Torre de Enfriamiento y Calentador Borrador

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Torre de enfriamiento descripcion

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3.1 Equipo mecnicoLa parte mecnica de la torre es la responsable de impulsar el aire a travs de la instalacin. Consta de:Motor elctrico.Suministra la potencia necesaria al ventilador.Flecha de transmisin.Transmite el movimiento del motor al reductor de velocidad. Se fabrica en acero galvanizado, acero inoxidable o fibra de carbono.Reductor de velocidad.Dispositivo formado por engranajes y rozamientos cuya misin es reducir las revoluciones del motor elctrico segn los requerimientos de velocidad del ventilador.Ventilador.Impulsa el aire a travs del relleno en torres de tiro mecnico, compensando la cada de presin del aire a travs de la torre. Se fabrica con aspas de aluminio o de resina de polister reforzado con fibra de vidrio.Interruptor de vibracin.Soporte.Sustenta fsicamente todo el equipo mecnico.3.2 Sistema de distribucinAgrupa a todos los elementos relacionados con la distribucin del flujo de agua. Est integrado por:Estructura de una torre de refrigeracinDepsito de agua caliente.Situado en la parte superior de la torre.Vlvula de control de flujo.Regula la alimentacin de agua caliente y se controla manualmente.Cabezal de distribucin.Tubo principal que conduce el agua a cada celda o a la tubera de distribucin de cada celda.Panel de orificios de distribucin.Dispositivo utilizado para convertir en gotas el flujo de circulacin y distribuir de manera uniforme el agua sobre el rea hmeda en torres de flujo cruzado.Boquillas rompedoras de chorro.Se utilizan para distribuir el agua por la parte superior en torres de flujo en contracorriente. Suministran el agua en forma de roco si es a presin o de chorro si es por gravedad.Chimenea o venturi.Construida en cemento o fibra de vidrio. En su interior se alojan las celdas.Persianas o louvers.Ensambles instalados en las entradas de aire de la torre para eliminar el salpiqueo de agua.Relleno.Parte del sistema interno de la torre que puede consistir en barras de salpiqueo u hojas verticales de diferentes configuraciones destinado a mejorar el contacto entre aire y agua. Los materiales utilizados son madera, PVC y polipropileno.Eliminadores de roco.Ensambles fabricados en madera, PVC o metal, diseados para retener las gotas de agua lquida arrastradas por la corriente de aire. Las configuraciones de los ensambles ms eficientes son la de tableta hueca de PVC y las celulares.Depsito de agua fra.Situado en la parte inferior de la torre. Recoge el agua enfriada y da suministro al circuito de refrigeracin a travs del sistema de succin unido a su parte inferior.Estructura de la torre.Sustenta todos los dems elementos.6.1 Parada de ventiladoresLos ventiladores son grandes consumidores de energa, suponiendo el mayor porcentaje del consumo energtico en una torre de refrigeracin.Bajo determinadas circunstancias es posible reducir la velocidad de los ventiladores e incluso parar su funcionamiento, dejando el movimiento del aire a cargo del tiro natural.Las situaciones en que se puede parar algn ventilador son las siguientes:Cuando la hora del da o la poca del ao permite tener temperaturas de bulbo hmedo menores a la de diseo. Esta situacin hace aumentar la capacidad de la torre sin requerir un elevado flujo de aire. Para ello es necesario llevar un registro estadstico de las lecturas de temperatura de bulbo hmedo.

Cuando el rango de enfriamiento y la temperatura del agua fra actuales son menores a los de diseo. En estos casos se puede ajustar el rango al de diseo, con la consecuente reduccin de potencia necesaria en los ventiladores.

Cuando la planta que recibe el servicio de la torre est trabajando a una menor capacidad de procesamiento. En este caso se puede seccionar la torre, es decir, que algunas celdas dejen de operar, y as no solo efectuar el paro de los ventiladores sino tambin el de bombas de suministro al sistema de distribucin.

6.2 Empleo de sistemas de filtracinUno de los problemas para el buen funcionamiento en la torre de enfriamiento es la cantidad deslidos suspendidos que la contaminan(arena, algas, limo), que resultan en:Incrustaciones en las conducciones que aslan los tubos.

Altos promedios de purga de lodos.

Prematuro reemplazo de tubos.

Incremento de la cada de presin.

Aumentos de costes de mantenimiento.

Estos slidos se forman en el proceso o son arrastradas por el agua, concentrndose en las zonas de menorvelocidad de flujo.La solucin a estos problemas es lainstalacin de un sistema de filtracin, tpicamente con filtros laterales, por los que se hace pasar un pequeo porcentaje del flujo total (normalmente de un 1% a un 5%).Losbeneficios que proporcionan estos filtros son:Reduccin de los costes de mantenimiento debido a una menor frecuencia de limpieza.

Disminucin de las purgas, que implica reduccin de costes en productos qumicos.

Reduccin del sobreconsumo energtico asociado al aumento de la resistencia a la transferencia de calor por incrustaciones.

No obstante, la operacin de filtrado tambin requiere unmayor consumo de bombeo a travs del medio filtrante, aunque ste es menor que el ahorro energtico que supone.6.3 Eleccin del relleno ptimoEl relleno ms eficiente es aquel que proporciona mayor cantidad de agua fra o una menor temperatura del agua fra para un mismo volumen de agua caliente, manteniendo el resto de parmetros constantesParadeterminar qu relleno opera de forma ms eficientepara una determinada torre es necesario compararlos fijando los siguientes parmetros fundamentales:Dimensiones de la celda.

Nmero de celdas.

Datos trmicos y geogrficos de la torre.

Temperatura del agua caliente.

Caudal de agua de circulacin.

Temperatura del bulbo hmedo.

Humedad relativa del aire.

Tipo de eliminador de roco.

Potencia del motor que mueve a un ventilador igual.

6.4 Otras medidas generalesTodas ellas aumentan la eficiencia total de la torre en mayor o menor medida:Limpieza del depsito de agua caliente.

Limpieza y reparacin de boquillas de distribucin de agua caliente.

Ajuste del ngulo de ataque de las aspas en ventiladores. Se debe uniformizar para todas las aspas, de modo que el ventilador pueda manejar mayor caudal de aire para una misma potencia del motor absorbida.

Reparacin y cierre de puertas de acceso en cada celda de la torre.

Regulacin de niveles en depsitos de agua caliente mediante vlvulas de control, para evitar paradas por falta de suministro.

Mantenimiento programado de la torre.

Ref:http://www.empresaeficiente.com/es/catalogo-de-tecnologias/torres-de-refrigeracion#ancla

Motores6.1 Mejoras energticasUn motor tiene que emplearse siempre para la potencia de accionamiento para la que est diseado, ya que si no, no trabajar en su punto de rendimiento ptimo.Las prdidas de un motor pueden dividirse en:Prdidas por efecto Joule en el estator (VCu1): Son las prdidas originadas por la circulacin de corrientes por los devanados estatricos por Efecto Joule. Para el clculo de estas prdidas debe considerarse la configuracin de los devanados.Prdidas magnticas (Vfe): Las prdidas en el hierro se originan por dos causas:Por la histresis producida en los materiales magnticos sometidos a remagnetizacin (total o parcial) bien sea por variacin del flujo o por rotacin en un campo variable: Phis.

Por la aparicin en el seno de la masa del acero de f.e.m.s. que dan origen a unas corrientes denominadas de Foucault: Pf. Las prdidas totales en el hierro son la suma de las citadas anteriormente: PH= Phis+ Pf

Prdidas por efecto Joule en el rotor (VCu: Las prdidas en el circuito de inducido estn originadas por el paso de las corrientes por los devanados del inducido y por los elementos conectados en serie con el devanado de inducido (polos auxiliares, devanado de compensacin, etc.). El clculo de estas prdidas se realiza despus de conocer la configuracin de los devanados.Prdidas por ventilacin (Vrventilacin): prdidas mecnicas.Prdidas por rozamiento (Vrrozamiento): prdidas mecnicas.Prdidas adicionales (Vad): Las prdidas adicionales se producen como consecuencia de los procesos electromagnticos secundarios de carcter no deseado pero inevitable y afectan tanto al cobre como al hierro y se manifiestan como: corrientes parsitas debidas a los campos de dispersin en los arrollamientos y en las piezas metlicas macizas, prdidas superficiales en el hierro, prdidas pulsantes en los dientes, etc.Pueden dividirse en dos tipos:Prdidas constantes o de vaco.

Prdidas que dependen de la carga de la mquina.

Para un motor de 18,5kW y 1500min-1, el porcentaje de distribucin de prdidas es el siguiente:Distribucin de prdidas de un motorLas mejoras energticas que se pueden llevar a cabo para reducir estas prdidas son:Prdidas por efecto Joule en el estator:Aumentar la cantidad de cobre.

Mayor tamao de ranura.

Disminuir la Cabeza de bobina.

Prdidas magnticas:Mejorar la calidad de la chapa.

Disminuir el grosor de las chapas.

Mejorar los procesos de fabricacin.

Aumento del entrecierro.

Mejorar el factor de bobinado.

Prdidas por efecto Joule en el rotor:Aumentar la induccin en el entrecierro.

Aumentar el tamao de las barras.

Aumentar la conductividad de las barras.

Prdidas por ventilacin:Ventiladores ms eficientes.

Prdidas por rozamiento:Rozamientos de bajo nivel de prdidas.

Prdidas adicionales:Corrientes transversales.

Corrientes circulares estator.

Prdidas armnicas en el rotor en carga.

6.2 Mejoras prcticas recomendadasEvitar el arranque y la operacin simultnea de motores, sobre todo los de mediana y gran capacidad, para disminuir el valor mximo de la demanda.Evitar la operacin en vaco de los motores.Verificar peridicamente la alineacin del motor con la carga impulsada. Una alineacin defectuosa puede incrementar las prdidas por rozamiento y en caso extremo ocasionar daos mayores en el motor y en la carga.Corregir la cada de tensin en los alimentadores. Una tensin reducida en los terminales del motor, genera un incremento de la corriente, sobrecalentamiento y disminucin de su eficiencia. Las normas permiten una cada de tensin del 5%. Para ello utiliza conductores correctamente dimensionados.Equilibrar la tensin de alimentacin en los motores trifsicos de corriente alterna. El desequilibrio entre fases no debe exceder en ningn caso del 5%, pero mientras menor sea el desequilibrio, los motores operarn con mayor eficiencia.Mantener bien ajustado y en ptimas condiciones el interruptor de arranque de los motores monofsicos de fase partida. El mal funcionamiento de este accesorio que se emplea para desconectar el devanado de arranque (y el condensador en los motores de arranque por condensador) provoca un sobrecalentamiento en los conductores ocasionando significativas prdidas de energa y en caso extremo el fallo del motor.Utilizar arrancadores a tensin reducida en aquellos motores que realicen un nmero elevado de arranques. Con esto se evita un calentamiento excesivo en los conductores y se logra disminuir las prdidas durante la aceleracin.Sustituir en los motores de rotor devanado, los reguladores con resistencias para el control de la velocidad, por reguladores electrnicos ms eficientes, porque las resistencias llegan a consumir hasta un 20% de la potencia que el motor toma de la red.Instalar equipos de control de la temperatura del aceite de lubricacinde cojinetes de motores de gran capacidad a fin de minimizar las prdidas por friccin y elevar la eficiencia.No se recomienda rebobinar los motores ms de 2 veces, porque puede variar las caractersticas de diseo del motor, lo cual incrementara las prdidas de energa.

CalderoSe resumen a continuacin una serie derecomendaciones prcticasque indican una pauta de actuacin, encaminada aoptimizar las actividades de mantenimiento y conservacin en las calderaspara generacin de energa en plantas industriales:1) Reduccin de las prdidas de calor:Defectos en el aislamiento trmico.

Fugas por bridas, prensas de vlvulas, etc.

Funcionamiento correcto del sistema de recuperacin de condensados.

2) Mejora del rendimiento y del funcionamiento:Funcionamiento correcto de las calderas, comprobando, especialmente, los siguientes parmetros:Holln: Se produce en combustiones incompletas. Ajustar quemadores, y realizar labores de limpieza.

Estanqueidad: Pueden producirse entradas parsitas de aire, o fugas de humos (atencin al CO). Detectar y corregir.

Ventilacin: Una entrada insuficiente de aire exterior puede empobrecer el contenido de oxgeno en el aire comburente, y disminuir la eficiencia de la combustin. Mantener los huecos, o rejillas de entrada libres y limpios.

Chimeneas: Extraer peridicamente los hollines depositados generalmente en su base, que pueden obstruir parcialmente la salida de humos, influyendo negativamente en el tiro y, por tanto, en la combustin. Adems, el holln contiene restos de azufre que en contacto con el agua de lluvia puede producir cido sulfrico que corroe las paredes metlicas.

Condensaciones en los humos: Impedir que las temperaturas de entrada de los fluidos a los economizadores o recuperadores de calor descienda por debajo del punto de roco del anhdrido sulfuroso/sulfrico de los humos (aprox. 130C), para impedir su condensacin y formacin de cido sulfrico.

Incrustaciones en las superficies de intercambio de calor: Verificar sistemticamente la buena calidad del agua de alimentacin y, sobre todo, del agua de caldera. Las incrustaciones en estas superficies dificultan la transmisin de calor a travs de ellas disminuyendo sensiblemente el rendimiento. Puede llegar incluso, a formarse una capa tan gruesa, que impida la refrigeracin de los tubos o, lo que es peor, del hogar ondulado en las calderas pirotubulares, originando su rotura o aplastamiento.

Funcionamiento correcto de los quemadores, prestando especial atencin a los siguientes aspectos:Comprobar que lapulverizacinse realiza correctamente con los combustibles lquidos. Verificar y limpiar sistemticamente las cabezas de pulverizacin mecnica, o asistida, o por centrifugacin.

Seguir meticulosamente las instrucciones del fabricante para situar exactamente los elementos en su posicin correcta,manteniendo las distancias prescritas. De no ser as, se provocan encendidos defectuosos, combustiones incompletas y, como consecuencia, descenso del rendimiento.

Regulacin y control de los sistemas comprobando su buen funcionamiento, especialmente en lo concerniente a:Caudales, temperaturas y presiones de los combustibles.

Caudales, temperaturas y presiones del agua de alimentacin.

Caudales, temperaturas y presiones del vapor, o del agua sobrecalentada que genera la caldera.

Valores de consigna y bandas de actuacin de los distintos sistemas.

Actuacin correcta de las protecciones y elementos de seguridad mecnicos y elctricos.

Revisin y comprobacin de funcin de cuadros elctricos.