo para a sua torre de resfriamento, contando com uma equipe especializada no assunto e soluções para:

– Proteção anticorrosiva;
– Proteção desincrustante;
– Controle microbiológico;
– Controle de drenagens;
– Fornecimento de skids, abrandadores e bombas dosadoras.

Além disso, sua indústria passa a contar com toda a qualidade das soluções Multiagua, as quais são garantidas pelo certificado ISO 9001:2005.

Conheça mais sobre as nossas soluções para sistemas de resfriamento, fale conosco e mantenha a manutenção de sua torre de resfriamento sempre em dia.