ES2608912B2 - MECHANICAL SHOT REVERSED REFRIGERATION TOWER - Google Patents
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Abstract
Torre de refrigeración invertida de tiro mecánico.#La presente invención se refiere a una torre de refrigeración (1) que comprende:#- una primera zona (21) constituida por:#- una zona de aspiración que comprende un ventilador (2),#- una zona de difusión de agua que comprende al menos un difusor (6),#- una segunda zona (22), que presenta un ensanchamiento gradual cuyo interior está constituido por un material de relleno (7),#- una tercera zona (23) comprende:#- una zona constituida por el material de relleno (7) y en cuyos laterales se encuentra al menos una apertura (8) y una zona de recogida de agua (9), cuya base presenta una inclinación hacia el centro de la misma y que comprende una zona de evacuación (10) de agua,#- un circuito de refrigeración (24).#La presente invención se refiere también, a un procedimiento de refrigeración de un caudal de agua en la torre de refrigeración (1) de la presente invención.Inverted mechanical draft cooling tower. # The present invention relates to a cooling tower (1) comprising: # - a first zone (21) consisting of: # - a suction zone comprising a fan (2), # - a water diffusion zone comprising at least one diffuser (6), # - a second zone (22), which has a gradual widening whose interior is constituted by a filler material (7), # - a third zone (23) comprises: # - an area constituted by the filling material (7) and on whose sides there is at least one opening (8) and a water collection area (9), whose base has an inclination towards the center thereof and comprising a water evacuation zone (10), # - a cooling circuit (24). # The present invention also relates to a method of cooling a water flow in the cooling tower ( 1) of the present invention.
Description
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TORRE DE REFRIGERACION INVERTIDA DE TIRO MECANICO Sector de la tecnicaINVERTED REFRIGERATION TOWER OF MECHANICAL SHOT Technical sector
La presente invencion se encuadra en general en el sector tecnico de la climatizacion y la refrigeracion y su aplicacion en sistemas de acondicionamiento de aire de grandes superficies y, la produccion de frio o la disipacion de calor en procesos industriales. Y en particular se refiere a una torre de refrigeracion abierta, con ventilacion mecanica de tiro forzado, para intercambiar energfa entre una masa de agua y una corriente de aire mediante enfriamiento evaporativo.The present invention is generally framed in the technical sector of air conditioning and refrigeration and its application in air conditioning systems of large areas and, the production of cold or heat dissipation in industrial processes. And in particular it refers to an open cooling tower, with forced draft mechanical ventilation, to exchange energy between a body of water and an air stream by evaporative cooling.
Estado de la tecnicaState of the art
Los equipos empleados para las aplicaciones que requieren la extraccion de calor ya sean para el confort en recintos determinados o para el desarrollo de procesos industriales se clasifican, atendiendo al principio de funcionamiento, en sistemas secos, en los que el intercambio de calor se produce por enfriamiento sensible, sistemas humedos, en los que el intercambio de calor se produce por enfriamiento evaporativo, y sistemas hfbridos, en los que el intercambio de calor es una mezcla entre enfriamiento sensible y evaporativo. Dentro de esta clasificacion los equipos mas comunes como sistemas secos son los aerorefrigeradores, como sistemas hfbridos los aerorefrigeradores con preenfriamiento adiabatico, y como sistemas humedos las torres de refrigeracion y los condensadores evaporativos.The equipment used for applications that require the extraction of heat either for comfort in certain enclosures or for the development of industrial processes are classified, according to the principle of operation, in dry systems, in which the heat exchange occurs by Sensitive cooling, wet systems, in which heat exchange occurs by evaporative cooling, and hybrid systems, in which heat exchange is a mixture between sensitive and evaporative cooling. Within this classification, the most common equipment such as dry systems are air coolers, hybrid systems, air coolers with adiabatic precooling, and as wet systems cooling towers and evaporative condensers.
Hay dos factores acoplados que hacen que estos equipos no se adapten a las demandas de nuestra sociedad, cada vez mas concienciada con los efectos medioambientales asociados al empleo de estos sistemas: la eficiencia energetica y el riesgo sanitario.There are two coupled factors that make these equipment not adapt to the demands of our society, increasingly aware of the environmental effects associated with the use of these systems: energy efficiency and health risk.
Desde el punto de vista energetico, los sistemas secos son equipos sencillos y economicos, pero tienen mayor consumo energetico que los sistemas humedos. Para las mismas condiciones de partida los sistemas humedos pueden transferir entre 2 y 4 veces mas energfa calorffica con caudales de aire en movimiento entre 2 y 3 veces menores; por lo tanto, requieren menor potencia en ventiladores y generalmente menor nivel de presion sonora respecto a los sistemas secos. De este modo, la utilizacion de sistemas humedos reduce significativamente el consumo energetico, las consiguientes emisiones de CO2 a la atmosfera y el posterior efecto invernadero. Los sistemas hfbridos tienen una mayor eficiencia (para un mismo tamano) que los sistemas secos, pero no llegan a alcanzar los valores de eficiencia energetica de los sistemas humedos. Atendiendo a este criterio, los sistemas humedos son los sistemas mas eficientes. Sin embargo, uno de los problemas masFrom an energetic point of view, dry systems are simple and economical equipment, but they have greater energy consumption than wet systems. For the same starting conditions, wet systems can transfer 2 to 4 times more heat energy with moving air flows between 2 and 3 times lower; therefore, they require less power in fans and generally a lower level of sound pressure compared to dry systems. Thus, the use of wet systems significantly reduces energy consumption, the resulting CO2 emissions into the atmosphere and the subsequent greenhouse effect. Hybrid systems have greater efficiency (for the same size) than dry systems, but they do not reach the energy efficiency values of wet systems. In accordance with this criterion, wet systems are the most efficient systems. However, one of the most problems
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graves que pueden presentar estos equipos, es que introducen el riesgo de proliferacion y difusion de legionela que, en su variedad de Legionella Pneumophila y serogrupo 1, puede resultar gravemente infecciosa para las personas. Esta bacteria puede ser emitida al exterior debido a las partfculas de agua arrastradas, quedando suspendidas en el aire. Esto conlleva que las partfculas puedan ser inhaladas por las personas cercanas a la instalacion, produciendose asf el contagio de la enfermedad.serious that these teams can present, is that they introduce the risk of proliferation and diffusion of legionella that, in its variety of Legionella Pneumophila and serogroup 1, can be seriously infectious for people. This bacterium can be emitted abroad due to entrained water particles, being suspended in the air. This implies that the particles can be inhaled by people close to the facility, thus causing the spread of the disease.
Actualmente la forma de prevenir la aparicion de la legionela en las instalaciones viene definida en el Real Decreto 865/2003, de 4 de Julio, donde se establecen los criterios higienico-sanitarios para la prevencion y control de la legionelosis, que se basa principalmente en llevar a cabo un mantenimiento adecuado, con operaciones de desinfeccion y control de temperatura del agua. Esto no elimina el riesgo de proliferacion y contagio, si el mantenimiento no es el adecuado.Currently, the way to prevent the appearance of legionella in the facilities is defined in Royal Decree 865/2003, of July 4, which establishes the hygienic-sanitary criteria for the prevention and control of legionellosis, which is based mainly on carry out proper maintenance, with disinfection operations and water temperature control. This does not eliminate the risk of proliferation and contagion, if maintenance is not adequate.
Otra estrategia para prevenir el contagio de la legionela se basa en el diseno de elementos mecanicos que impidan la salida de gotas de agua al exterior del equipo, mediante la optimizacion del diseno de separadores de gotas. Estos elementos se colocan en la parte mas externa de la torre y su funcion es evitar que salgan partfculas de agua al exterior. Esto se consigue mediante un cambio brusco en la direccion del aire al salir, haciendo que las partfculas choquen en el separador quedandose adheridas a este y precipitando posteriormente al relleno. Sin embargo, los estudios realizados hasta el momento con diferentes geometrfas de separadores no dan los resultados esperados ya que, parte de las partfculas que se adhieren a los separadores son arrastradas hacia el exterior debido a la elevada velocidad del aire en esta zona, provocada por la disminucion del area de salida efectiva que produce el propio separador.Another strategy to prevent the spread of the legionella is based on the design of mechanical elements that prevent the outflow of water droplets to the outside of the equipment, by optimizing the design of drop separators. These elements are placed in the outermost part of the tower and its function is to prevent water particles from going outside. This is achieved by an abrupt change in the direction of the air when leaving, causing the particles to collide in the separator, sticking to it and then precipitating the filling. However, the studies carried out so far with different separator geometries do not give the expected results since, part of the particles that adhere to the separators are drawn out due to the high air velocity in this area, caused by the decrease in the effective output area produced by the separator itself.
En las torres de refrigeracion abiertas convencionales de tiro mecanico, el flujo de aire entra principalmente por la parte inferior lateral de la torre, atraviesa el relleno, a continuacion, atraviesa la zona de pulverizacion y los separadores de gotas, y sale por la parte superior, mientras que el flujo de agua se suele introducir por la parte superior en contracorriente o cruzado con el aire, recogiendose el agua en la parte inferior. Es previsible que pulverizar agua en las proximidades de la salida del flujo de aire, provoque el arrastre de un gran numero de partfculas de agua al exterior. Para evitar esto se colocan separadores de gotas entre la pulverizacion y la salida. Estos separadores desvfan el flujo de aire y consiguen que las gotas que no son capaces de seguir el cambio de direccion inducido por los separadores impacten por inercia sobre las paredes de estos y terminen cayendo de nuevo por gravedadIn conventional open mechanical cooling towers, the air flow enters mainly through the lower side of the tower, crosses the landfill, then passes through the spray zone and drop separators, and exits from the top , while the flow of water is usually introduced from the top in countercurrent or crossed with the air, collecting water at the bottom. It is foreseeable that spraying water in the vicinity of the airflow outlet will cause a large number of water particles to be carried outside. To avoid this, drop separators are placed between the spray and the outlet. These separators deflect the air flow and make the drops that are not able to follow the change of direction induced by the separators impact by inertia on the walls of these and end up falling again by gravity
al interior de la torre. Sin embargo, se producen dos efectos no esperados que producenInside the tower. However, there are two unexpected effects that produce
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una emision de gotas significativa al exterior de la torre. El primero es que algunas gotas de pequeno tamano son capaces de seguir las lfneas de corriente del aire, no impactan con el separador y terminan saliendo al exterior de la torre. El segundo es que las paredes del separador, al inducir un cambio de direccion al flujo, reducen la seccion efectiva de salida tanto por la propia obstruccion ffsica de las paredes del separador como por las zonas de desprendimiento y recirculacion que generan sobre el flujo, por lo que las velocidades locales cerca de las paredes del separador son mucho mas altas de lo esperado. Ello ocasiona el arrastre al exterior de gotas desprendidas de la pelfcula de agua que se encuentra sobre las paredes del separador. Por este motivo el arrastre de gotas de agua al exterior en este tipo de torres es considerable.a significant drop emission to the outside of the tower. The first is that some drops of small size are able to follow the current lines of the air, do not impact with the separator and end up going outside the tower. The second is that the walls of the separator, by inducing a change of direction to the flow, reduce the effective section of exit both by the physical obstruction of the walls of the separator as well as by the areas of detachment and recirculation that generate on the flow, by what the local speeds near the walls of the separator are much higher than expected. This causes the dragging of droplets from the film of water on the walls of the separator to the outside. For this reason the drag of drops of water to the outside in this type of towers is considerable.
Otro aspecto a considerar en las torres de refrigeracion abiertas convencionales de tiro mecanico, es que las secciones de entrada de aire y salida de aire tienen tamanos del mismo orden. Este hecho, unido al efecto de aceleracion del flujo local que se produce proximo a las paredes de los separadores de gotas colocados en la salida de la torre, hace que las velocidades del aire en estas zonas locales de la salida pueda ser bastante superior a la velocidad de entrada del aire, generando de esta manera, el arrastre de gotas de agua procedentes de la pelfcula mojada que se forma sobre las paredes de los separadores de gotas.Another aspect to consider in conventional open mechanical cooling towers is that the air inlet and air outlet sections have sizes of the same order. This fact, together with the acceleration effect of the local flow that occurs close to the walls of the drop separators placed at the exit of the tower, means that the air velocities in these local areas of the exit can be much higher than the air inlet velocity, thereby generating the drag of water droplets from the wet film that forms on the walls of the drop separators.
Los inconvenientes de los equipos convencionales nos llevan a buscar soluciones que no supongan un riesgo para la salud de las personas y que a la vez sean energeticamente eficientes.The disadvantages of conventional equipment lead us to look for solutions that do not pose a risk to people's health and that at the same time are energy efficient.
Breve descripcion de la invencionBrief Description of the Invention
La presente invencion soluciona los problemas descritos en el estado de la tecnica reduciendo el impacto medioambiental, disminuyendo el arrastre y el tamano de partfculas de agua al exterior de la torre, evitando de este modo un posible contagio de la poblacion por la bacteria de la legionela, a la vez que se consigue una torre con eficiencia y rendimientos de operacion mejorados respecto a los equipos actuales ya que la presente invencion proporciona una torre de refrigeracion con los siguientes factores mejorados:The present invention solves the problems described in the state of the art by reducing the environmental impact, reducing the drag and the size of water particles outside the tower, thus avoiding a possible contagion of the population by the legionella bacteria. , while achieving a tower with efficiency and improved operating performance over current equipment since the present invention provides a cooling tower with the following improved factors:
- la generacion de gotas de agua en el sistema se encuentra separada de la seccion de salida de flujo de aire, evitando de esta manera que se produzca un bypass de gotas hacia el exterior de la torre,- the generation of water droplets in the system is separated from the air flow outlet section, thus preventing a drop bypass from occurring outside the tower,
- presenta una reduccion drastica de la velocidad de salida del aire, minimizando de- it presents a drastic reduction of the air outlet speed, minimizing
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esta manera, la capacidad que tiene el aire de arrastrar gotas de agua,this way, the ability of the air to drag raindrops,
- homogeniza el flujo de aire a la salida para que toda la seccion de salida sea efectiva y se consiga de esta manera una reduccion drastica de la velocidad debido al aumento de la seccion,- homogenizes the air flow at the outlet so that the entire outlet section is effective and thus dramatically reduces the speed due to the increase in the section,
- la distancia entre el ventilador y el difusor es tal que las gotas se depositan por gravedad antes de salir,- the distance between the fan and the diffuser is such that the drops are deposited by gravity before leaving,
- no se produce recirculacion del flujo del aire desde la salida de la torre a la entrada y por tanto no se penaliza la capacidad de enfriamiento.- there is no recirculation of the air flow from the tower exit to the entrance and therefore the cooling capacity is not penalized.
Asf pues, en un primer aspecto, la presente invencion se refiere a una torre de refrigeracion, invertida, de flujo contracorriente-equicorriente, de tiro mecanico (de aquf en adelante, torre de la presente invencion) que comprende:Thus, in a first aspect, the present invention relates to a cooling tower, inverted, countercurrent-equicidal flow, mechanical draft (hereinafter, tower of the present invention) comprising:
- una primera zona constituida por una columna hueca cuyo extremo superior se encuentra abierto al exterior,- a first zone consisting of a hollow column whose upper end is open to the outside,
- una segunda zona, contigua a la primera zona y que presenta un ensanchamiento gradual respecto a la columna hueca,- a second zone, adjacent to the first zone and presenting a gradual widening with respect to the hollow column,
- una tercera zona, contigua a la segunda zona y que presenta un ensanchamiento brusco y de mayor tamano que el primer ensanchamiento, y- a third zone, contiguous with the second zone and which has a widening and greater size than the first widening, and
- un circuito de refrigeracion, donde:- a refrigeration circuit, where:
- la primera zona esta constituida por:- the first zone is constituted by:
- una zona de aspiracion que comprende un ventilador configurado para que el aire fluya desde el exterior de la torre hacia el interior de la misma,- a suction zone comprising a fan configured for air to flow from the outside of the tower into the tower,
- una zona de difusion de agua dispuesta en el interior de la columna hueca y a una distancia “d” del ventilador, y que comprende al menos un difusor, que recibe agua de una tuberfa de alimentacion y que esta configurado para que el agua sea pulverizada hacia el exterior de la columna,- a water diffusion zone arranged inside the hollow column and at a distance "d" from the fan, and comprising at least one diffuser, which receives water from a feed pipe and is configured so that the water is sprayed towards the outside of the column,
donde la distancia “d” entre el ventilador y el difusor es tal que el agua pulverizada contrasentido al flujo del aire, cambia de sentido y desciende en paralelo al aire antes de llegar al ventilador,where the distance "d" between the fan and the diffuser is such that the water sprayed against the flow of air changes direction and descends parallel to the air before reaching the fan,
- la segunda zona, o zona de ensanchamiento gradual comprende una zona de intercambio termico y cuyo interior esta constituido por un material de relleno,- the second zone, or zone of gradual widening, comprises a zone of thermal exchange and whose interior is constituted by a filling material,
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- la tercera zona comprende:- the third zone includes:
- una zona contigua a la segunda zona que esta constituida por el material de relleno y en cuyos laterales se encuentra al menos una apertura configurada para expulsar el aire con sentido de flujo horizontal perimetral,- an area adjacent to the second zone that is constituted by the filling material and whose sides are at least one opening configured to expel the air with a sense of horizontal perimeter flow,
- una zona de recogida de agua cuya base presenta una inclinacion hacia el centro de la misma y que comprende una zona de evacuacion,- a water collection area whose base has an inclination towards the center of it and which includes an evacuation zone,
- el circuito de refrigeracion que comprende:- the refrigeration circuit comprising:
- una tuberfa de evacuacion conectada por uno de sus extremos a la zona de recogida de agua y de la que extrae el agua para hacerla circular por el circuito de refrigeracion,- an evacuation pipe connected by one of its ends to the water collection area and from which the water is extracted to circulate it through the cooling circuit,
- una bomba centrffuga que establece el flujo de agua desde la tuberfa de evacuacion hacia la tuberfa de alimentacion,- a centrifugal pump that establishes the flow of water from the drain pipe to the feed pipe,
- un intercambiador configurado para disipar el calor de la carga donde se produce la transferencia de calor entre el agua enfriada en la torre de refrigeracion y el fluido calor portador- an exchanger configured to dissipate heat from the load where heat transfer occurs between the water cooled in the cooling tower and the carrier heat fluid
En una realizacion particular, el ventilador de la torre de refrigeracion de la presente invencion es un ventilador axial, y se situa en la parte interior de la columna hueca y permite que el flujo de aire entre hacia el interior de la torre de refrigeracion.In a particular embodiment, the cooling tower fan of the present invention is an axial fan, and is located in the inner part of the hollow column and allows air flow to enter into the cooling tower.
En otra realizacion particular, la zona de aspiracion de la torre de refrigeracion de la presente invencion es de seccion cuadrada.In another particular embodiment, the aspiration zone of the cooling tower of the present invention is square in section.
En otra realizacion particular, el difusor de la torre de refrigeracion de la presente invencion es un difusor de aspersion que pulveriza el agua hacia el exterior de la corriente.In another particular embodiment, the diffuser of the cooling tower of the present invention is a spray diffuser that sprays water out of the stream.
En otra realizacion particular, la segunda zona o zona de ensanchamiento gradual de la torre de refrigeracion de la presente invencion, tiene forma de cono truncado.In another particular embodiment, the second zone or zone of gradual widening of the cooling tower of the present invention is in the form of a truncated cone.
En otra realizacion particular, la torre de refrigeracion de la presente invencion presenta un area de entrada de aire, al menos 10 veces menor que el area de salida del aire. En una realizacion mas en particular, el area de entrada de aire es 20 veces menor que el area de la zona de aspiracion.In another particular embodiment, the cooling tower of the present invention has an air inlet area, at least 10 times smaller than the air outlet area. In a more particular embodiment, the air intake area is 20 times smaller than the area of the aspiration zone.
En otra realizacion particular, la zona de evacuacion de la torre de refrigeracion de la presente invencion se encuentra situada en el centro de la zona de recogida de agua.In another particular embodiment, the evacuation zone of the cooling tower of the present invention is located in the center of the water collection zone.
En un segundo aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento para laIn a second aspect, the present invention relates to a method for the
refrigeracion de un caudal de agua en la torre de refrigeracion de la presente que comprende las siguientes etapas:cooling of a water flow in the refrigeration tower of the present which comprises the following stages:
- entrada de aire a traves de la zona de aspiracion a traves del ventilador hacia el interior de la columna hueca,- air intake through the suction area through the fan into the hollow column,
5 - pulverizacion del agua procedente de la tuberfa de alimentacion mediante el difusor,5 - spraying the water from the feed pipe through the diffuser,
en sentido contracorriente al aire,counterclockwise to the air,
- descenso de las gotas de agua en sentido equicorriente al aire y paso del agua y aire a traves del relleno de tal forma que disminuye la velocidad del aire y aumenta el tamano de las gotas,- lowering of the water droplets in the direction of the air and passing of the water and air through the filling in such a way that the air velocity decreases and the droplet size increases,
10 - deposito de las gotas procedentes de la zona de relleno en la balsa de recogida de10 - deposit of the drops from the filling area in the collection raft of
agua,Water,
- salida del agua a traves de la tuberfa de evacuacion hasta la tuberfa de alimentacion pasando por el intercambiador para disipar el calor de la carga,- water outlet through the discharge line to the supply line through the exchanger to dissipate heat from the load,
- salida del aire a traves de las aperturas laterales.- air outlet through the side openings.
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Descripcion de las figurasDescription of the figures
Figura 1.- Muestra una vista esquematica de los diferentes elementos que forman parte de la torre de refrigeracion de la presente invencion.Figure 1.- Shows a schematic view of the different elements that are part of the cooling tower of the present invention.
Referencias numericas:Numerical References:
20 (1): torre de refrigeracion de la presente invencion,20 (1): cooling tower of the present invention,
(2) : ventilador,(2): fan,
(3) : columna hueca de la torre de refrigeracion,(3): hollow column of the cooling tower,
(4) : difusor,(4): diffuser,
(5) : tuberfa de alimentacion,(5): feed pipe,
25 (6): difusor,25 (6): diffuser,
(7) : material de relleno,(7): filling material,
(8) : apertura de salida de aire,(8): air outlet opening,
(9) : zona de recogida de agua,(9): water collection zone,
(10) : zona de evacuacion,(10): evacuation zone,
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(11) : bomba centrffuga,(11): centrffuga pump,
(12) : tuberfa de evacuacion,(12): evacuation pipeline,
(13) : intercambiador,(13): exchanger,
(21) : primera zona,(21): first zone,
(22) : segunda zona,(22): second zone,
(23) : tercera zona,(23): third zone,
(24) circuito de refrigeracion,(24) refrigeration circuit,
Descripcion detallada de la invencionDetailed description of the invention
Como se muestra en la figura 1, la torre de refrigeracion (1) de la presente invencion comprende los siguientes elementos:As shown in Figure 1, the cooling tower (1) of the present invention comprises the following elements:
- una primera zona (21) constituida por una columna hueca (3) cuyo extremo superior se encuentra abierto al exterior, y que a su vez esta constituida por:- a first zone (21) constituted by a hollow column (3) whose upper end is open to the outside, and which in turn is constituted by:
- una zona de aspiracion que comprende un ventilador (2), preferentemente un ventilador axial, y que esta configurado para que el aire fluya desde el exterior de la torre hacia el interior de la misma,- a suction zone comprising a fan (2), preferably an axial fan, and which is configured so that the air flows from the outside of the tower to the inside thereof,
- una zona de difusion de agua dispuesta en el interior de la columna hueca y a una distancia “d” del ventilador, y que comprende al menos un difusor (6), que recibe agua de una tuberfa de alimentacion (5) y que esta configurado para que el agua sea pulverizada hacia el exterior de la columna,- a water diffusion zone arranged inside the hollow column and at a distance "d" from the fan, and comprising at least one diffuser (6), which receives water from a supply pipe (5) and which is configured so that the water is sprayed out of the column,
donde la distancia “d” entre el ventilador (2) y el difusor (6) es tal que el agua pulverizada contrasentido al flujo del aire, cambia de sentido y desciende en paralelo al aire antes de llegar al ventilador,where the distance "d" between the fan (2) and the diffuser (6) is such that the water sprayed against the flow of air changes direction and descends parallel to the air before reaching the fan,
- una segunda zona (22), contigua a la primera zona (21) y que presenta un ensanchamiento gradual respecto a la columna hueca (3) y, comprende una zona de intercambio termico y cuyo interior esta constituido por un material de relleno (7), donde el relleno es un relleno poroso, de caracterfsticas similares al comunmente empleado en torres de refrigeracion.- a second zone (22), contiguous with the first zone (21) and which presents a gradual widening with respect to the hollow column (3) and, comprises a thermal exchange zone and whose interior is constituted by a filler material (7 ), where the filling is a porous filling, with characteristics similar to that commonly used in cooling towers.
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- una tercera zona (23) contigua a la segunda zona (22) y que presenta un ensanchamiento brusco y de mayor tamano que el primer ensanchamiento, y que comprende:- a third zone (23) contiguous with the second zone (22) and which has an abrupt widening and of a larger size than the first widening, and comprising:
- una zona contigua a la segunda zona (22) que esta constituida por el material de relleno (7) y en cuyos laterales se encuentra al menos una apertura (8) configurada para expulsar el aire con sentido de flujo horizontal perimetral,- an area adjacent to the second zone (22) which is constituted by the filling material (7) and whose sides are at least one opening (8) configured to expel the air with a sense of perimeter horizontal flow,
- una zona de recogida de agua (9) cuya base presenta una inclinacion hacia el centro de la misma y que comprende una zona de evacuacion (10),- a water collection zone (9) whose base has an inclination towards the center of the same and which comprises an evacuation zone (10),
- un circuito de refrigeracion (12) que comprende:- a refrigeration circuit (12) comprising:
- una tuberfa de evacuacion (12) conectada por uno de sus extremos a la zona de recogida de agua (9) y de la que extrae el agua para hacerla circular por el circuito de refrigeracion,- an evacuation pipe (12) connected by one of its ends to the water collection area (9) and from which the water is extracted to circulate it through the cooling circuit,
- una bomba centrffuga (11) que establece el flujo de agua desde la tuberfa de evacuacion (12) hacia la tuberfa de alimentacion (5),- a centrifugal pump (11) that establishes the flow of water from the drain pipe (12) to the feed pipe (5),
- un intercambiador (13) configurado para disipar el calor de la carga donde se produce la transferencia de calor entre el agua enfriada en la torre de refrigeracion y el fluido calorportador- an exchanger (13) configured to dissipate heat from the load where heat transfer occurs between the water cooled in the cooling tower and the heat carrier fluid
La presente invencion proporciona el siguiente procedimiento para la refrigeracion de un caudal de agua en la torre de refrigeracion de la presente invencion:The present invention provides the following procedure for cooling a water flow in the cooling tower of the present invention:
En primer lugar, el flujo de aire accede a la torre de refrigeracion (1) por su parte superior a traves de la zona de aspiracion, de manera forzada mediante el ventilador (2), a continuacion, el flujo de aire desciende por el interior de la columna hueca (3) hasta la zona de difusion de agua. Al menos un difusor (6), recibe el agua caliente de la tuberfa de alimentacion (5), que pulveriza agua en sentido ascendente, contrario al sentido del flujo de aire. Las gotas de agua pulverizadas cambian su sentido merced a la gravedad y a la presion del aire, fluyendo a partir de ese momento en paralelo y en el mismo sentido que el aire que desciende por el interior de la torre. El aire en contacto con el agua ha incrementado su humedad a la vez que la evaporacion superficial de una pequena parte del agua, debida al intercambio de calor con el aire, da lugar al enfriamiento de esta. El aire sigue descendiendo junto con el agua pulverizada hasta la segunda zona (22) y es en el relleno (7) donde se produce parte del intercambio de energfa entre los dos fluidos. El relleno (7) homogeniza el flujo, ofrece mayor tiempo de residencia del agua dentro delFirst, the air flow accesses the cooling tower (1) at the top through the suction area, forced by the fan (2), then the air flow descends through the interior from the hollow column (3) to the water diffusion zone. At least one diffuser (6) receives the hot water from the feed pipe (5), which sprays water upstream, contrary to the direction of the air flow. The water droplets sprayed change their direction thanks to gravity and air pressure, flowing from that moment in parallel and in the same direction as the air that descends inside the tower. The air in contact with the water has increased its humidity while the surface evaporation of a small part of the water, due to the exchange of heat with the air, results in its cooling. The air continues to descend along with the water sprayed to the second zone (22) and it is in the landfill (7) where part of the energy exchange between the two fluids occurs. The landfill (7) homogenizes the flow, offers more residence time of the water within the
equipo y consegue el maximo intercambio termico, y, a su vez, recoge las gotas de agua,equipment and get the maximum heat exchange, and, in turn, collect the drops of water,
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que forman una pelfcula de agua en la superficie del relleno y finalmente se precipitan a la zona de recogida de agua (9) en forma de gotas de mayor diametro.that form a film of water on the surface of the landfill and finally rush to the water collection area (9) in the form of drops of greater diameter.
Las aperturas (8) por donde sale el aire humedo abarca toda la superficie inferior lateral del paralepfpedo que se forma en la base, de manera que, el aumento del area de descarga con 5 respecto al area de entrada disminuye la velocidad de salida del flujo de aire. La reduccion drastica de la velocidad entre la entrada y la salida del flujo hace que la mayor parte de las gotas arrastradas por el aire caigan por gravedad antes de salir al exterior, disminuyendo asf el arrastre de partfculas de agua hacia el exterior de la torre.The openings (8) through which the humid air comes out encompasses the entire lower lateral surface of the parallelepiped that forms at the base, so that increasing the discharge area with 5 relative to the inlet area decreases the flow rate of the flow of air. The drastic reduction of the speed between the entrance and the exit of the flow causes that most of the droplets dragged by the air fall by gravity before going outside, thus decreasing the drag of particles of water towards the outside of the tower.
La zona de recogida de agua (9) es la que recoge el agua enfriada que cae por gravedad. El 10 agua es impulsada por la zona de evacuacion (10), por una bomba centrffuga (11), a traves de la tuberfa de descarga (12) hasta el intercambiador (13) encargado de disipar el calor de la carga correspondiente (edificio, industria u otra aplicacion donde se necesite el enfriamiento); ahf recoge el calor de la carga y el agua caliente es de nuevo introducida en la torre (1) a traves de la tuberfa de impulsion (5), hasta los difusores (6) para volver a 15 repetir el proceso de enfriamiento.The water collection zone (9) is the one that collects the cooled water that falls by gravity. The water is driven by the evacuation zone (10), by a centrifugal pump (11), through the discharge pipe (12) to the exchanger (13) responsible for dissipating heat from the corresponding load (building, industry or other application where cooling is needed); ahf collects the heat of the load and the hot water is again introduced into the tower (1) through the discharge pipe (5), to the diffusers (6) to repeat the cooling process again.
Claims (7)
Priority Applications (1)
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| ES201730077A ES2608912B8 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | MECHANICAL SHOT REVERSED REFRIGERATION TOWER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201730077A ES2608912B8 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | MECHANICAL SHOT REVERSED REFRIGERATION TOWER |
Publications (3)
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| ES2608912A1 ES2608912A1 (en) | 2017-04-17 |
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| ES2608912B8 ES2608912B8 (en) | 2017-09-27 |
Family
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Family Applications (1)
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| ES201730077A Active ES2608912B8 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | MECHANICAL SHOT REVERSED REFRIGERATION TOWER |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2608912 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B2 Effective date: 20170823 |