CÁLCULOS BÁSICOS PARA TORRES DE
ENFRIAMIENTO
La velocidad de recirculación y la caída de temperatura a través de la torre de refrigeración son las
dos piezas de los datos necesarios para calcular la cantidad de agua perdida por el sistema de
refrigeración de recirculación abierta (debido a la evaporación).
artículos siguientes se discutirán y se calculan en este artículo:
- Evaporación
- Descenso de la temperatura
- Tasa de Recirculación
- Relación de concentración o ciclos de concentración
- Hecho agua
- Capacidad de retención o del volumen del sistema
- Caudal de purga
Evaporacion:
- Las pérdidas por evaporación pueden variar dependiendo de la temperatura y la humedad, pero por
regla general es que por cada (60 C.) descenso de la temperatura 100 F. a través de la torre, se
evaporó aproximadamente 0,85% de la velocidad de recirculación.
- La evaporación (Estimación: Ver Valor Agregado Guía de solución de problemas - Sección de
enfriamiento por un método preciso)
- E =Delta T × R × 0,00085 cuando T mide en Fahrenheit
- E =Delta T × R × 0,00153 cuando T mide en grados centígrados
o
Donde: R = Tasa de Recirculación, gpm (m3 / h)
o
Las unidades serán equivalentes al valor R. Típicamente gpm o m3 / hr.
Esta figura se puede utilizar para la estimación de los efectos, pero no se debe utilizar cuando se
requiere información más exacta (por ejemplo, en una propuesta, la resolución de problemas, etc.).
Detalles para el cálculo de la tasa de evaporación en base a las condiciones de temperatura y
humedad se proporcionan en la sección de PAC-3 de la Guía de solución de problemas sobre el
Valor Añadido.
Descenso de la temperatura:
La caída de temperatura (DeltaT) de una torre de refrigeración se puede medir mediante la adopción
de la temperatura del agua de retorno de la torre (TR) y restando la temperatura del agua de
suministro cuenca (TS). Esta diferencia puede ser usada para calcular la cantidad aproximada de
evaporación que se ha producido en la torre de enfriamiento:
DT = TR - TS Tasa de recirculación
Para mantener un flujo de agua a través del equipo de transferencia de calor, el agua debe ser
bombeado o recirculado. La velocidad de recirculación se puede determinar a partir de información
sobre el rendimiento de la bomba, hidráulico de las torres, etc. Una descripción detallada de cómo
determinar la tasa de recirculación se da en la sección de PAC-3 de la Guía de solución de problemas
sobre el Valor Añadido.
Puede ser muy engañosa simplemente usar los datos de identificación de la bomba de placas para
determinar la tasa de recirculación. Muchas veces las válvulas de admisión, restricciones de tuberías,
y las restricciones de presión interfieren cabeza y pueden producir desviaciones tan grandes como el
50-75% de los valores de la placa de características.
Relación de concentración o ciclos de concentración
La relación de concentración de un ion realizado en un sistema de recirculación no es más que la
concentración de ion que en el agua de recirculación dividida por la concentración de los iones en el
agua de relleno. relación de concentración también se refiere como los ciclos de concentración.
CR = Concentración de Iones Específicos en la recirculación de agua Ion Specific
Concentración en el agua de reposicion
Teóricamente, la evaporación de una torre de refrigeración es agua pura. Todos los iones disueltos se
quedan atrás a concentrarse en el sistema. Si la única pérdida de agua del sistema fue a través de la
evaporación, los iones disueltos en el agua de recirculación seguirían concentrarse (de los iones
después de la evaporación) hasta que la solubilidad de cada ion en el agua fue superado y masiva
escala / deposición dio como resultado. La mayoría de los sistemas no pueden tolerar cualquier
escala; Por lo tanto, el nivel o la concentración de iones críticos de escala propensa en el agua se
controla normalmente por una combinación de sangrado automatico de una cierta parte del agua de
recirculación y la adición de compuestos anti-escalamiento. La velocidad a la que se purga el agua
de un sistema (en GPM; m3 / h) en comparación con la cantidad de agua dulce que se introduce en el
sistema (en GPM; m3 / hr) también determinará la relación de concentración.
CR = MU BD
Para comprobar la relación de concentración en un sistema, selección y seguimiento de un ión
soluble (tal como sílice o magnesio) que está presente en cantidad suficiente, estable y fácilmente
probado. Comparación de su concentración en el agua de relleno a su concentración en el agua de
recirculación dividiendo el contenido de la torre por el contenido de reposicion.
La repetición de esta misma prueba para las especies de escala (por ejemplo, calcio) proporcionará
una indicación de si se está produciendo de escala o si el sistema está en equilibrio químico. Si los
ciclos de concentración de calcio son consistentemente más bajos que los ciclos de concentración de
magnesio, por ejemplo, el calcio puede suponerse que la precipitación en el sistema. (También puede
haber formación de escala en el equipo de transferencia de calor, lo cual se impide la producción.)
Entrada de iones de fuentes que no sean el agua de reposición puede invalidar cualquier relación está
desarrollando. Estas fuentes incluyen la cloración, aditivos químicos, las fugas del proceso, las
adiciones de ácido, y los gases en el aire.
Realidades del agua :
Water que se debe añadir para reemplazar el agua perdida por el sistema de recirculación por
evaporación y purga de (o purga) se llama agua de reposición (MU). La cantidad de agua que entra
en el sistema debe ser igual a la cantidad que sale del sistema.
MU = E + TC
Dónde:
MU = Tasa de maquillaje, gpm (m3 / h)
E = Tasa de evaporación, gpm (m3 / h)
BD = velocidad de purga. gpm (m3 / h) incluye la deriva, las fugas, el desperdicio de filtro y
exportación
Si se sabe que la caída de temperatura a través de la torre y las tasas de recirculación, las cantidades
de pérdida de agua por evaporación se puede calcular. Si la relación de concentración también es
conocido entonces los requerimientos de agua de maquillaje se pueden calcular de la siguiente
manera.
MU = E × CR CR -1
La expresión fue desarrollado a partir de las siguientes relaciones de torres de refrigeración del
balance hídrico fundamentales.
MU = E + TC
CR = MU / BD
Sustituyendo BD = MU / CR en la primera ecuación. MU = E + MU / CR
(MU) (CR) = (E) (CR) + MU
(MU) (CR) - MU = (E) (CR)
MU = E × CR CR -1
El caudal de purga (purga-off) se define generalmente como el agua perdida por el sistema para
todas las razones excepto la evaporación. En (baja pérdida de agua) sistemas de recirculación abierta
muy ajustados, las dos áreas principales para la pérdida de agua del sistema son la evaporación y
purga de agua. En la práctica, sin embargo, una gran cantidad de agua también puede ser perdido por
fugas de agua del sistema, mediante la combinación de agua con el producto o proceso, o por la
deriva de la torre. A efectos de cálculo, todas estas pérdidas de agua, con excepción de la
evaporación, son generalmente considerados juntos y se llama torre de purga de agua. El caudal de
purga se mide normalmente en el minuto galones pluma (m3 / h).
La purga del sistema (BD) se puede calcular a partir de la siguiente expresión:
BD = E x CR -1
Dónde: BD = caudal de purga, gpm (m3 / h)
E = torre velocidad de evaporación, gpm (m3 / h)
CR = relación o ciclos de concentración
Esta expresión se deduce de la siguiente torre relación de equilibrio del agua de refrigeración: MU =
BD + E
Sustituyendo MU = (CR) (BD) en MU = BD + E: (CR) (BD) = BD + E
(CR) (BD) - BD = E
(BD) (CR-1) = E
BD = CR E -1
-no purga las pérdidas de agua de purga incluidos en [Drift, fugas, filtro de desperdicio, la
exportación]
Si el sistema de refrigeración funciona en condiciones ideales toda el agua eliminada del sistema
sería debido a la evaporación o de purga. Por desgracia, el sistema de enfriamiento óptimo sólo
existe en el concepto y en los sistemas operativos encontramos otras pérdidas de agua que necesitan
ser comprendidos y materiales en cuenta en el sistema de enfriamiento ecuación global de la
balanza.
Drift - Pequeñas gotas de agua que sean transportados en la corriente de aire y llevan a cabo de la
unidad en la corriente de aire de salir. A diferencia de la deriva de la evaporación es una gota de
agua y contiene sólidos y bacterias. Drift es el mecanismo primario para la transmisión de patógenos
a partir de un sistema de refrigeración a un host. La deriva se calcula generalmente en base a un
porcentaje de recirculación. Las estimaciones varían desde 0,002 hasta 0,01% de recirculación.
Salpicaduras llenar torres tienden a tener mayores tasas de deriva entonces la película llenan torres.
Deriva de diseño eliminatoria, mantenimiento de la unidad y el flujo de aire también tienen una
influencia sobre la cantidad de deriva que se libera de un sistema de refrigeración.
- Las fugas de agua no controlada perdido de un sistema. Las fugas deben ser identificados,
cuantificados y corregidos siempre que sea posible. identificación y gestión de la fuga es un valioso
servicio a cualquier cliente que opera un sistema de refrigeración. Las fuentes posibles: sellos de las
bombas, válvulas no estancos, desbordamiento, de contención de la torre o salpicar, fallos del
intercambiador. . .
Filtro / Separador El desperdicio - el desperdicio de agua a partir de un sistema debido a ras
separador o filtro de lavado de nuevo.
Export - Agua extrae intencionalmente del sistema y se usa en otro sistema.
Capacidad de retención o del volumen del sistema:
La capacidad de retención de un sistema es la cantidad de agua en el sistema expresado en galones
(metros cúbicos). Normalmente, la mayor parte de la capacidad de un sistema está contenido en el
depósito de la torre de enfriamiento; la cantidad exacta, sin embargo, sólo se puede determinar
mediante la realización de un diagnóstico Trasador o un estudio de la concentración de iones. Esta
técnica se describe en detalle en la Guía de resolución sobre el Valor Añadido, PAC-3. Las
suposiciones sobre las capacidades que llevan a cabo pueden ser peligrosos y pueden dar lugar a
dosis incorrectas de biocidas, incluidos los programas de control biológico que son ineficaces o
demasiado costoso.
Índice de tiempo de retención o Half-Life
El índice de tiempo de retención (HTI) es una figura calculado que indica el tiempo necesario para
reducir el agua química o maquillaje añadido a un sistema de 50% de su concentración original. Se
trata esencialmente de la media de vida de un producto químico añadido al sistema. El método
básico de calcular el índice de tiempo de mantenimiento es el siguiente:
HTI = 0,693 × HC BD
Expresada en las unidades de tiempo utilizadas para la purga de BD. Por lo general, se informó en
horas.
Dónde: BD = Rata de Purga. gpm (m3 / h) incluye fugas
HC = Capacidad de retención o de volumen, gal (m3)
El índice de tiempo de retención es importante en la elección de un programa de tratamiento
químico. Muy largo que sostiene índices de tiempo puede impedir el uso de determinados productos
químicos, tales como polifosfatos, debido a la reversión excesiva de las especies de polifosfato a
ortofosfato y la posterior precipitación como fosfato tricálcico (un compuesto que tiene una
solubilidad muy baja en agua). Un índice de tiempo corto de retención puede limitar el uso de
algunos productos químicos debido a la mayor cantidad de producto químico requerida para
mantener los niveles de tratamiento necesarias (y los acompañan aumento de los costes). Además, no
todos los inhibidores químicos evitarán escala, la corrosión y el ensuciamiento para el mismo
período de tiempo. Por lo tanto, el programa de química particular elegido y el nivel en el que se
aplican los productos químicos están influenciados por el índice de tiempo de retención.
Por último, el índice de tiempo de retención se utiliza para determinar la cantidad necesaria de
algunos biocidas para lograr un adecuado control de los microorganismos. Esto es particularmente
cierto cuando la alimentación de lingote biocidas de acción más lenta. los índices de retención de
tiempo corto pueden no tener el tiempo suficiente para mantener la concentración crítica biocida
para matar y puede resultar en el desarrollo de la resistencia. Podemos gestionar la celebración de
índice de tiempo en cierto grado por pre- sopla hacia abajo antes de biocida de dosificación para
aumentar el tiempo de retención.
TIEMPO POR CICLO:
El tiempo por ciclo se define como el tiempo que tarda toda el agua de un sistema para hacer un
viaje alrededor del bucle de recirculación (desde el lado de descarga de la bomba de recirculación de
vuelta al lado de succión de la bomba).
Tiempo por ciclo = HC R
Tasa de recirculación R.
Expresada en las unidades de tiempo utilizadas para
Where: BD = Rata de Purga. gpm (m3 / h) incluye la deriva y fuga
CR = coeficiente de concentración
E = Tasa de evaporación, gpm (m3 / h)
HC = Capacidad de retención o de volumen, gal (m3) HTI = Índice de tiempo de retención
MU = Tasa de maquillaje, gpm (m3 / h)
R = Tasa de Recirculación, gpm (m3 / h)
DT = caída de temperatura a través de la torre, medida como 0 ó 0 F. C HC = Capacidad de
retención o del volumen del sistema, gal (m3)