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13 de maio de 2013

Artigo Técnico – Reforma de torres de resfriamento exige capacitação tecnológica

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Publicado por: Petroleo e Energia
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    Artigo Técnico - Reforma de Torres de Resfriamento, Torre de fibra de vidro contra-corrente com deck cônico

    Torre de fibra de vidro contra-corrente com deck cônico

    Reformar ou recapacitar uma torre de resfriamento requer conhecimento não só do equipamento em si, seus materiais construtivos e componentes, mas também das condições do local da instalação e do processo a que ela atende, a fim de evitar a utilização de produtos inadequados. Além disso, o conhecimento do equipamento visando planejar as atividades para a execução dos trabalhos de campo é de extrema importância, de forma que se obtenha o dimensionamento correto das equipes, equipamentos e ferramentas a serem utilizados e requisitos de segurança a serem cumpridos para evitar acidentes. Atingir o resultado previsto é a somatória das tecnologias de dimensionamento térmico, de fabricação dos componentes a serem utilizados e de equipes especializadas e experientes para a execução da obra.

    As torres de resfriamento de água são equipamentos utilizados para dissipar o calor gerado nos mais diversos processos produtivos, em circuito fechado, que dominam a cena onde estão instaladas. Chamam a atenção não somente por suas dimensões, mas também pela forma construtiva, pelo volume de água que circula por elas e também pela névoa que lançam na atmosfera, principalmente em dias mais frios e úmidos.

    Petróleo & Energia, Enchimento tipo grade: antifouling

    Enchimento tipo grade: antifouling

    Esta imponência, porém, nem sempre chama a atenção dos integrantes dos departamentos responsáveis para as peculiaridades de sua condição de operação e para os cuidados que requerem quanto à manutenção. E muito menos desperta nelas a necessidade de recapacitá-las, por meio de retrofittings parciais ou completos.

    As torres são muito mais que uma caixa fechada, equipada com um ventilador, por onde circulam água e ar. O que ocorre no seu interior é bastante complexo: grande quantidade de água circulando por metro quadrado, entrando no topo a altas temperaturas e saindo fria na parte inferior. Além disso, o ar que entra por baixo tem uma determinada massa e temperatura, muda de direção e velocidade, aquece, aumenta de volume e densidade e é lançado na atmosfera com saturação de 100%.

    Esse cenário operacional é complexo tanto por causa da qualidade da água que por ela circula, com materiais sólidos e biológicos que podem causar incrustações e formação de biofilme nos componentes internos, como em razão da qualidade do ar, que pode conter partículas em suspensão, principalmente se estiverem instaladas em ambientes contaminados.

    As torres de resfriamento são excelentes lavadoras de gases, portanto, todos os contaminantes contidos no ar são carreados para a água, causando aumento na quantidade de sólidos em suspensão. Isso sem falar que, por ser um equipamento evaporativo no qual há o contato direto entre a água e o ar, a perda por evaporação concentra esses materiais na água, o que requer cuidados especiais, de forma que evitem problemas operacionais ao longo do tempo.

    Petróleo & Energia, Enchimento tipo filme com canais cruzados

    Enchimento tipo filme com canais cruzados

    Problemas operacionais – A gravidade dos problemas operacionais depende basicamente da qualidade da água que circula pela torre e do tipo de enchimento adotado. Hoje são utilizados basicamente dois tipos de enchimento: a) o respingamento, composto por barras normalmente fabricadas com PVC extrudado, que podem ser tubos triangulares ou retangulares, cantoneiras ou barras chatas perfuradas, bandejas, entre outros, com grandes espaçamentos verticais e horizontais entre elas. Este tipo de enchimento tem capacidade de operar com maiores níveis de sólidos em suspensão, sólidos dissolvidos ou material orgânico, o que, de qualquer forma, não os torna invulneráveis em caso de excessos. b) filme, composto por blocos formados por folhas de PVC termoformadas, de canais cruzados, off-set ou verticais, ou grades de canais cruzados de PP injetado, os quais são muito mais eficientes na transferência de calor por fornecer maior taxa de troca por unidade de volume. Por outro lado, são mais suscetíveis a entupimento.

    A contaminação dos enchimentos é a maior causa de problemas nas torres de resfriamento. O mecanismo básico é o seguinte: quando o controle microbiológico é bem feito, havendo sólidos em suspensão ou dissolvidos, estes podem se aderir aos elementos do enchimento. Mas o tempo para que o peso dos enchimentos se eleve é bastante grande, minimizando a possibilidade de colapso. De qualquer forma, o problema precisa ser controlado, pois ao longo do tempo a queda no rendimento térmico da torre pode requerer até a substituição dos enchimentos.


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