Mejora de la característica termodinámica de las torres de refrigeración de tiro mecánico

Resumen

El objetivo fundamental de este trabajo es la mejora del diseño de las torres de refrigeración que actualmente se diseñan y fabrican, de forma que se aumente su eficiencia y se reduzca su coste de operación. Para ello se ha analizado el comportamiento energético y la eficacia de nuevos rellenos para las torres de refrigeración. La característica del funcionamiento real para el enfriamiento total de la torre, sólo puede desarrollarse a de pruebas a escala natural de la transferencia en el relleno, y no por combinación de los datos de rendimiento de los componentes individuales. Esto ha hecho necesario la construcción de un banco de pruebas para la evaluación de la característica termodinámica del relleno y de los flujos de aire y agua. Con la modelización obtenida, se aborda el adecuado dimensionamiento de los elementos de flujo para transferencia de calor y masa en las torres de tiro mecánico, con la finalidad de reducir su consumo de recursos hídricos y aumentar la eficiencia energética en la explotación. El modelo termodinámico finalmente desarrollado se ha implementado en un software que sirve para el cálculo y dimensionamiento de torres de refrigeración. Los resultados obtenidos se incorporan a las aplicaciones de torres de uso industrial y en plantas de energía, así como en las instalaciones térmicas en la edificación. Los parámetros de diseño obtenidos, pretenden conseguir la mejor adecuación del diseño para cada zona climática. Los coeficientes de transferencia de calor y de masa interactúan entre sí, y definen conjuntamente la capacidad de intercambio energético entre las superficies expuestas y determinan la diferencia en la entalpía potencial de las corrientes de aire y de agua. Por otra parte, la simulación de los flujos de aire a través de los diferentes dispositivos de las torres de refrigeración, permite establecer los diseños geométricos de los sistemas de recuperación de arrastres de agua. Mediante el análisis exergético, se ha podido comprobar además, las zonas de la torre en las que se produce una mayor destrucción de exergía.