Torre de Resfriamento

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INTRODUÇÃO 
Este trabalho procura apresentar uma explanação do funcionamento das torres de resfriamentos.
Em muitos sistemas de refrigeração, ar condicionado e processos industriais, gera-se calor que deve ser extraído e dissipado. Geralmente utiliza-se água como elemento de resfriamento. Se existe água disponível em quantidade suficiente e temperatura adequada, sem problemas econômicos ou ecológicos, basta utilizá-la de maneira contínua retirando, por exemplo, de um rio. Se esta solução não for possível ou for inviável economicamente ou ecologicamente, o procedimento mais comum é empregar uma torre de resfriamento que permite através da evaporação de uma pequena quantidade de água, transmitir calor para o ar de forma que água possa ser empregada novamente para resfriamento, devendo-se repor ao circuito apenas a parte de água perdida por evaporação. Assim, uma torre de resfriamento é uma instalação para resfriamento de água através do contato com o ar atmosférico, como mostra a Figura 1.
 
Figura 1 Processo como funciona a torre de resfriamento.
	
2.1 OBJETIVO
Entender como funciona os processos indústriais utilizando a Torre de Resfriamento . 
6.1 CONCLUSÃO
 O objetivo deste relatório é explorar os tipos de torre existentes e suas variedades.
 As torres de resfriamento são equipamentos utilizados para o resfriamento de água industrial, como aquela proveniente de condensadores de usinas de geração de potência, ou de instalações de refrigeração, trocadores de calor, etc. A água aquecida é gotejada na parte superior da torre e desce lentamente através de “enchimentos” de diferentes tipos, em contracorrente com uma corrente de ar frio (normalmente à temperatura ambiente). No contato direto das correntes de água e ar ocorre a evaporação da água, principal fenômeno que produz seu resfriamento.
Uma torre de refrigeração é essencialmente uma coluna de transferência de massa e calor, projetada de forma a permitir uma grande área de contato entre as duas correntes. Isto é obtido mediante a aspersão da água líquida na parte superior e do “enchimento” da torre, isto é, bandejas perfuradas, colmeias de materiais plástico ou metálico, etc, que aumenta o tempo de permanência da água no seu interior e a superfície de contato água - ar.
O projeto de uma torre de resfriamento parte dos valores da vazão e da temperatura da água a ser resfriada. Então, uma vez especificada a geometria da torre em termos de suas dimensões e tipo de enchimento, o funcionamento adequado dependerá do controle da vazão de ar. Em termos de insumo energético, a torre demandará potência para fazer escoar o ar, sendo que o enchimento da torre é um elemento que introduz perda de carga; a água deverá ser bombeada até o ponto de aspersão.
7.1 SISTEMA DE RESFRIAMENTO
 Torre de Circuito Fechado
Em torres de circuito fechado , o fluido de trablho é resfriado de forma indireta . O fluido passa pela torre de resfriamento por meio de dutos e troca de calor com a torre. Em circuito fechados podemos utilizar a água como fluido de trabalho e também como fluido de resfriamento. Entretanto neste caso , as fontes de agua são distintas.Exemplo da figura 1 
Figura 1 Torre de circuito fechado.
Torre de Circuito Aberto
Em torres de circuito aberto o fluido de trabalho empregado é a água. Neste caso a troca de calor acontece de forma direta entre a água e o ar , tendo o processo eficiência máxima.
Figura 2 Torre de circuito aberto.
Resfriamento Seco (ou resfriamento a ar)
No caso de circuito fechado , o fluido de trabalho por dentro da torre de resfriamento por meio de dutos , onde há a passagem de correntes de ar que trocam calor com os dutos , resfriando o fluido de trabalho . Neste caso não há uma grande eficiência na troca de calor , entretanto como não temos o uso de aguas , este recurso não é desperdiçado .
No caso de circuito aberto , o fluido de trabalho empregado é a água e troca de calor acontece de forma direta entre a corrente de ar e agua.
Resfriamento Umido (ou resfriamento a ar)
Temos o resfriamento a agua em circuitos fechados e assim como no caso o ar , o fluido de trabalho passa por dentro da torre por meio de dutos , onde o contato com fluxo de agua resfria o fluido de trabalho. Geralmente nesse tipo de resfriamento é utilizado o ventilador para cria uma corrente de ar no corpo da torre para resfriar está agua que resfriou o fluido de trabalho.
Resfriamento Hibrido
Neste caso ( é mais utilizado em torres mais modernas ) , temos características dos dois tipos de resfriamento. A torre possui resfriamento a a r quando a demanda de resfriamento é grande , sprinters são acionados é uma certa quantidade de agua é lançadas no dutos para trocar claor por evaporação , tornando o processo de resfriamento muito mais eficiente.
Corrente de Ar e Agua
A exposição de agua frente à corrente de ar é algo muito importante nas torres de resfriamento. Cada um com sua vantagem especifica , mas todos devem ser considerados para melhor aplicação e rendimentos em cada caso. Uma forma de classificação das torres é baseada em como a agua é distribuída ao longo da torre.
A classificação são dois tipos :
Torre de fluxo em contra corrente
 
Figra 3 Torre de fluxo em contra corrente.
Torre de fluxo cruzado
Figura 4 Torre de fluxo cruzado.
7.1 TIPO DE TORRES
Torre de tiragem Natural
São torres de maior porte , chegando a mais 200 m de altura e 100 m de diâmetro. É construída em lugares onde há correntes de ventos fortes , para aumentar sua eficiência , pois ocorre um fluxo de ar naturalmente pela torre. O aumento da temperatura do ar em contato com a agua ( mais quente ) no interior da tore torre faz o ar subir e faz forçar a entrada de um ar novo pela base da torre. A velocidade dos ventos na altura da base faz com que o processo seja acelerado . Neste tipo de torre a agua entra em contato com a corrente de ar tanto em( fluxo ou contracorrente e fluxo cruzado). Em lugares onde não há ventos fortes é usados ventiladores na base da torre. Exemplo de Torre Natural , figura 4. e figura 4.1 pagina 
Torre Hiperbólica
As correntes entram e ficam para o centro devido ao formato da parede produzindo uma forte corrente de ar para cima. O formato convergente e divergente cria uma região de baixa pressão na parte superior da torre aumentando a velocidade do escoamento de ar , resistência estrutural e estabilidade. Podemos ver na figura 5 e 5.1.
Principais características
Alto tempo de vida útil
Baixo custo de manutenção
Baixo custo de energia( apenas bombeamento de agua para aparte de aspersão
Baixa eficiência
Resfria grandes volumes de agua
Não se produz recirculação de ar
Necessidade de um amplo espaço para torre
Torre muitos altas
Torre de tiragem Mecânica
São torres que utilizam o trabalho de ventiladores para fazer a movimentação do ar em seu interior .Podem ser o tipo tiragem mecânica forcada ou induzida . De maneira geral apresentam as seguintes características quando comparadas as torres atmosféricas:
Mais compactas
Mais eficientes
Menor altura para bombeamento de agua na parte superior da torre
Melhor controle da temperatura
Maior gasto de enrgia por causa dos ventiladores , podendoaumentar os gastos
Há recirculação de ar , podendo afetar um ppuco a eficiência
Custo de operação manutenção mais caros 
Torre de tiragem Mecanica Induzida
Ventiladores posicionados na saída de ar , geralmente na parte superior da torre , instalação de grandes ventiladores , diminuindo , neste caso, as velocidades de operação eo nível de ruído .
Podem ser instalados filtros para entrada de ar;
Velocidades de saída de ar saõ maiores que na entrada, pois a corrente de ar é induzida, diminuindo os problemas com recirculação
Motor , ventilador sujeitos a correntes quentes e úmidas de ar
OBS: geralmente é utilizada para medias instalações por apresentara relação custo/resfriamento mais elevada em relação a tiragem natural , entretanto o custo inicial é menor.
Torre de tiragem Mecanica Forçada 
Os ventiladores se encontram no nivrl do solo , facilitando a manutenção; 
Mais eficiente , entretanto com maior gasto de energia , pois a velocidade da corrente de ar é convertida em corrente estática , realizando um trabalho útil;
Tamanho do ventilador limitado , necessitando vários ventiladores de menor porte e maiores velocidades
Sistema de distribuição de agua
Gravidade
Pressão
Enchimentos
Gotejamento ou respingos
Película ou laminar
 
Figura 5 Torre Natural
Figura 5.1 a esquerda torre de fluxo de ar cruzado e a direita torre de ar com fuxo de ar contracorrente.
Figura 6 Torre Hiperbólica
 Figura 5.1 A forma da torre hiperbólica e a diferença na densidade do ar faz com que nós sempre terá um fluxo de ar para resfriar água. O ar quente está acima, menos denso e liberado graças à forma da lareira, deixando espaço para que entre o ar mais denso entrando abaixo.
Figura 7 Torre de Tiragem Mecânica
Figura 7.1 São torres que utilizam o trabalho de ventiladores para fazer a movimentação do ar em seu interior .
 Figura 8 Torre de tiragem Mecanica Induzida
Figura 7.1 Visualização do interior da Torre Mecânica Induzida
Figura 9 Torre de tiragem Mecanica Forçada
Figura 9.1 Torre de tiragem Mecanica Forçada em contracorrente circuito aberto.
7.1 BIBLIOGRAFIA
Sites consultado;
	
Data: 01/04/13 Horário: 13h52min
Sistema por gravidade 
 Sua principal vantagem consiste na pequena altura de bombeamento requerido, a qual conduz a baixos custos de operação. A regulagem da vazão de água por célula, necessária para atingir a máxima eficiência, é feita mediante a simples inspeção visual e a conseguinte variação do nível da água na bandeja Raramente se utiliza este sistema para torres com fluxo em contracorrente, devido às dificuldades de projeto ae ajuste da distribuição de água
Sistema Por Pressão
 A maior parte das torres com fluxo em contracorrente se encontram equipadas com sistemas de pulverização por pressão com os bicos voltados para baixo. Este sistema atua não só como distribuidor de água como também contribui diretamente com o rendimento da torre. Os problemas associados com esse tipo de sistema são principalmente de manutenção e regulagem do fluxo de água
Enchimentos
Gotejamento ou respingos
Película ou laminar