ARTIGO - TRATAMENTO PARA ÁGUA DE TORRE DE RESFRIAMENTO

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TRATAMENTO PARA ÁGUA DE TORRE DE RESFRIAMENTO[1: Artigo apresentado à disciplina de Máquinas Térmicas como exercício avaliativo, sob orientação do professor Paulo Lagos, em 2016]
Alef Grossl Stoco[2: Acadêmicos do curso de Engenharia Mecânica da UTP – Universidade Tuiuti do Paraná. E-mails: alefstoco@hotmail.com; eliseu_nunes_barbosa@hotmail.com; marcosomega@hotmail.com.]
Eliseu Nunes Barbosa[3: ]
Marcos Silva de Souza[4: ]
RESUMO: 
Para um bom funcionamento de uma torre de resfriamento, a qualidade da água a ser resfriada é de essencial importância, pois os problemas de hoje em dia como, incrustação, corrosão e desenvolvimento microbiológico atacam fortemente estes equipamentos, onde cada problema mencionado se manifestará conforme o processo que é utilizado a torre de resfriamento. Sendo assim o objetivo deste artigo é comentar de forma objetiva estes problemas, com ênfase em incrustação, pois foi o problema que o grupo julgou após pesquisas ser mais decorrente nos equipamentos. 
PALAVRAS-CHAVES: Torre de Resfriamento. Água. Tratamento. 
1 INTRODUÇÃO
Os tratamentos de água contribuem para diminuir e facilitar as manutenções dos equipamentos de resfriamento. Embora a maioria dos tratamentos para água e outros líquidos não irá eliminar por completo os problemas, por exemplo, a incrustação, que foi o tema enfatizado neste artigo. Um tratamento químico ou mecânico é implantado para que se aumente o gargalo entre as manutenções, pois sem um tratamento adequado na água, o prazo entre uma manutenção nestes equipamentos será menor, pois conforme as incrustações vão aumentando chega a ponto de impedir totalmente a passagem de água, sem considerar os problemas com corrosão e desenvolvimento microbiológico. Com base principalmente no trabalho de Travoti (2014), o objetivo deste artigo é demonstrar de maneira clara e objetiva os problemas decorridos nos equipamentos de resfriamento devido à qualidade da água, e os possíveis tratamentos. 
2 UTILIZAÇÃO DE ÁGUA NO PROCESSO DE RESFRIAMENTO
Água é bastante utilizado nos processos de resfriamentos devido ela possuir um calor específico relativamente alto, e atualmente possuirmos um grande volume em nosso planeta (TROVATI, 2004). 
Embora se tenha vantagens na utilização de água como agente de resfriamento existe alguns cuidados que precisam ser tomados para que se tenha a maior eficiência, onde um dos cuidados principais é o tratamento da água, sendo esta pratica de grande importância para utilização da água nos processo de resfriamento.
Atualmente existem diversos métodos e técnicas para tratamento de água, tratamento químico, físico ou uma combinação de ambos. A escolha do tratamento varia com a escolha da eficiência deles e também da verba disponível para o investimento. O tratamento da água de resfriamento, segundo Trovati (2014), serve para: Evitar a formação de incrustações, Minimizar o processo corrosivo e Controlar o desenvolvimento microbiológico. Embora a eliminação de cem por cento destes problemas ocasionados pela qualidade da água não seja tecnicamente viável, o tratamento é uma maneira de minimizar, e contribuir para que se possa trabalhar com estes problemas de maneira que não tenha um impacto grande na eficiência do equipamento (TROVATI, 2014).
3 INCRUSTAÇÕES 
A Água que se utiliza nos processos de resfriamento nem sempre são puras, mesmo sendo de fontes conhecida, a mesma irá apresentar uma vasta gama de substâncias dissolvidas. Onde na maioria das vezes, as substâncias que podem ser encontradas são sais, óxidos, e hidróxidos, sendo a solubilidades destas substâncias diferentes, e influenciadas geralmente pela temperatura, concentração e Ph. As Incrustações são constituídas basicamente através da precipitação de forma aderente destas substâncias sobre as superfícies dos equipamentos, sendo estas precipitações ocasionadas geralmente devido a evapora da água em um sistema de resfriamento (TROVATI, 2014).
Segundo Trovati (2014), outras substâncias podem ser encontradas na água, tais como, “Material orgânico (óleos, graxas, resíduos), lodo e acúmulo de material microbiológico, produtos de corrosão, sólidos em suspensão (argila, etc.), bem como produtos insolúveis originados de reações químicas na água (incluindo excesso de produtos para condicionamento químico)”.
As consequências devido à presença de incrustações em um sistema de resfriamento são:
Diminuição das taxas de troca de calor nos trocadores, devido à baixa condutividade térmica das incrustações.
Obstrução e até destruição do enchimento (colmeias) de torres de resfriamento
Obstrução (parcial ou total) de tubulações e acessórios, restringindo a área de fluxo em consequentemente, limitando a vazão.
Entupimento, promovendo a ocorrência de canais preferenciais de escoamento e diminuindo a eficiência do equipamento.
Aumento dos processos corrosivos que ocorrem sob os depósitos (áreas sujeitas a diferenciais de aeração).
As substâncias que formam as incrustações, onde na maioria é sais, ao ser ultrapassado o seu limite de solubilidade inicia a formação de pequenos sais, a precipitação. E por sua vez, com o rápido desenvolvimento, e com a agregação de novas moléculas, tornam incrustações cada vez maiores. Para remoção quando chega neste estado, precisar ter um pouco mais de esforço, onde na maioria das vezes precisa-se de uma limpeza química ou mecânica de grande intensidade (TROVATI, 2014).
Na maioria das vezes existe uma similaridade entre os termos “depósito” e “incrustação”, mas existe diferença entre eles, onde de grosso modo, depósito pode ser considerado com acúmulo de material sobre determinada superfície que pode ser removido com facilidade. Já a incrustação, é o acúmulo fortemente aderido sobre uma superfície, exigindo esforços maiores para sua remoção (TROVATI, 2014).. 
 Para melhor compreendimento sobre como aparece as incrustações nas tubulações, a seguir imagem da parte interna da tubulação de um processo de resfriamento evidenciando a incrustação:
IMAGEM 01 – INCRUSTAÇÃO NO INTERIOR DE TUBULAÇÕES
FONTE: TROVATI, 2004
A tubulação esquerda é de um condensador, e a da direita de um trocador de calor com tubos de cobres (TROVATI, 2004).
Neste artigo será mencionado com ênfase em incrustação, mas além das incrustações existem outros fatores que afetam a qualidade da água, por exemplo, de uma torre de resfriamento, onde alguns deles são: a corrosão, onde pode ser definido como a destruição da estrutura de um material, e é um problema considerado mundial. E também o desenvolvimento microbiológico, onde nada mais é que o desenvolvimento de organismos na água e todas as consequências que isso pode gerar, onde um dos principais problemas são algas, bactérias e fungos. O Aparecimento destes empecilhos em uma torre de resfriamento é na maioria das vezes de ordem catastrófica, além de afetar grandemente a parte financeira (TROVATI, 2004).
3.1 PREVENÇÃO DA INCRUSTAÇÃO
Os tratamentos que existem atualmente para a prevenção de incrustação são através de dois mecanismos, Floculante e Dispersante.
Floculante é um processo geralmente para combater as incrustações de origem orgânica, onde na maioria dos casos é a contaminação da água generalizada através dos materiais de processos, tais como, óleos, hidrocarbonetos, etc, microrganismos, lodos de maneira geral, material particulado entre outros (TROVATI, 2004).
Para este processo de tratamento, segundo Trovati (2004), “utilizam-se normalmente polímeros (também chamados polieletrólitos) que aglutinam as substâncias indesejadas, através de interações elétricas e adsorção física. Com isto, forma-se um floco leve e fofo que é retirado pelos sistemas de descarga e/ou através de um filtro colocado em paralelo ao circuito da água do sistema”.
O processo floculante é geralmente utilizado em circuitos aberto de resfriamento, de uma só passagem, onde a possibilidade de contaminação por material orgânico é significativa. Embora se tenha um efeito significativo nos materiais orgânicos, não se tem o mesmo efeitoem incrustações de origem inorgânica (TROVATI, 2004). 
Para a concentração de materiais de origem inorgânica, o mecanismo utilizado é o Dispersante, mesmo que a concentração de sais seja elevada. As principais ações que utilizam este tratamento segundo Trovati (2014) são:
Efeito Limiar - onde tende a atrasar a precipitação dos compostos cálcio, magnésio, ferro e manganês.
Ação dispersiva - tende a dispersar através de cargas elétricas, os núcleos de precipitações de sais. 
Efeito Surfactante – geralmente utilizado para combater material orgânico, onde aumenta a hidratação das partículas, solubilizando-as e não deixando depositarem sobre a superfície dos equipamentos.
Modificação de cristais - As incrustações inorgânicas são formadas por retículos cristalinos que se desenvolvem de maneira bastante regular, e o a modificação de cristais agem contra este aspecto, tentando distorcer os mesmos e dissolver no fluído onde favorece sua eliminação pela descarga.
O Produto utilizado para o tratamento muitas vezes podem possuir duas ou mais características mencionado acima, e a escolha do produto segundo Trovati (2014), “deve levar em consideração os principais contaminantes presentes na água, tendência de acúmulo de material orgânico e, evidentemente, o custo global do tratamento”.
Além destes tratamentos químico, as incrustações também podem serem evitadas através dos métodos, Condicionamento Magnético de Cristais, Pré-Tratamento e Reaproveitamento de Água Condensada.
4 CONCLUSÃO
Torres de resfriamento são equipamentos de grande importância nas empresas, pois através da mesma é possível manter a temperatura da água conforme a necessidade da organização. Porém, a cautela dos empresários e acionistas em investir em manutenção de máquina, devido à crise econômica que o país enfrenta e a falta de conhecimento em alguns caso, precisa ser calçada com a informação da importância de um tratamento na água destes equipamentos, além dos prejuízos decorrentes de uma torre de resfriamento trabalhando com uma água inapropriada. 
Sendo assim esclarecido o objetivo do artigo, que foi demonstrar de forma clara e objetiva os principais problemas decorrentes da qualidade da água, fica aberto um vasto caminho para o leitor se aprofundar em conhecimento, sendo este assunto de grande importância para um bom funcionamento de uma torres de resfriamento entre outros equipamentos que utilizem água no processo de resfriamento.
REFERÊNCIA
TROVAI, JOUBERT. TRATAMENTO DE ÁGUA DE RESFRIAMENTO. DISPONÍVEL EM: < ttp://www.snatural.com.br/PDF_arquivos/Torre-Caldeira-Tratamento-Agua.pdf >. ACESSO EM: 09 Mai. 2016.