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Filtración de agua de torres de enfriamiento (filtro de discos)

Siempre es necesario filtrar el agua de torres enfriamiento

Siempre es necesario filtrar el agua de enfriamiento

El agua de enfriamiento se utiliza para enfriar líquidos de proceso a través de intercambiadores de calor.

Una temperatura típica del agua de enfriamiento es 25°C. Después de cumplir su función, el agua se ha calentado hasta 35 o 45°C y es necesario enfriarla a 25°C para volver a enviarla a los intercambiadores. De esta manera, el agua de enfriamiento forma parte de un circuito de calentamiento-enfriamiento…

El agua se enfría en una torre de enfriamiento en la que se hace entrar en contacto íntimo con aire.

El agua no se enfría porque el aire esté a menor temperatura, sino porque parte de ella se evapora. Para evaporarse, roba calor de ella misma y se enfría. Por cada 7°C de enfriamiento, se evapora alrededor del 1% del agua.

Diagrama para filtros de torres de enfriamiento para recirculación de agua

Si en una torre de enfriamiento el agua se enfría 14°C, se evaporará el 2% del agua que se alimenta a la misma.

La evaporación del agua en la torre tiene dos consecuencias:

a) Es necesario reponer el agua perdida.
b) Ya que las sales disueltas en el agua no se evaporan, se van concentrando.

Para evitar que la concentración de sales aumente de cierto nivel y que el agua adquiera una tendencia muy incrustante, es necesario purgar parte del agua del circuito. La cantidad que debe purgarse dependerá de la concentración de sólidos disueltos presentes en el agua de reposición. El volumen de agua que debe purgarse se calcula mediante un balance de materia.

También se pierde agua en las torres de enfriamiento debido a salpicaduras y a neblina (la neblina son gotas submicrónicas que arrastra la corriente de aire). Cuando la torre tiene un buen diseño y opera adecuadamente, pierde alrededor del 0.2% por esta razón. Estas pérdidas aumentan el volumen de reposición requerido, pero no concentran las sales del agua.

Por bien controlada que esté la purga de una torre de enfriamiento, el agua requerirá de cierta dosis de antiincrustantes, anticorrosivos y biocidas. Los biocidas se deben a que el aire contiene microorganismos y esporas de algas que inciden en el agua.

¿Por qué es necesario filtrar el agua de enfriamiento?

El aire no solamente contiene microorganismos y algas. También contiene partículas suspendidas. Por lo tanto, toda torre de enfriamiento es un equipo lavador de aire. Las partículas suspendidas en el aire pasan a ser sólidos suspendidos en el agua.

El incremento de sólidos suspendidos en el agua de enfriamiento se resuelve mediante la purga. Mientras mayor es la concentración de estos sólidos, mayor es el volumen de la purga requerida.

Es necesario purgar la cantidad de agua requerida para mantener la concentración de sólidos disueltos en un nivel adecuado. Sin embargo, si los sólidos suspendidos pueden retenerse en un filtro, es más rentable filtrar que purgar un volumen de agua mayor al necesario para mantener los sólidos disueltos en un valor adecuado.

Si no filtramos el agua de enfriamiento, aumentará el ensuciamiento de los intercambiadores, lo que incrementará la resistencia a la transferencia de calor y disminuirá la eficiencia del enfriamiento esperado.

Al filtrar el agua de enfriamiento, no solamente eliminamos sólidos suspendidos, sino los microorganismos anclados a dichos sólidos. Además, los sólidos suspendidos en el agua brindan un soporte para el desarrollo microbiológico. Y cuando son biodegradables, también aportan nutrientes para el desarrollo microbiano.

El mejor punto para instalar un filtro es en el tanque inferior de la torre (se recicla el agua de la misma), o en la línea por la que circula el agua enfriada hacia los intercambiadores de calor. Estos son buenos puntos porque corresponden a la zona de menor temperatura.

No es necesario filtrar la totalidad del caudal que circula hacia los intercambiadores de calor. Si se filtra entre el 5% y el 20% del caudal total, se suele lograr un buen filtrado con un filtro del menor tamaño posible.

Los filtros de discos Azud auto-limpiantes han mostrado ser la mejor alternativa por diversas razones:

• Muy bajo consumo de agua de retrolavado.
• Baja inversión.
• Adecuado grado de filtración.
• Alta eficiencia de filtración.
• Automatización.

Como alternativa a la filtración están los colectores ciclónicos, aunque tienen una desventaja: si los sólidos suspendidos presentes en el agua son menores a 70 µm, su eficiencia de retención disminuye sustancialmente.

ELABORACIÓN Y REVISIONES

Elaboró: DOM y GGC, 14 feb 2023
Revisó:

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