Transferencia por contacto directo: Torres de enfriamiento. Extraído del KERN

1. Paralelo entre intercambiadores de calor de tubos y torres de enfriamiento.

EQUIPOS TUBULARES TORRES DE ENFRIAMIENTO El tubo limita la intimidad de contacto

entre los fluidos frío y caliente. El tubo sirve como superficie sobre la

que se acumulan resistencias como las de obstrucción y de incrustación.

Para que un fluido turbulento pueda recibir calor en un tuvo, las partículas que forman los remolinos en el cuerpo del fluido deben entrar en contacto con una película caliente en la pared del tubo, tomando calor por conducción, y luego mezclarse con el resto del fluido. En la coraza tiene lugar un proceso semejante. Así el intercambio ocurre a través de siete resistencias individuales.

El uso de tubos permite prevenir la contaminación entre los fluidos

Cuando uno de los fluidos es un gas y el otro es un líquido, la superficie impermeable es a menudo innecesaria; puesto que no hay problema de contaminación mutua, el gas y el líquido se separan fácilmente después de mezclarse e intercambiar calor.

Las resistencias por obstrucción se eliminan automáticamente debido a la ausencia de superficies en la que puedan colectarse y permiten a un aparato de contacto directo operar indefinidamente con un rendimiento técnico uniforme.

La mayor intimidad de contacto directo, permite lograr coeficientes de transferencia de calor mayores que en equipos tubulares usuales.

Se usan cuando se requieren tasas rápidas de transferencia de calor.

2. AplicacionesHumidificación de aire, enfriamiento de agua; así como de otros gases o líquidos solubles.

3. Torres de enfriamiento

En estas se hace uso de la transferencia de calor difusional. Todas emplean hileras horizontales de empaque para suministrar gran superficie de contacto entre el aire y el agua. Se pueden clasificar por los medios en que se les suministra aire:

Torres de tiro mecánico: Son las más comunes en Estados Unidos y de estas la gran mayoría son de tiro inducido, en estas el aire puede entrar a lo largo de una o más paredes de la torre y, como resultado, la altura requerida de la entrada de la torre ara entrada de aire es muy pequeña. En estas el aire se descarga a través del abanico a alta velocidad, de manera que se proyecta hacia arriba hacia las corrientes naturales de aire que evitan su asentamiento posterior. Sin embargo, las torres de tiro inducido presentan caída de presión en la toma del abanico, lo que aumenta los requerimientos totales de energía. La alta velocidad de descarga de las torres de tiro inducido causa también algo más de arrastre o pérdidas de agua por gotas que son arrastradas por la corriente de aire.

También de este tipo se tiene las de tiro forzado, en la cual el aire entra a través de una abertura circular mediante un abanico, y debido a esto se debe suministrar una

altura de torre y su volumen correspondiente de relativa inefectividad, que se usa como entrada de aire. La distribución de aire es relativamente pobre, puesto que el aire deber dar una vuelta de 90º a gran velocidad. En estas el aire se descarga a baja velocidad a través de una gran abertura en la parte superior de la torre. En estas condiciones el aire posee una cabeza de velocidad pequeña y tiende a asentarse en la trayectoria de entrada del abanico. Esto significa que la succión de aire fresco se contamina con aire parcialmente saturado que ya ha pasado a través de la torre con anterioridad. Cuando esto ocurre se conoce como recirculación y reduce la capacidad de trabajo de las torres de enfriamiento.

Torres de circulación natural: Se usan en Europa u en el Oriente, en Estados Unidos por su parte prima la popularidad de las torres de tiro natural dentro de esta clasificación. Dentro de este grupo se pueden identificar las torres atmosféricas y de tiro natural.

Torres atmosféricas: Aprovechan las corrientes atmosféricas de aire. El aire penetra a través de los rompe vientos en una sola dirección, cambiando con la estación del año y las condiciones atmosféricas. En lugares expuestos que tiene vientos con velocidades promedio de 5 o 6 mi/h, la torre atmosférica puede ser la más económica, y donde los costos de energía son altos puede aún ser preferible a velocidades