Não substitua a sua torres de resfriamento, ela tem solução.

Objetivo do Estudo

Desenvolvimento uma ação definitiva para recuperar a capacidade de troca térmica para torres de resfriamento com sistema rotativo de distribuição de água.

Estudo Técnico

A torre de resfriamento opera com uma distribuição de água sobre o enchimento ou elementos de troca térmica, que por um processo evaporativo provoca a redução da temperatura da água.

Acima vemos um exemplo de parte de uma árvore de distribuição, constituída do tubo principal de entrada de água e seus ramais, onde são instalados os bicos de aspersão de água. Este sistema é fixo e livre de partes móveis que podem sofrer desgastes com o uso.

Neste caso em estudo, uma torre de resfriamento com sistema de rotor, ela utiliza um conjunto rotativo de distribuição de água. Esse sistema rotativo consiste de um cabeçote móvel com tubos perfurados para escoamento da água. Como não há aspersão por bicos, é necessário que o conjunto fique girando em seu eixo, o que é feito numa espiral no cabeçote com a própria pressão da água, ou pela força de saída da água pelos furos do tubo.

Na imagem acima podemos ver um sistema rotativo de distribuição de água.
O cabeçote central (destacado em vermelho) gira com a passagem da água movimentando os braços (tubos) sobre o conjunto de enchimento. Estes tubos são perfurados na parte de baixo, realizando a distribuição de água sobre o enchimento.
Tensionadores feitos com fios de aço podem ser usados para evitar que os tubos deformem com o tempo.

Apesar de a ideia ser teoricamente interessante, na prática a calcificação e o desgaste dos componentes acabam travando o conjunto rapidamente. Esse é um problema crônico desse tipo de conjunto distribuidor, que sempre vai sofrer com travamentos periódicos e consequente perda de capacidade de troca térmica.
Além disso, a distribuição de água sobre o enchimento não é tão regular como num sistema fixo, já que o enchimento sofre com a interrupção da queda de água entre cada movimento de um braço.

Além destes problemas, é comum ocorrerem folgas no conjunto rotativo fazendo com que a água acabe vazando parcialmente, ou até totalmente dependendo do desgaste, antes de chegar aos tubos de distribuição, piorando ainda mais a situação. Nestes casos, em função do desgaste do conjunto rotativo, a água vaza quase que totalmente pelo rotor, não alcançando os tubos e não realizando a distribuição de água.
Com isso, a torre chega a atingir menos de 10% de sua capacidade de troca térmica.

Até recentemente, a solução para estes casos era a substituição do conjunto rotativo, um procedimento complicado e que normalmente resulta na quebra de outros componentes, obrigando a troca dos braços distribuidores e muitas vezes do tubo principal abaixo do cabeçote rotativo, além de seus flanges.
Este tipo de cabeçote não é fabricado localmente. É um componente importado e de elevado custo.
Mesmo com a sua substituição, o problema costuma retornar pelas razões já expostas, obrigando à uma manutenção periódica, cara e demorada, com os transtornos de ter o equipamento ineficiente até que esse serviço pode ser feito.

Normalmente o usuário é pego de surpresa, pois a interrupção do movimento do cabeçote pede ser súbita, quando ocorre o travamento do conjunto ou a quebra de um rolamento interno. Neste caso, a troca térmica é brutalmente interrompida, deixando o usuário sem opções de remediar a situação.

Há tempo a Termoparts vem buscando encontrar uma solução eficiente para o problema, que hoje atinge um parque com milhares de torres instaladas e que sofrem com este mal. A solução deveria contemplar uma correção que fosse definitiva, e não um remendo para apenas facilitar a manutenção ou aumentar um pouco mais o tempo de vida do conjunto. Desta forma, partiu-se da ideia de tornar o conjunto livre de partes móveis, como no sistema de distribuição convencional.

A solução procurada pela Termoparts consistia em reaproveitar ao máximo as partes existentes, reduzindo custos, causando menos impacto ao projeto e evitando efeitos colaterais da mudança de operação do conjunto, mas sempre com o objetivo de eliminar partes móveis sujeitas a desgastes e com uma ação definitiva e confiável.

A partir disso, foi desenvolvido um modelo de intervenção onde o efeito rotativo deixa de existir, todas as partes por onde poderiam ocorrer vazamentos de água seriam vedadas e isoladas, e o conjunto de distribuição passasse a ser fixo com o espalhamento da água feito pelos convencionais bicos aspersores.

Como cada projeto existente de distribuição rotativa contempla variações de soluções, foram desenvolvidas várias opções customizadas para cada caso específico, que incluem até mudanças nos braços distribuidores.

O projeto é feito com base num programa de cálculos que a Termoparts desenvolveu para esse fim, pois não se trata simplesmente de tirar um dispositivo e instalar outro. A distribuição de água deve ser considerada para que toda a área da torre seja uniformemente molhada, a pressão da bomba e a vazão devem ser mantidas para não alterar a capacidade de circulação do sistema. Assim, o número de bicos adicionados, suas distâncias, modelos e furações devem ser adequados ao novo projeto para que não ocorram efeitos ou consequências indesejadas.

Além disso, é necessária a instalação de uma camada de eliminadores de gotas no topo da torre, para reduzir a perda de água por arraste, que deve ser dimensionado também de forma a evitar perde de carga do fluxo forçado de ar (originado do ventilador).

Há um desenvolvimento de engenharia de aplicação para garantir os resultados, nada é feito na tentativa de sucesso ou com riscos.

A partir da solução encontrada, a Termoparts passou a oferecê-la ao mercado como sugestão, e os resultados foram muito positivos. Os cálculos se mostraram bastante precisos e as mudanças bem eficientes, sem nenhuma surpresa em qualquer conjunto já modificado.

Como a distribuição de água após a modificação é contínua, os cálculos apontavam para um ganho térmico em relação à solução original, que nunca havia sido confirmado antes. Recentemente, num trabalho realizado em três torres de uma indústria de bombas e filtros hidráulicos, pudemos realizar um teste de eficiência térmica antes e depois das modificações.

Obviamente os ganhos foram elevados, já que os sistemas estavam com o funcionamento bastante prejudicado, mas, com o resultado térmico após os trabalhos, comparamos com os dados de projeto e o histórico operacional das torres, que apontaram para um ganho de 8 a 14% com o novo sistema. Ou seja, as torres apresentaram uma eficiência maior com o novo sistema.

A solução hoje não está mais no campo experimental, encontra-se consolidada e mostra-se segura e eficiente em sua proposta inicial de reduzir as ações de manutenção da torre, que se restringem hoje basicamente a uma limpeza periódica após longos intervalos de uso, sem troca de componentes ou reparos de outras espécies, se comportando como uma torre tradicional de alta confiabilidade e durabilidade.

Lembramos que, além da garantia dos componentes utilizados, a Termoparts oferece garantia do funcionamento do sistema e do desempenho térmico obtido.

Gostaria de mais informações acesse: https://www.termoparts.com.br/

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