Torres de Resfriamento

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.

O desempenho de uma torre de resfriamento varia, entre outros fatores, conforme a temperatura do ar ambiente, umidade do ar, temperatura de bulbo úmido, ou seja, com o clima. No inverno, a temperatura do ar cai e a temperatura de saída da água também cai, caso a carga térmica seja mantida constante. Para manter a temperatura da água de saída constante, pode-se diminuir a vazão de água que recircula no sistema de refrigeração. No verão, ocorre o inverso; a temperatura de saída da água aumenta, comprometendo a operação de um condensador em uma coluna de destilação, por exemplo. Pode-se aumentar a vazão de água no sistema, visando compensar o aumento de temperatura. Em países de clima quente como o Brasil, os principais problemas de queda de desempenho na operação de torres de resfriamento ocorrem durante o verão.

A direção dos ventos deve ser considerada durante o projeto e instalação de uma torre de resfriamento. Fontes de calor próximas às torres de resfriamento podem influenciar sua operação. Problemas de recirculação e interferência são os mais comuns em torres de resfriamento. A recirculação ocorre quando o ar quente e úmido que deixa a torre
contamina o ar que está entrando na torre. Esta situação pode ocorrer devido à direção dos ventos, dificuldades de dispersão do ar de saída e formação de neblina (fog). A interferência ocorre quando a ar que sai de uma torre contamina o ar de entrada de outra torre próxima; a direção dos ventos causa problemas de interferência. A formação de neblina (fog) ocorre quando parte do vapor de água que sai da torre condensa em pequenas gotas, devido ao contato com o ar ambiente mais frio, tornando-se o ar supersaturado. A formação de neblina ocorre com mais freqüência no inverno, dificultando a dispersão do ar quente que sai da torre.

Em muitos processos, há necessidade de remover carga térmica de um dado sistema e usa-se, na maioria dos casos, água como o fluido de resfriamento. Devido à sua crescente escassez e preocupação com o meio ambiente, além de motivos econômicos, a água "quente" que sai desses resfriadores deve ser reaproveitada. Para tanto, ela passa por outro equipamento que a resfria, em geral uma torre chamada torre de resfriamento evaporativo ("evaporative cooling tower"), e retorna ao circuito dos resfriadores de processo.

Em uma planta química ou petroquímica, a pressão de operação nos condensadores das colunas de destilação ou nos evaporadores de sistemas de concentração é estabelecida a partir da temperatura da água de resfriamento. Para que os condensadores de produtos voláteis possam operar com água de resfriamento, são necessárias pressões de operação suficientemente elevadas. A temperatura da água de resfriamento é um dado muito importante para o projeto de um condensador de topo de uma coluna de resfriamento e também para o dimensionamento da própria coluna de destilação.

Variações na temperatura da água de resfriamento influenciam diretamente na operação dos condensadores de topo de uma coluna de destilação e conseqüentemente a operação da própria coluna. Este é um exemplo interessante de como a temperatura da água de resfriamento é uma informação decisiva não só na operação de uma planta, mas também na fase de projeto de um equipamento (trocador de calor, colunas, reatores).
Na prática, há outros sistemas de resfriamento de água. Por exemplo: lagoa de resfriamento (água quente entra num lado da lagoa e após atravessar a sua extensão, sai resfriada no outro lado da lagoa), torres de resfriamento não evaporativo (usadas em usinas nucleares), etc. Mas, o sistema mais comum é a torre de resfriamento a ser apresentada no presente trabalho. Ela é usada não só em processos industriais, mas também em prédios com sistema central de ar condicionado, como "shopping centers".

Essa empresa que tem dado ênfase especial às condições climáticas tropicais, úmidas e extremamente quentes em que os equipamentos freqüentemente operam.  Com o sentido de prolongar a vida útil de seus equipamentos durante um período de tempo de aproximadamente 25 anos. Por exemplo, as peças plásticas contam com uma dupla proteção contra deterioração UV (ultravioleta). Informamos que as peças estruturais em aço são protegidas contra corrosão. Importante é ressaltar que além das próprias pesquisas desenvolvidas pela empresa, são mantidos acordos de cooperação técnica com a SPX Cooling Technologies GmbH de Oberhausen – Alemanha. Um dos lideres mundiais entre os fornecedores assegurando o uso