Evaporación y purga
Las torres de enfriamiento evaporativo utilizan agua que se recircula a través de un circuito, y una porción de esa agua abandona el proceso de dos maneras principales: evaporación y purga.
Evaporación: la porción del agua transformada en vapor para rechazar el calor.
Purga: la cantidad de agua que se drena del sistema para gestionar la concentración de minerales y la calidad del agua.
Generalmente, el uso de agua aumenta a medida que aumenta la demanda o la carga de rechazo de calor, lo que genera más evaporación y, en consecuencia, más purga. La temperatura y la humedad del aire ambiente también afectan la cantidad de agua que se evapora. Los factores climáticos son difíciles de controlar e impactan cualquier sistema utilizado en un lugar determinado.
Formas de limitar la evaporación
Según la Guía de gestión de la eficiencia del agua de la EPA, "se evaporan aproximadamente 1,8 galones de agua por cada tonelada-hora de enfriamiento". Pero esto puede cambiar drásticamente cuando se utilizan diseños de torre específicos y/o tecnología de reducción de penachos.
Diseño de torre
Seleccionar una torre de enfriamiento que ahorre agua durante el proceso de diseño puede ser una forma de ayudar a conservar agua. Muchos fabricantes ofrecen torres de enfriamiento de circuito cerrado, también conocidos como enfriadores de líquido, que están diseñados para enfriar una solución de agua/glicol en un serpentín cerrado. Muchos enfriadores de líquido permiten el funcionamiento estacional en seco en algunos climas. Las temperaturas de punto de conmutación más altas ofrecidas por el Enfriador de líquido Marley DT permiten períodos más largos de operación en seco, lo que reduce el uso de agua del sitio, minimiza los costos de tratamiento de agua y simplifica la operación en condiciones de congelación. Los enfriadores de líquido pueden reducir los costos de tratamiento de agua y el volumen de agua en el proceso de purga.
Otros diseños “híbridos”, como el Torre de enfriamiento Marley NCWD, funcionan como una torre de enfriamiento húmeda con una sección seca adicional instalada paralela a los medios de transferencia de calor tradicionales. Esto permite la operación en modo solo evaporativo o combinado húmedo/seco, para limitar la evaporación y el penacho de agua.
Tecnología de reducción de penachos para torres de enfriamiento construidas en campo
La reducción de la pluma (la “nube” de vapor visible que sale de la torre de enfriamiento) puede ser un factor de diseño importante por diversas razones, incluida la estética (rascacielos) y la seguridad y la baja visibilidad (aeropuertos, cruces ferroviarios). La reducción de la nube también ayuda a reducir el consumo de agua y sus costos relacionados. Los sistemas de reducción de penachos, como el Sistema patentado Marley ClearSky®, utilice una serie de módulos intercambiadores de calor de PVC en la cámara de la torre para condensar el vapor de agua antes de que salga de la torre. Cuando se opera en modo de reducción de penacho, el sistema ClearSky reduce el uso de agua hasta 20% o más.
Formas de reducir la purga
A medida que el agua pura se evapora de una torre, deja sólidos disueltos (calcio, magnesio, sílice, etc.) que están presentes en el agua recirculante. Con el tiempo, la acumulación de concentración de minerales en el agua se reduce mediante un proceso denominado "purga" o "purga". La purga dirige el agua con alta concentración de minerales al drenaje y se reemplaza con agua dulce, llamada agua de “reposición”. Este proceso continuo ayuda a proteger los componentes de la torre de los depósitos minerales y preserva el rendimiento de la torre. La mejor manera de limitar los requisitos de purga es preacondicionando el agua de reposición. Esto requiere un sistema de tratamiento de agua como un "optimizador de uso de agua".
Sistemas de tratamiento de agua
Tratamiento de agua de torres de enfriamiento puede ayudar a aumentar los ciclos seguros de concentración (COC) del sistema, o el número de veces que la concentración de sólidos disueltos totales (TDS) en el agua de la torre de enfriamiento se multiplica en relación con los TDS en el agua de reposición. Tratar el agua mediante productos químicos y filtración puede limitar el TDS que circula en la torre y reducir la frecuencia de purga y el uso de agua.
A programa de gestión del agua y el mantenimiento regular son esenciales para el funcionamiento de la torre de enfriamiento. Un profesional con conocimientos en tratamiento de agua aplicará varios tratamientos químicos para ajustar la química del agua y empleará sistemas de filtración para eliminar iones, sales y partículas de la fuente de agua.
Sistema optimizador de uso de agua
Un optimizador del uso del agua, como el Sistema de filtración Marley WaterGard™ es una tecnología más nueva que acondiciona previamente el agua de reposición. Bloquea físicamente los minerales que se encuentran comúnmente en las corrientes de agua municipales (cloruros, carbonato de calcio, sílice, etc.), lo que reduce el contenido de minerales en el agua de reposición y permite un mayor COC operativo. El optimizador de uso de agua de Marley WaterGard puede reducir el uso de agua hasta 59% y reducir las aguas residuales hasta 88% en algunas condiciones.
Uso de agua en enfriamiento evaporativo
Un estudio publicado recientemente indica que las soluciones enfriadas por agua pueden utilizar menos agua total que las opciones enfriadas por aire cuando se consideran tanto el agua en el sitio como el agua utilizada aguas arriba en la planta de generación de energía. Emplear métodos de conservación de agua como los citados anteriormente puede ayudar a reducir el uso de agua de las torres de enfriamiento.
La conclusión es que los métodos de conservación de agua se pueden emplear eficazmente con soluciones de enfriamiento por evaporación, incluidas torres de enfriamiento nuevas y existentes. Un buen primer paso para consultar con un representante técnico.
