Calor Industrial

Torres de resfriamento: Fabricantes se preparam para atender nova onda de pedidos

Domingos Zaparolli
6 de agosto de 2014
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    Produzidas sob demanda – As torres de resfriamento são equipamentos críticos para indústrias que possuem uma fase quente em seu processo produtivo, como as indústrias químicas, petroquímicas, refinarias de petróleo, siderúrgicas, metalúrgicas, fábricas de alimentos, vidros, papel e celulose, transformadores plásticos e usinas de açúcar e álcool. A função do equipamento, como o próprio nome diz, é dissipar rapidamente o calor gerado no processo produtivo. O método de resfriamento mais convencional utiliza água fria como fluido de troca de calor. Essa água, por sua vez, precisa ser resfriada para retornar ao processo. Para isso, a água percorre um circuito onde entra em contato com o ar; a ventilação pode ser natural ou, mais provável, gerada de forma mecânica por ventiladores, que aceleram o processo.

    Há duas soluções distintas para o encaminhamento do ar e da água pela torre de resfriamento. O sistema de corrente cruzada, no qual a água cai verticalmente através do enchimento enquanto o ar o atravessa horizontalmente. No sistema contracorrente, enquanto a água cai, o ar sobe pela vertical. É o sistema atualmente predominante, por ser mais eficiente na troca de calor.

    A encomenda de uma torre de resfriamento é um processo técnico que leva em consideração vários fatores, além do aspecto financeiro, como a vazão e a temperatura da água, bem como a sua qualidade, uma vez que a presença de microorganismos pode gerar incrustações e contaminações; a qualidade do ar, que pode conter partículas suspensas; o perfil do terreno onde será instalado o equipamento; a disponibilidade e o custo da energia elétrica, insumo necessário para o acionamento de ventiladores e de bombas de água.

    Uma decisão importante a tomar está relacionada ao material que será utilizado na estrutura construtiva. As torres de grande porte pioneiras eram construídas de madeira e muitas delas ainda operam. Essa opção é cada vez menos frequente, devido à baixa disponibilidade do material obtido de acordo com a legislação ambiental e também por restrições técnicas, como o favorecimento à proliferação de micro-organismos que se alimentam da celulose. Com o tempo, a madeira foi substituída nas torres de resfriamento por dois outros materiais. Um deles é aço carbono, cujo inconveniente, mesmo quando galvanizado ou coberto com tinta epóxi, é sua pouca resistência à corrosão, fato que pode ser muito problemático, dependendo da qualidade da água utilizada. O outro material de estrutura é o concreto armado, que demanda tempo maior de instalação e apresenta custos mais elevados em relação ao aço. As estruturas de concreto também são vulneráveis a ataques corrosivos, principalmente nas ferragens.

    O avanço da fibra de vidro – Uma tendência que ganha corpo no mercado é o uso da fibra de vidro pultrudada na estrutura construtiva. A pultrusão é um processo de fabricação em modo contínuo de perfis de fibras e resinas termoendurecidas, no qual o material é puxado por meio de um molde. O aquecimento do molde provoca a polimerização, ou seja, a cura, da resina durante a passagem no seu interior. O material resultante apresenta alta resistência física e química, além de flexibilidade. Paulo Carneiro, da Vettor, diz que as fibras pultrudadas começaram a ser utilizadas nas estruturas de torres de refrigeração há uns sete anos nos Estados Unidos e na Europa, e há uns cinco anos no Brasil, sendo cada vez mais requisitado.

    “É um material com características semelhantes ao aço, porém mais resistente à corrosão, dispensa tratamento como a galvanização e ainda é mais leve, o que facilita a montagem”, diz. No entanto, informa Carneiro, as estruturas feitas de fibra de vidro pultrudada apresentam um custo inicial duas vezes superior ao do aço galvanizado. Porém, com uma vida útil maior. “Expostos às mesmas condições, uma torre bem cuidada que tem vida útil de até 15 anos quando construída com estrutura de aço galvanizado, chega fácil a 30 ou 40 anos com a fibra de vidro”, compara. No Brasil, diz Carneiro, o custo inicial é fator decisivo na aquisição de equipamentos, retardando a maior participação da fibra de vidro em torres novas. Mas o material já é bastante utilizado na reforma de estruturas, substituindo partes originais de aço, madeira e concreto.

    São dois os tipos predominantes de enchimento das torres de resfriamento. O mais tradicional é o tipo respingamento, composto por barras normalmente fabricadas com PVC extrudado, na forma de tubos de perfil triangular ou retangular ou de barras chatas perfuradas, com grande espaçamento vertical e horizontal entre elas. A eficiência do resfriamento não é boa, mas esse enchimento apresenta uma boa tolerância à água contaminada e com alta concentração de sólidos. Há 20 anos, porém, ganha força no mercado o uso do enchimento tipo filme, composto por blocos formados por folhas de PVC termoformadas, de canais cruzados, offset ou verticais, ou grandes canais cruzados de polipropileno (PP) injetados. Os enchimentos tipo filme são considerados mais eficientes na troca de calor por apresentar uma superfície maior de contato entre ar e água. Por outro lado, são mais vulneráveis a resíduos sólidos, exigindo, portanto, dependendo da qualidade da água do processo, maior preocupação com a manutenção do sistema. Essa característica faz com que ainda hoje as torres de respingamento prevaleçam nas torres de resfriamento dedicadas ao setor de açúcar e álcool e divida espaço com os enchimentos tipo filme nos mercados de refino de petróleo e petroquímica.



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