Torres de resfriamento é um tipo de processo muito utilizado nas indústrias de vários tipos de segmento e que necessitam de alguma maneira fazer uma troca térmica.

Em muitos dos processos industriais, podem ter máquinas e equipamentos que precisam ser resfriados por gerarem uma grande quantidade de calor em suas operações. Uma das alternativas para solucionar esse problema é que são utilizadas as torres de resfriamento de água que podemos chamar de resfriamento da água industrial.

Entendendo o que é uma troca térmica

Para entendermos melhor a troca térmica, temos a explicação da física onde diz que uma transferência, transmissão ou propagação de calor, é a transição de energia térmica de uma massa (corpo) mais quente para uma massa mais fria. Em outras palavras, é a troca de energia calorífica entre dois sistemas de temperaturas diferentes.

Quando um corpo, por exemplo, um objeto sólido ou um fluido, está a uma temperatura diferente em relação ao seu entorno ou outro corpo, a transferência de energia térmica, também conhecida como fluxo de calor ou troca térmica, ocorre de tal maneira que o corpo e seu entorno busquem um equilíbrio térmico.

Processos de resfriamento

Hoje falaremos do processo utilizando as torres de resfriamento, mas temos um outro muito utilizado também que são os Chillers, sistema de água gelada.

A definição de qual desses processos usar depende da temperatura requerida para o processo industrial em questão. As trocas térmicas efetivas desses dois processos são distintas, com capacidades de trabalho com temperaturas bem diferentes.

Funcionamento de uma torre de resfriamento

Nesse processo onde se utiliza de torres de resfriamento normalmente chamamos esse circuito de “água industrial”. Basicamente é um circuito onde a água quente retirada desses processos retorna e passa pelo sistema da torre de resfriamento. E num processo contínuo, retornando ao circuito, sendo assim é uma água reaproveitada de maneira sustentável.

O funcionamento da torre de resfriamento de água se dá com a entrada de água na parte superior da torre, através do bocal onde a água é distribuída ao enchimento de contato por meio de bicos de distribuição.

Também pelo enchimento o ar é insuflado ou aspirado, em contracorrente ou corrente cruzada com a água que desce pela torre de resfriamento de água. Nesse momento no interior da torre de resfriamento ocorre a transferência de calor entre a água e o ar.

A transferência de calor latente acontece devido à vaporização de uma pequena porção de água e transferência de calor sensível devido a diferença de temperatura entre a água e o ar. Nessa transferência de calor, aproximadamente 80% são devido ao calor latente e 20% devido ao calor sensível.

A quantidade de calor que se pode teoricamente remover por unidade de massa de ar circulado numa torre depende da temperatura e do teor de umidade do ar. Uma indicação do teor de umidade do ar é a sua temperatura de bulbo úmido.

Teoricamente a temperatura de bulbo úmido é a temperatura mais baixa à qual se pode resfriar a água. Na prática a temperatura de água fria se aproxima, mas não atinge a temperatura de bulbo úmido numa torre de resfriamento.

Isso se deve ao fato de ser impossível o contato de toda a água com o ar fresco do ambiente, isso durante sua queda pela superfície do enchimento molhado até a bacia de água fria.

Portanto além da temperatura ambiente, são fatores importantes numa torre de resfriamento o tempo de contato entre o ar e a água, a grandeza da superfície e a divisão da água em gotículas.

Torre de resfriamento utilizada no Brasil

Devido ao nosso clima predominantemente tropical, o tipo de torre de resfriamento mais utilizado é o “ com tiragem mecânica”. Tem esse nome porque são utilizados grandes ventiladores para provocar o escoamento do ar.

São dois tipos construtivos nesse caso, um com tiragem do ar de forma forçada, ou seja, o ar é insuflado na torre. E a outra forma construtiva é a tiragem induzida, ou seja, o ar é aspirado da torre.

Manutenção de uma torre de resfriamento

Como em qualquer equipamento, a manutenção também se faz necessária nessas torres de resfriamento. Normalmente essa manutenção é do tipo preventiva e realizada periodicamente por equipes especializadas.

A manutenção preventiva de torres de resfriamento é essencial para garantir o bom funcionamento do equipamento. É esse processo que vai avaliar periodicamente as condições de funcionamento da torre de resfriamento e impedir eventuais problemas ou até mesmo paradas inesperadas dos sistemas produtivos. Nessa manutenção preventiva é realizado intervenções como:

• Limpeza geral das estruturas de refrigeração,
• Desobstrução de distribuidores, bicos e canaletas;
• Higienização geral, assegurando o máximo desempenho do equipamento;
• Revisão do motor elétrico da hélice;
• Revisão das bombas de circulação do sistema;
• Inspeção geral das pás da hélice e seu balanceamento;
• Inspeção da parte elétrica em geral;
• Inspeção dos sensores de vibração e temperatura;
• Inspeção em geral dos bicos pulverizadores, eliminador de gotas e do enchimento.

Cabe também as inspeções periódicas que são realizadas pela equipe local de manutenção da empresa e que deve estar alinhada com as indicações do fabricante do equipamento.

Isso é importante para garantir que não ocorram paradas inesperadas e ao sinal de qualquer irregularidade, contatar a assistência técnica, caso necessário.