evaluación experimental de rellenos de salpicado para torres de
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ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA AERONÁUTICA
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Córdoba , Diciembre de 2012
Título:
“EVALUACIÓN EXPERIMENTAL DE RELLENOS DE SALPICADO PARA TORRES DE ENFRIAMIENTO DE AGUA”
Autor
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r: JUAN MANU
ores: Ing. JOSÉ
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embre de 2012
2
A mis padres y hermanos.
vii
Agradecimientos
A los profesores de la facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales de la U. N. C., por formar‐
me académicamente.
A mis padres y hermanos, por el apoyo incondicional que siempre me brindaron para poder lle‐
gar a esta etapa.
A mis amigos, por ser la compañía en el camino.
viii
Resumen.
ix
Resumen
Se muestra la evolución de las torres de enfriamiento de agua, sus elementos constitutivos y su
clasificación, según su funcionamiento y la disposición de sus componentes.
Se presentan los fundamentos teóricos del proceso de enfriamiento del agua, y se definen los
parámetros que evalúan la eficiencia y las prestaciones termodinámicas de las torres de enfriamien‐
to.
Se realizaron ensayos en una torre de enfriamiento de agua de tiro inducido, ubicada en el Labo‐
ratorio del Departamento de Aeronáutica de la F.C.E.F. y N. de la Universidad Nacional de Córdoba.
Los ensayos fueron hechos para tres tipos de relleno de salpicado (denominados: relleno de 20 tubos,
relleno de 46 tubos y relleno de salpicado DZ) a diferentes caudales de agua y aire. Se aplicó el Código
ATC‐105 del Cooling Technology Institute, que regula los ensayos para determinar las performances
térmicas de torres para enfriamiento de agua.
Se determinaron los parámetros de funcionamiento térmicos, eléctricos y fluido‐dinámicos de
los tres tipos de rellenos de salpicado y se obtuvieron las curvas de funcionamiento para distintas
configuraciones de cada relleno, el parámetro de calidad electro‐fluido dinámico QP (parámetro que
cuantifica el proceso de transformación de energía eléctrica en cinética) en función de la relación de
caudales másicos agua/aire y el coeficiente de pérdida de carga de los rellenos por metro relleno/m en
función de la velocidad del aire en la cámara de ensayos y de la carga de agua.
x
Índice.
xi
Índice
Agradecimientos ................................................................................................................... vii
Resumen ................................................................................................................................ ix
Índice. .................................................................................................................................... xi
Nomenclatura ...................................................................................................................... xiii
Introducción ......................................................................................................................... xv
1 Torres de enfriamiento de agua. ................................................................................. 1
1.1 Intercambiadores de calor. ................................................................................... 1
1.2 Torres de enfriamiento. ........................................................................................ 2
1.2.1 Definición. ......................................................................................................... 2
1.2.2 Evolución. .......................................................................................................... 2
1.2.3 Elementos constitutivos de una torre de enfriamiento. ................................... 6
1.2.4 Clasificación de torres de enfriamiento. ......................................................... 14
1.2.5 Sistemas alternativos. ..................................................................................... 18
2 Fundamentos teóricos. ............................................................................................. 21
2.1 Psicrometría. ....................................................................................................... 21
2.1.1 Diagrama psicrométrico. ................................................................................. 23
2.1.2 Descripción del proceso de enfriamiento del agua. ........................................ 24
2.1.3 Estudio teórico del proceso de enfriamiento de agua. ................................... 25
2.1.4 Características y condicionamientos operativos. ............................................ 30
2.1.5 Cálculo de las unidades de difusión. ............................................................... 32
3 Eficiencia en torres de enfriamiento. ........................................................................ 35
3.1 Prestaciones termodinámicas de las torres de enfriamiento. ............................ 35
3.1.1 Parámetros de similitud en torres de enfriamiento. ....................................... 36
3.1.2 Curva de funcionamiento. ............................................................................... 37
3.2 Eficiencia de torres de enfriamiento. .................................................................. 39
4 Requerimientos para la realización de los ensayos. ................................................. 45
4.1 Elección del Estándar Internacional. ................................................................... 45
4.2 Requisitos del ATC‐105. ....................................................................................... 45
4.2.1 Condiciones del equipo. .................................................................................. 45
4.2.2 Condiciones de operación. .............................................................................. 46
4.2.3 Tolerancias en las condiciones de operación. ................................................. 46
4.2.4 Instrumental de ensayo. .................................................................................. 47
Índice.
xii
4.2.5 Parámetros a medir durante el ensayo. .......................................................... 47
4.2.6 Duración del ensayo. ....................................................................................... 48
4.2.7 Localización de los puntos de medición de los parámetros. ........................... 48
4.2.8 Mediciones. ..................................................................................................... 49
4.2.9 Determinación de d. ...................................................................................... 52
5 Instalación experimental. .......................................................................................... 53
5.1 Componentes de la instalación experimental. .................................................... 53
5.1.1 Descripción de los componentes del circuito de agua. ................................... 54
5.1.2 Descripción de los sensores y del Sistema de Adquisición de Datos (SAD). .... 60
5.2 Calibración de los sensores. ................................................................................ 63
5.2.1 Sensores de presión. ........................................................................................ 64
5.2.2 Determinación del caudal y de la velocidad media del aire en la cámara de
ensayos... ......................................................................................................... 66
6 Ensayos y resultados experimentales........................................................................ 73
6.1 Protocolo de ensayos. ......................................................................................... 73
6.2 Ensayos. ............................................................................................................... 74
6.2.1 Sistematización de los ensayos. ...................................................................... 75
6.2.2 Parámetros de los ensayos. ............................................................................. 76
6.2.3 Ejemplo del procedimiento y proceso de los datos registrados por el
Sistema de Adquisición de Datos, SAD. ........................................................... 76
6.3 Resultados de los ensayos. .................................................................................. 83
6.3.1 Configuración: sin relleno. ............................................................................... 84
6.3.2 Configuración: 1 capa de relleno. .................................................................... 87
6.3.3 Configuración: 2 capas de relleno. .................................................................. 94
6.3.4 Configuración: 3 capas de relleno. ................................................................ 100
6.3.5 Configuración: 1, 2 y 3 capas de los diferentes tipos de relleno. .................. 107
Conclusión .......................................................................................................................... 115
Apéndice A. Determinación de PA para obtener la Vm deseada. .................................... 117
Apéndice B. Planillas resumen. .......................................................................................... 119
Apéndice C. Archivos de datos y planillas de cálculo……………………………………………………….CD
Bibliografía ......................................................................................................................... 141
Nomenclatura.
xiii
Nomenclatura
A……….…Constante adimensional en la ecuación de funcionamiento de la torre. [‐‐‐]
Acerc…..Acercamiento.
a……….…Superficie de transferencia equivalente por unidad de volumen de la torre. [1/m]
aH………..Superficie de transferencia total de calor por unidad de volumen de la torre. [1/m]
aM…….….Superficie de transferencia total de masa por unidad de volumen de la torre. [1/m]
B……......Constante adimensional en la ecuación de funcionamiento de la torre. [‐‐‐]
C………...Constante adimensional, antilogaritmo de la constante A. [‐‐‐]
CL…….….Calor especifico del agua. [KJ/(KG∙K)]
CP…….….Calor especifico del aire, a presión constante. [KJ/(KG∙K)]
Cs………...Calor especifico del aire húmedo. [KJ/(KG∙K)]
CT…….….Carga de agua o carga típica. (WL/S0) [m/h]
Ec………...Energía cinética del flujo de aire. [W]
G………....Caudal másico de aire. [Kg/s]
H………....Altura del relleno. [m]
HDU.…...Altura de la unidad de difusión. [m]
HR….….…Humedad relativa ambiente. [%]
hg……….…Coeficiente de transmisión de calor entre la interfase y la masa gaseosa. [KJ/(h∙m2∙K)]
hL………….Coeficiente de transmisión de calor entre la interfase y la masa de agua. [KJ/(h∙m2∙K)]
I…………….Entalpía. [KJ]
i…………….Entalpía específica. [KJ/Kg]
iL…………..Entalpía especifica del aire húmedo a la temperatura del liquido. [KJ/Kg]
K……….….Coeficiente de transferencia másico medio. [Kg de vapor condensado/(h∙m2)]
Kg…………Coeficiente de transferencia másica a través de la película gaseosa. [Kg de vapor condensa‐
do/(h∙m2)]
K’g…………Coeficiente de transferencia másica a través de la película gaseosa basado en la diferencia
absoluta de humedades entre la interfase y la mas gaseosa. [Kg de vapor condensa‐
do/(h∙m2)]
L…………..Caudal másico de agua. [Kg/s]
Le……..….Número de Lewis. [‐‐‐]
m…………..Masa. [Kg]
n……………Coeficiente adimensional en la ecuación de funcionamiento de la torre. [‐‐‐]
P……………Presión. [Pa], [mb]
Q……………Flujo de calor. [W]
QP………...Parámetro de calidad electro‐fluido dinámico. [‐‐‐]
S0……….….Superficie total de la sección transversal de la torre. [m2]
S1……….….Superficie de la sección de la cámara de ensayos. [m2]
S2……….….Superficie de la sección circular del ducto de entrada de aire al ventilador. [m2]
T……….…..Temperatura. [°C], [K]
T0……….....Temperatura de referencia. [°C], [K]
V………...…Volumen activo de la torre, volumen del relleno. (S0·Z), [m3]
V……………Velocidad. [m/s]
Nomenclatura.
xiv
V1………….Velocidad media del aire en la sección circular del ducto de entrada de aire al ventilador.
[m/s]
Vm………..…Velocidad media del aire en la cámara de ensayos. (Wg/S0), [m/s]
W…………...Caudal volumétrico. [m3/s]
W………….…Potencia eléctrica. [W]
X…………....Humedad absoluta. [gr de vapor/gr de aire seco]
Z…………..…Altura del relleno de la torre. [m]
Símbolos Griegos:
………..……Eficiencia. [‐‐‐] d…………….Número de unidades de difusión. [‐‐‐]
……………..Coeficiente de pérdida de carga. [‐‐‐] 0………..….Entalpia de vaporización a la temperatura de referencia T0. [KJ/Kg]
……………..Densidad del aire. [Kg/m3]
P…………..Perdida de presión. [Pa]
PT………….Diferencia de presión estática de la torre (entre la presión atmosférica y la presión estáti‐
ca correspondiente anillo inferior). [mA], [Pa]
PA………….Diferencia de presión estática entre el anillo inferior y superior. [mA], [Pa]
T……….….Salto térmico. [°C], [K]
……………..Volumen especifico. [m3/kg]
Subíndices:
a……………..Aire seco.
act……….….Activa, consumo de energía eléctrica.
atm……….…Atmosférica.
cw…………..Agua fría.
db…………..Bulbo seco.
ens………….Ensayo
ent……….…Entrada
g………….…Gas, aire húmedo.
hw………....Agua Caliente.
i………….….Interfase liquido‐gaseosa.
L…………….Líquido, agua.
mot……..….Motor eléctrico.
mtv………...Grupo motor‐transmisión‐ventilador.
nec………….Necesaria.
r………….….Relleno
sal………..…Salida.
v………….….Vapor.
vent…………Ventilador
vs……….…..Vapor saturado.
wb……..……Bulbo húmedo.
Nota: En el texto se explicita la nomenclatura utilizada que no se encuentra en la lista anterior.
Introducción.
xv
Introducción
A medida que la sociedad se desarrolla tecnológicamente, los procesos industriales alcanzan al‐
tos niveles de complejidad, automatización y celeridad. Una característica que poseen dicho proce‐
sos es que necesitan indefectiblemente el empleo de algún mecanismo eficaz para disipar el calor
que ellos generan. Uno de estos dispositivos son las llamadas torres de enfriamiento de agua, cuya
finalidad es extraer calor del agua a través del contacto directo con el aire.
Estas torres tienen múltiples aplicaciones, desde relativamente pequeñas instalaciones de aire
acondicionado hasta grandes complejos de generación de energía eléctrica. Se puede decir que su
uso está justificado en sistemas que utilizan agua como medio refrigerante, donde sea necesario
disipar grandes cantidades de calor a bajo costo y el salto de temperatura requerido sea del orden de
10 °C.
El dominio de la metodología de cálculo de torres de enfriamiento de agua implica conocer los
fundamentos teóricos del proceso de termotransferencia que tiene lugar en su interior como así
también las características del flujo interno y las correspondientes ponderaciones de las pérdidas de
carga.
Ello permitirá obtener torres de enfriamiento con una alta eficiencia termodinámica y un bajo
consumo energético del grupo moto‐propulsor.
Es de interés de este trabajo formar parte de la bibliografía referida al tema y que sus resultados
puedan ser útiles para mejoras continuas, posibilitando lograr diseños de torres de enfriamiento y de
rellenos con un funcionamiento más eficiente, con la consecuente disminución de costos.
El objetivo propuesto es lograr la determinación de los parámetros de funcionamiento térmicos,
eléctricos y fluido‐dinámicos de tres tipos de rellenos de salpicado (relleno de 20 tubos, relleno de 46
tubos y relleno de salpicado DZ) en la instalación experimental del Laboratorio del Departamento de
Aeronáutica. Las características térmicas y fluido‐dinámicas del relleno no pueden ser obtenidas
analíticamente debido a que no existe un modelo que describa el funcionamiento del mismo, por lo
tanto es necesario recurrir a datos experimentales para poder calcular sus prestaciones.
Si se pretende que los resultados de una evaluación experimental sean confiables, representati‐
vos y además comparables con otros ensayos es necesario que se obtengan con técnicas experimen‐
tales que satisfagan requisitos determinados, previamente establecidas. Estos requisitos condicionan
la calidad y el estado del equipamiento involucrado, los procedimientos de ejecución de los ensayos,
la adquisición y el procesamiento de datos experimentales a los efectos de elaborar conclusiones.
En este trabajo se optó por seguir los patrones y normas del Cooling Technology Institute (CTI)
para la ejecución de los ensayos pertinentes en razón del prestigio a nivel internacional de esa orga‐
nización y por disponerse de la bibliografía necesaria. Por ello las evaluaciones realizadas en la torre
de enfriamiento de agua de la instalación experimental se realizaron de acuerdo con la metodología
descripta en el Código ATC‐105 del CTI.
xvi
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
1
1 Torres de enfriamiento de agua.
1.1 Intercambiadores de calor.
Los intercambiadores de calor son dispositivos diseñados para producir el enfriamiento necesa‐
rio de un fluido, en particular mediante el calentamiento de otro fluido; o viceversa. Pueden ser de
contacto indirecto o directo.
Por un lado, los intercambiadores de calor de contacto indirecto se caracterizan principalmente
porque ambos fluidos, el refrigerante y refrigerado, no están en contacto, sino a través de una super‐
ficie separadora e impermeable para ambos que evita la contaminación de cualquiera de ellos con el
otro, pues normalmente estos fluidos son de igual naturaleza, es decir ambos son gases o líquidos. El
mecanismo de transferencia de calor en este caso es por convección en los fluidos, conducción a
través del sólido de la superficie de separación, y en menor medida por radiación. La superficie que
separa los dos fluidos si bien limita el contacto íntimo entre ellos, tiene asociado el problema de
acumulación de resistencias de obstrucción de flujo e incrustación de residuos con el consiguiente
riesgo de corrosión de los materiales. Dichos depósitos disminuyen la transferencia de calor a través
del sólido, ya que normalmente son residuos salinos que tienen características refractarias.
Por otra parte, en los intercambiadores de calor por contacto directo se usan fluidos en distintos
estados, es decir gas y líquido. En este caso no es necesaria la superficie de separación, siempre y
cuando no haya problemas de contaminación mutua y el gas con el líquido se puedan separar fácil‐
mente luego de mezclarse e intercambiar calor. Las resistencias por obstrucción se reducen aprecia‐
blemente por la disminución de superficies donde puedan acumularse.
En general la ventaja que se consigue con esta clase de equipos es la obtención de coeficientes
de transferencia de calor mayores que en los de contacto indirecto usuales. El mecanismo de transfe‐
rencia de calor en este tipo de dispositivos es principalmente la evaporación del líquido, proceso en
el cual, el cambio de estado lo hace absorbiendo calor del líquido no evaporado, en consecuencia
baja la temperatura del mismo; y en menor medida como intercambio de calor sensible entre la fase
liquida y gaseosa.
Los ejemplos de estos tipos de intercambiadores son los estanques de enfriamiento, estanques
de rociadores, evaporadores y torres de enfriamiento.
Los sistemas de refrigeración que usan agua disponible del medio ambiente como fluido de en‐
friamiento se llaman sistemas abiertos, Fig. 1.1 (a). En estos sistemas, se toma el agua fría del medio,
ya sea un río, estanque o lago y la regresan caliente a la misma fuente. Este sistema es adecuado
cuando se dispone de agua en grandes cantidades y a la temperatura adecuada, y no existan proble‐
mas económicos ni de contaminación producido en el intercambiador de calor ni en el medio am‐
biente.
Cuando no se posee una fuente continua de agua fría como refrigerante, o su uso está limitado
por inconvenientes económicos o ecológicos, se utilizan torres de enfriamiento de agua. En este caso
el sistema de enfriamiento es un sistema cerrado, Fig. 1.1 (b), y solo es necesario aportar agua al
circuito de enfriamiento en igual medida a la que se escapa como consecuencia del proceso de en‐
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
2
friamiento, en forma de vapor o por el arrastre del agua por parte del aire al exterior de la torre, en
forma de pequeñas gotas.
Fig. 1‐1 Esquemas de sistemas de Refrigeración.
1.2 Torres de enfriamiento.
1.2.1 Definición.
Las torres de enfriamiento son intercambiadores de calor de contacto directo entre aire at‐
mosférico (fluido refrigerante) y agua (fluido refrigerado). Como se mencionó anteriormente el
método de transferencia de calor en este tipo de intercambiadores es principalmente por la evapo‐
ración del liquido refrigerado, o sea el agua (es decir, transferencia de masa); y en menor proporción
por transmisión de calor sensible entre la fase gaseosa y líquida.
Se utilizan torres de enfriamiento cuando es necesario enfriar agua a un costo razonablemente
reducido, cuando se dispone de grandes volúmenes de agua sin riesgos de contaminación de ningún
tipo, cuando el salto térmico requerido no sea elevado (5 a 10 °C) y la mínima temperatura de agua
fría necesaria sea mayor que la máxima temperatura de bulbo húmedo de la región donde se instale.
1.2.2 Evolución.
El primer sistema de enfriamiento fueron simples estanques, llamados estanques de enfriamien‐
to, los estanques pueden ser naturales o artificiales, en los cuales el agua fría es tomada desde un
lado del estanque y la caliente regresa por el otro. El enfriamiento se produce por evaporación en la
superficie libre. En algunos casos el agua caliente se lanza al aire hacia el estanque (estanque de as‐
persión). Esto aumenta la evaporación y la transferencia de calor de manera significativa, debido a
que el área superficial del agua aumenta considerablemente al dividirse en pequeñas gotas. Esto fue
pronto mejorado por la instalación de rociadores que incrementaban el contacto entre el aire y el
agua (estanques de rociadores).
Con el paso de los años y el incremento de la carga térmica se vio conveniente aumentar el
tiempo de contacto entre el agua y el aire. Ello se logró elevando el perímetro y situando los picos
rociadores cerca del tope superior de dicho perímetro. El resultado fue una torre de enfriamiento
atmosférica provista de rociadores, llamadas torres de enfriamiento de aspersión atmosférica, donde
el agua caliente se bombea hasta la parte superior de la torre, y por medio de unas boquillas se rocía
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
3
al espacio interior de la misma, Fig. 1.2. Por efecto del movimiento de aspersión atrae el aire que
entra por la parte superior de la torre y fluye hacia afuera por las rejillas laterales, el viento puede
causar un flujo adicional de aire en sentido horizontal a través de la torre. Este tipo de torres no es
muy eficiente debido a que el flujo de aire creado por el efecto de inducción es reducido, por este
motivo se requiere una estructura de mayor tamaño que las necesarias en los otros tipos de torres.
Además, la variación de los efectos del viento cambia y hace difícil predecir la capacidad de este tipo
de torre, Ref. [1], [2]. También existen torres de enfriamiento atmosféricas donde el flujo de aire es
perpendicular a la caída de agua, Fig. 1.3.
Fig. 1‐2 Esquema de una torre de enfriamiento de aspersión atmosférica.
Fig. 1‐3 Esquema de una torre de enfriamiento atmosférica sin relleno.
Luego aparecieron las torres eyectoras, donde la aspersión del agua caliente se realiza a alta ve‐
locidad y dirigida en un sentido horizontal, induce de esta manera el aire de entrada y lo hace circular
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
4
a través de la torre, Fig. 1.4. El funcionamiento de este tipo de torre se puede predecir y es compara‐
ble con la capacidad de las torres de tiro mecánico.
Fig. 1‐4 Esquema de una torre de enfriamiento eyectora.
Posteriormente la construcción perimetral del depósito de agua adopta la forma de una chime‐
nea hiperbólica con el fin de producir un movimiento de aire independiente de las condiciones at‐
mosféricas, independizándose del viento, estas son las llamadas torres de enfriamiento de tiro natu‐
ral, Fig. 1.5. Instalando un relleno en el interior de la chimenea o carcasa se incremento la eficiencia
del enfriamiento por unidad de volumen de la torre al producirse una pulverización adicional del flujo
de agua o un aumento de la superficie sólida que el líquido pueda mojar. Debido a la forma de la
chimenea este tipo de torres son también conocidas como torres hiperbólicas.
La última innovación introducida en las torres fue instalar un ventilador para disponer de una
fuerza adicional que arrastre el aire a través del agua que desciende, dando origen a las torres de tiro
asistido o mecánico, Fig. 1.6.
Fig. 1‐5 Esquema de una torre de enfriamiento de tiro natural, torre hiperbólica.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
5
Fig. 1‐6 Corte esquemático de una torre de enfriamiento de tiro mecánico.
Las torres, en sus diferentes tipos, pueden tener dimensiones que van desde una sección trans‐
versal de 0.5 m2 y de 2 a 3 m de altura, Fig. 1.7, a torres hiperbólicas con diámetros del orden de los
100 m y alturas de hasta 200 m, Fig. 1.8.
Fig. 1‐7 Torre de enfriamiento compacta DZ
Fig. 1‐8 Torres enfriamiento de tiro natural
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
6
Se las puede ver en centrales de generación eléctrica, plantas industriales, edificios, complejos
petroquímicos, etc.; utilizándose en procesos productivos, sistemas de aire acondicionado u otras
instalaciones que generan calor, el cual es necesario extraer y disipar.
1.2.3 Elementos constitutivos de una torre de enfriamiento.
Una torre de enfriamiento de tiro mecánico típica, está constituida por los siguientes elementos,
Fig. 1.9:
Carcasa.
Sistema de distribución de agua.
Grupo propulsor, ventilador (en el caso de torres de tiro artificial).
Relleno.
Separadores o eliminadores de gotas
Deflectores del aire de entrada.
Conducto de descarga.
Fig. 1‐9 Esquema de una torre de enfriamiento de tiro inducido, componentes.
1.2.3.1 Carcasa de la torre.
Se denomina carcasa al cuerpo principal de la torre, en el cual se ubican los deflectores de aire
de entrada, el relleno, el sistema de distribución de agua (toberas rociadoras), el separagotas; se
extiende desde la cuba de agua hasta la parte superior del separagotas, donde comienza el conducto
de descarga. Su forma, tamaño y material de construcción dependen del tipo de torre a la cual per‐
tenezca; en torres pequeñas el material que predomina es el FRP (Polímeros Reforzados con Fibras),
para torres de mayor tamaño se utilizan componentes metálicos y para las torres hiperbólicas se
utiliza hormigón armado.
Debe ser diseñada de manera que cumpla con las exigencias mecánicas impuestas por la torre
en funcionamiento y a la vez debe brindar un fácil acceso a los componentes internos para agilizar su
mantenimiento.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
7
1.2.3.2 Sistema de distribución de agua.
Existen dos tipos de sistemas de distribución de agua caliente utilizados en las torres de enfria‐
miento:
Sistemas de distribución de agua por gravedad.
Sistema de distribución por presión.
Sistemas de distribución de agua por gravedad: estos sistemas de distribución se utilizan en
grandes instalaciones. Constan principalmente de una cañería que conduce el agua hasta uno o va‐
rios recipientes ubicados en la parte superior de la torre. Cada recipiente posee orificios en el fondo
por donde se deja caer libremente el agua dentro de la torre, Fig. 1.10. Es común que se coloquen
placas por debajo de cada orificio con el fin de aumentar el área de distribución del líquido dentro de
la torre. La ventaja que tiene este sistema reside en la baja altura de presión necesaria para bombear
el agua, lo que reduce el costo directo de operación.
Se utilizan generalmente en torres de enfriamiento de flujo cruzado, pero no así en las torres de
flujo en contracorriente debido a que es dificultoso lograr una distribución uniforme del agua por la
interferencia que se produce entre el flujo de aire y el de agua.
Fig. 1‐10 Sistema de distribución de agua por gravedad.
Sistema de distribución de agua a presión: se utiliza generalmente en las torres de enfriamiento
de flujo en contracorriente, donde se inyecta agua a presión dentro de una cañería que la distribuye
en el interior de la torre, Fig. 1.11. Este sistema mejora las prestaciones de la torre ya que produce
un incremento de la superficie de contacto al pulverizar el agua en pequeñas gotas por medio de
toberas o rociadores colocados en las salidas de la cañería, Fig. 1.12. Pero comúnmente presenta el
inconveniente de la obturación por deposito de impurezas debido a que los conductos de pasaje del
agua en las toberas son relativamente de menor tamaño que el sistema anterior. Es por esto que el
sistema de distribución de agua a presión requiere de mayor mantenimiento comparado con el sis‐
tema de distribución de agua por gravedad.
En estos sistemas de distribución a presión es importante que el agua se divida en pequeñas go‐
tas con el objeto de aumentar el área de contacto para la transferencia de calor así como una distri‐
bución uniforme del líquido en el interior de la torre.
Existen una gran variedad de modelos de toberas según sea la sección de la torre, el tipo de flujo
que tiene en su interior, la forma de acoplarla a la cañería, etc. Fig. 1.13 y Fig. 1.14.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
8
Sistema fijo. Sistema giratorio.
Fig. 1‐11 Sistemas de distribución de agua a presión.
Fig. 1‐12 Tobera Brentbood DeskSPRAY.
Fig. 1‐13 Toberas para sistemas de distribución a presión.
Fig. 1‐14 Toberas para sistemas de distribución por gravedad.
1.2.3
E
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g. 1.16.
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o
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
10
Esta clase de ventilador se utiliza en el caso de tener grandes pérdidas de carga y cuando se tie‐
ne gran contrapresión de descarga. Tienen el inconveniente de ser ruidosos y no impulsar relativa‐
mente grandes caudales de aire. Constan de una carcasa y un rotor o rodete de aspiración simple o
doble. Los materiales usados en este caso son los metales y la incidencia de los álabes del rodete es
fija.
1.2.3.4 Relleno.
El relleno, también llamado superficie evaporativa o empaque de la torre de enfriamiento, es
una estructura interna cuya función es retardar el paso del agua a través de la torre y aumentar la
superficie de contacto entre el líquido y el aire. El relleno sirve para incrementar la eficacia general
de la torre en la transferencia de calor debido a los requerimientos de grandes volúmenes de aire y
pequeñas caídas de presión admisibles; lo cual permite obtener diseños de torres más compactos.
Los primeros rellenos eran simples arreglos de largueros de sección cuadrada, rectangular,
triangular o redonda, de madera o en algunos casos de fibrocemento. Luego surgieron los desarrollos
de rellenos fabricados de polímeros termoplásticos termoestables, como por ejemplo cloruro de
polivinilo o PVC, polipropileno, polietileno de alta densidad, etc. Normalmente resisten temperaturas
de trabajo de hasta 50 °C a 70 °C. Es usual que se ofrezcan con aditivos como inhibidor de rayos ul‐
travioletas (ya que estos degradan con facilidad cualquier polímero), y productos que impiden la
incrustación de depósitos salinos o para prevenir la formación de hongos o algas.
Cualquiera sea el tipo de relleno, debe cumplir con las siguientes características: poseer una
forma geométrica tal que no ofrezca excesiva resistencia al paso del aire; permitir una distribución
uniforme del agua dentro de la torre; ser de simple instalación y fácil recambio, de bajo manteni‐
miento y bajo costo.
Hay dos maneras de aumentar el área de contacto entre el líquido y el aire: una, dividiendo el
agua en gotas más pequeñas y la otra es esparciendo una capa de agua sobre una gran superficie.
Estas dos formas de actuar de los rellenos dan origen a su clasificación:
Rellenos por salpicado o goteo
Rellenos de película
Rellenos mixtos
Rellenos de salpicado: en general se tratan de secciones prismáticas transversales a la dirección
de la caída del agua, Fig. 1.17; distribuidas de diversas maneras, pero de tal forma que las gotas al
golpear dichas secciones con una velocidad adecuada, son obligadas a dividirse en gotas más peque‐
ñas. De esta manera se ofrece una mayor superficie de intercambio de calor para un mismo volumen
de agua a refrigerar.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
11
Fig. 1‐17 Formas básicas de rellenos de salpicado.
Rellenos de película: en general están conformados por placas planas u onduladas dispuestas en
forma paralela, muy próximas unas de otras, y en la misma dirección del flujo de agua, Fig. 1.18. Así
se obtiene entonces una alta relación de superficie expuesta por unidad de volumen. Este tipo de
relleno hace que el agua que desciende se adhiera a ambas caras de cada placa formando una gran
área de intercambio de calor. De esta manera el relleno ofrece una mayor capacidad de transferencia
de calor por unidad de volumen y permite lograr diseños de torres más compactas.
Es importante tener en cuenta el tipo de material y la terminación superficial del relleno para
que la tensión superficial del líquido moje la placa y no forme gotas. Por otro lado también hay que
tener en cuenta que la proximidad de las placas entre sí puede provocar una elevada pérdida de car‐
ga; también tienen la tendencia de acumular residuos en sus caras o sobre la primera capa de relleno
disminuyendo su efectividad y demandando un mayor costo de mantenimiento.
Fig. 1‐18 Formas básicas de relleno de película.
Rellenos mixtos: son rellenos que utilizan las dos maneras de incrementar la superficie de con‐
tacto al mismo tiempo, Fig. 1.19. También se consideran rellenos mixtos a la intercalación en una
misma torre de capas de rellenos de los dos tipos vistos anteriormente y se lo denomina paquete de
rellenos mixtos, Fig. 1.20.
Muchas veces, casi todo el paquete de rellenos son del tipo de película y en la parte superior se
ubican unas pocas capas de relleno de salpicado con el objetivo de distribuir uniformemente el agua
a refrigerar proveniente de los rociadores; cuando se utiliza en las capas superiores rellenos de pelí‐
cula es para que el chorro de los rociadores evite la acumulación de suciedad, propiedad característi‐
ca de este tipo de rellenos.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
12
Fig. 1‐19 Detalle de forma básica de un relleno mixto.
Fig. 1‐20 Paquete de relleno mixto formado por distintas capas de relleno.
1.2.3.5 Separador o eliminador de gotas.
También conocidos como eliminadores de rocío, consisten en placas de poca longitud dispuestas
en forma paralela a la dirección del flujo de salida, Fig. 1.21; pero con acentuados cambios de curva‐
tura con el fin de retener las gotas que arrastra el caudal de aire, disminuyendo así el consumo de
agua de reposición. El principio de funcionamiento de este dispositivo es debido a que los marcados
cambios de dirección que tienen las placas producen fuertes aceleraciones centrifugas sobre el aire
húmedo, provocando que las gotas arrastradas por el aire se separen de la corriente pegándose en
las placas, Fig. 1.22.
Fig. 1‐21 Típico separagotas.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
13
Fig. 1‐22 Esquema de un separagotas.
1.2.3.6 Deflectores de aire de entrada.
Son superficies fijas o móviles ubicadas en la abertura de ingreso de aire a la torre; normalmente
utilizados en torres de tiro natural y de tiro inducido. Tienen la misión de regular y direccionar el
caudal de aire de entrada evitando la recirculación de aire dentro de la torre. También previene la
pérdida de agua debido al viento, Fig. 1.23.
Fig. 1‐23 Deflectores de aire de entrada.
1.2.3.7 Conducto de descarga.
El conducto de descarga es un difusor cónico ubicado en la salida de las torres de tiro inducido,
Fig. 1.24. Dentro del mismo se coloca el ventilador y en ocasiones también el grupo propulsor. Tiene
la misión de disminuir la velocidad del flujo de aire saliente y atenuar la perdida de carga asociada a
la energía cinética de dicho caudal de aire. Al mismo tiempo expulsa el aire húmedo a una distancia
más alejada de la toma de aire de la torre evitando problemas de recirculación.
Fig. 1‐24 Conducto de descarga.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
14
1.2.4 Clasificación de torres de enfriamiento.
1.2.4.1 Formas de clasificación.
Una forma de clasificar las torres de enfriamiento es de acuerdo con la fuente de generación del
movimiento de aire a través de ellas. Según este criterio existen torres de circulación natural y torres
de circulación artificial, también llamadas torres de tiro natural y torres de tiro mecánico respectiva‐
mente. Teniendo en cuenta que la palabra tiro se refiere a la diferencia de presión necesaria para
provocar la circulación del aire dentro de la torre. Por lo tanto la clasificación según el método de
efectuar la circulación del aire es:
Además según sea la dirección de las corrientes del aire y del agua, éstas se pueden clasificar en:
1.2.4.2 Torres de enfriamiento de tiro natural.
Las torres de tiro natural utilizan métodos naturales para producir la corriente de aire dentro de
sí mismas, no tienen ventiladores (excepto las de tiro natural asistido). Los métodos para producir la
diferencia de presión son: utilización del viento atmosférico (torres atmosféricas), y por otro lado la
diferencia de temperatura (torres hiperbólicas).
En las torres atmosféricas, Fig. 1.25, el aire se mueve horizontalmente y el agua cae vertical‐
mente, lo que se denomina flujo cruzado (con respecto a la dirección del viento). Siendo el viento la
fuente principal del movimiento del aire dentro de la torre. En mucha menor medida puede estar
presente un flujo en contracorriente, debido a la convección producida por el agua caliente. Otro
caso de torre atmosférica es el de la torre eyectora, Fig. 1.4, donde el flujo de aire se induce por la
eyección de agua a gran velocidad y el flujo de agua tiene la misma dirección que la del aire.
Torres de enfriamiento
Torres de flujo cruzado
Torres en la misma dirección y sentido de circulación de los flujos
Torres de contra flujo o contracorriente
Torres de enfriamiento
Tiro natural
Tiro mecánico
Atmosféricas
Hiperbólicas
Tiro natural asistido
Tiro forzado
Tiro inducido
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
15
Otras torres de enfriamiento de tiro natural son las torres hiperbólicas donde el aire es inducido
por una gran chimenea hiperbólica situada sobre el sistema de distribución de agua, Fig. 1.26. La
diferencia de densidades entre el aire húmedo caliente y el aire atmosférico es el principal motivo
por el cual se crea la corriente de aire a través de la torre. La diferencia de velocidades entre el vien‐
to circulante a nivel del suelo y el viento que circula por la parte superior de la chimenea también
ayuda a establecer el flujo de aire. Por ambos motivos, este tipo de torres deben ser altas y, además,
deben tener una sección transversal grande para facilitar el movimiento del aire ascendente. Estas
torres tienen bajos costos de mantenimiento y son ideales para enfriar grandes caudales de agua. Al
igual que las torres atmosféricas no tienen partes mecánicas. La velocidad media del aire a través de
la torre suele estar entre 1 y 2 m/s. En las torres de tiro natural no se pueden utilizar rellenos de gran
compacidad, debido a que la resistencia del flujo de aire debe ser lo más pequeña posible. Estas to‐
rres son muy utilizadas en centrales térmicas; muy pocas veces son aplicables a plantas industriales
debido a la fuerte inversión inicial necesaria.
Fig. 1‐25 Esquema de una torre atmosférica de flujo cruzado.
Fig. 1‐26 Esquema de una torre de enfriamiento hiperbólica.
Las torres de tiro natural asistido son torres hiperbólicas que poseen ventiladores en la parte in‐
ferior, Fig. 1.27, en la entrada de aire, con el fin de forzar el flujo de aire e independizarse del viento
exterior y aumentar la eficiencia del proceso de refrigeración. Esto trae aparejado la necesidad de
dimensiones un tanto menores que las torres de tiro natural (hiperbólicas), pero en contraparte,
tiene mayores costos operativos y de mantenimiento.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
16
Fig. 1‐27 Torre de tiro natural asistido.
1.2.4.3 Torres de enfriamiento de tiro mecánico.
Las torres de tiro mecánico utilizan ventiladores para mover el aire a través de sí mismas, lo que
permite tener un cierto control sobre el caudal de aire circulante. Son torres relativamente más
compactas, con una sección transversal y altura de bombeo pequeñas en comparación con las torres
de tiro natural.
Según donde se coloque el ventilador en la torre, esta será de tipo:
Tiro forzado: cuando el ventilador se encuentra situado en la entrada de aire inyectán‐
dolo dentro de la torre.
Tiro inducido: cuando el ventilador se ubica en la salida del aire extrayéndolo del inter‐
ior de la torre.
Las torres de enfriamiento de tiro forzado son, casi siempre de contracorriente, Fig. 1.28 (a);
aunque también existen de flujo cruzado, Fig. 1.28 (b).
(a) Torre de tiro forzado en contracorriente. (b) Torre de tiro forzado de flujo cruzado.
Fig. 1‐28 Esquemas de torres de tiro mecánico forzado.
El aire que mueve el ventilador es aire frio de mayor densidad y menor humedad que el aire de
la salida. Esto significa que el equipo tendrá una mayor vida útil y menor mantenimiento comparado
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
17
con las torres de tiro inducido, ya que el ventilador trabaja con aire frio no saturado, y por lo tanto
menos corrosivo que el aire caliente y saturado de la salida.
Como inconveniente debe mencionarse la posibilidad de que se produzca una recirculación del
aire de salida hacia la zona de baja presión, creada por el ventilador en la entrada de aire.
Las torres de tiro inducido pueden ser de flujo cruzado o de contracorriente; y el aire puede en‐
trar a través de una pared, Fig. 1.29 (a), o más paredes de la torre, Fig. 1.29 (b), con lo cual se consi‐
gue reducir en gran medida la altura de la entrada de aire. Además, la relativamente baja velocidad
con que entra el aire en las torres de tiro inducido disminuye el riesgo de arrastre de suciedad y
cuerpos extraños dentro de la torre. No existe el inconveniente de recirculación de aire de salida, ya
que el ventilador impulsa el mismo lejos de la entrada de aire a la torre. El grupo propulsor requiere
mayor mantenimiento que en las de tiro forzado debido a la atmósfera hostil donde trabaja, aire
húmedo caliente y saturado.
(a) Torre de tiro inducido, flujo cruzado, entrada simple. (b) Torre de tiro inducido, flujo cruzado, entrada doble.
Fig. 1‐29 Esquemas de torres de tiro mecánico inducido.
1.2.4.4 Torres de enfriamiento de flujo cruzado.
En estas torres el aire circula en dirección perpendicular respecto al agua que desciende, Fig.
1.3, Fig. 1.25, Fig. 1.28 (b), Fig. 1.29 (a) y (b). Estas torres tienen una altura relativamente menor a las
torres de contracorriente, ya que la altura total de la torre es prácticamente igual a la del relleno.
El mantenimiento de estas torres es menos complicado que en el caso de las torres a contraco‐
rriente, debido a la facilidad con la que se pueden inspeccionar los distintos componentes internos
de la torre.
La principal desventaja es que nos son recomendables para aquellos casos en los que se requie‐
ra un gran salto térmico y un valor de acercamiento pequeño, puesto que ello significara más super‐
ficie transversal y más potencia de ventilación, que en el caso de una torre de flujo a contracorriente.
1.2.4.5 Torres de enfriamiento de contra flujo o contracorriente.
En esta clase de torres el flujo de aire y el de agua tienen ambos la misma dirección, pero con
sentidos contrarios de circulación, Fig. 1.9, Fig. 1.26, Fig. 1.28 (a). La ventaja que tiene este tipo de
torres es que el agua más fría se pone en contacto con el aire más seco, lográndose un máximo ren‐
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
18
dimiento. Sin embargo, la resistencia del aire ascendente contra el agua que cae se traduce en una
gran pérdida de presión estática y en un aumento de la potencia de ventilación en comparación con
las torres de flujo cruzado o el mismo sentido de circulación.
1.2.4.6 Torres de enfriamiento en la misma dirección y sentido de circulación de los flu‐jos.
Como su nombre lo indica, el agua y el aire tienen la misma dirección y el mismo sentido de cir‐
culación. Las más conocidas fueron las llamadas torres de enfriamiento de aspersión atmosférica, Fig.
1.2. Por efecto del movimiento de aspersión atrae el aire que entra por la parte superior de la torre y
fluye hacia afuera por las rejillas laterales. Este tipo de torres fueron unas de las primeras en utilizar‐
se pero cayeron en desuso por su baja eficiencia, ya que el flujo de aire creado por el efecto de as‐
persión del agua es reducido.
1.2.5 Sistemas alternativos.
1.2.5.1 Torre seca.
En este tipo de dispositivo térmico el fluido refrigerante no está en contacto directo con el aire,
sino que circula por una serpentina aleteada por donde se rocía el agua, Fig. 1.30.
Fig. 1‐30 Esquema de una torre de enfriamiento seca.
1.2.5.2 Torre de enfriamiento de circuito cerrado.
En este sistema de refrigeración se incluye una zona de relleno para enfriar el agua recirculante
y así aumentar el intercambio de calor en la serpentina. La corriente de aire ingresa por encima de la
serpentina en paralelo con el agua de recirculación y sale horizontalmente hacia el ventilador. El agua
de recirculación fluye sobre el relleno adicional donde continúa su enfriado por la corriente de aire
secundaria. Luego, esta agua es bombeada y rociada sobre la serpentina superior, Fig. 1.31. Gene‐
ralmente las serpentinas se ubican en la zona de temperatura más baja del agua secundaria que cir‐
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
19
cula por la torre. Este tipo de torre se utiliza cuando no es agua el fluido a enfriar o bien cuando la
temperatura requerida de salida del fluido principal no es muy baja.
Fig. 1‐31 Esquema torre de enfriamiento de circuito cerrado.
1.2.5.3 Torres de enfriamiento combinada.
Este tipo de torre dispone de enfriamiento por contacto indirecto, tal como lo haría en una torre
seca, coexistiendo con el enfriamiento por contacto directo como en las torres usuales, Fig. 1.32.
Fig. 1‐32 Esquema torre de enfriamiento combinada.
Una variante de la torre de enfriamiento combinada (seca‐húmeda) es el llamado intercambia‐
dor de aire saturado, Fig. 1.33. Éste usa un saturador adiabático (pre‐enfriador de ai‐
re/humidificador) con el fin de aumentar la performance en los intercambiadores refrigerados por
aire durante el verano, de esta manera se puede conservar mejor el agua comparado con las torres
de enfriamiento convencionales.
Capítulo 1. Torres de enfriamiento de agua.
20
Fig. 1‐33 Intercambiador de aire saturado.
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
21
2 Fundamentos teóricos.
2.1 Psicrometría.
La psicrometría es la ciencia que estudia las propiedades termodinámicas de la mezcla de aire
con el vapor de agua. Las principales definiciones y variables que involucran la psicrometría son:
Aire atmosférico: es una mezcla de varios componentes gaseosos (N2, O2, Ar, CO2, etc.), vapor
de agua y otros elementos en pequeñas proporciones; además suele incluir elementos denominados
contaminantes a saber: humo, polen, pelusa, bacterias, etc. La composición del aire varía con la altu‐
ra y la ubicación geográfica.
Aire seco: se denomina aire seco a la mezcla gaseosa, en volumen, de N2 (78.2 %), O2 (20.8 %),
Ar (0.93 %) y un 0.07 % de gases, sin vapor de agua.
Aire húmedo: se define como la mezcla de aire seco y vapor de agua.
Aire saturado: la cantidad de vapor de agua en el aire húmedo puede variar desde cero (aire se‐
co), hasta una cantidad máxima que depende de la temperatura y de la presión. Cuando el aire
húmedo contiene la máxima cantidad de vapor de agua posible (cualquier exceso se condensaría
instantáneamente), se dice que el aire está saturado.
Temperatura de bulbo seco: es la temperatura del aire medida con un termómetro.
Temperatura de bulbo húmedo: es la temperatura medida por un termómetro denominado de
bulbo húmedo, el cual tiene el bulbo recubierto por una gasa mojada con agua. Haciendo pasar sobre
el bulbo una corriente de aire a una velocidad del orden de los 5 m/s se produce, si el aire no está
saturado, un descenso de la temperatura respecto a la indicada por un termómetro normal debido a
la evaporación del agua que baña la gasa. Pasado un cierto tiempo, la temperatura alcanza un valor
estacionario, esta temperatura es la denominada temperatura de bulbo húmedo.
Presión parcial: en una mezcla de gases, se denomina presión parcial de un componente a la
presión que ejercería ese componente si ocupase él solo todo el volumen que ocupa la mezcla. Para
el aire húmedo se tiene:
amb v aP P P (2‐1)
Donde Pamb es la presión atmosférica, Pv es la presión parcial del vapor de agua y Pa es la presión
parcial del aire seco.
Humedad específica: es la relación entre la masa de vapor de agua (mv) y la masa de aire seco
(ma) en la muestra, se la conoce también como humedad o humedad absoluta.
v
a
mX
m (2‐2)
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
22
Humedad relativa: la humedad relativa del aire, HR viene dada por la relación entre la presión
parcial del vapor de agua en la muestra y la presión parcial del vapor de agua en el aire saturado a la
misma presión y temperatura ambiente.
v
vs
PHR
P (2‐3)
Suele darse en %:
100 v
vs
PHR
P (2‐4)
Este valor coincide prácticamente con el grado de saturación µ, el cual se define como la rela‐
ción entre humedad específica del aire en la muestra X y la humedad específica de la saturación Xs a
igual presión y temperatura ambiente.
v
s vs
PX
X P (2‐5)
Volumen específico: es el volumen de aire por unidad de masa del aire seco.
a
Vv
m (2‐6)
Calor húmedo: el calor específico de la mezcla aire seco y vapor de agua se denomina calor
húmedo, Cs, es la cantidad de calor que se requiere para aumentar la temperatura en un grado Kel‐
vin, a presión constante, una masa de 1 Kg de aire seco y el vapor de agua que contiene.
Entalpía: la entalpía del aire húmedo es una función de estado que representa termodinámica‐
mente su contenido energético. Es la suma de las entalpias de sus dos componentes, aire seco y va‐
por de agua, y es igual a:
a a v vI m i m i (2‐7)
Donde I es la entalpía del aire húmedo, ma·ia es la entalpia de aire seco y mv·iv la entalpía del va‐
por de agua, ia representa la entalpía específica del aire seco e iv la entalpía específica del vapor de
agua.
La entalpía específica del aire húmedo se obtiene refiriendo su entalpía a la masa del aire seco
ma.
a a v va v
a a
m i m iIi i X i
m m
(2‐8)
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
23
2.1.1 Diagrama psicrométrico.
Las propiedades termodinámicas de la mezcla de aire seco y vapor de agua denominada aire
húmedo, suponiendo que se aplica la ley de Dalton de las presiones parciales y la ley de los gases
perfectos para cada elemento constitutivo, están vinculadas mediante ecuaciones algebraicas que
describen las transformaciones de estado correspondientes a la mezcla, Ref. [3].
Si se conoce dos propiedades independientes y la presión de la mezcla, queda determinado el
estado termodinámico del aire húmedo. Para un uso ocasional las ecuaciones resultan el medio más
apropiado por su confiabilidad, sin embargo para un uso frecuente o para visualizar el proceso de la
transformación en estudio resulta más conveniente la determinación grafica de los parámetros del
aire mediante la utilización de los denominados diagramas psicrométricos.
Un inconveniente común a todos los gráficos psicrométricos es que están referidos a una pre‐
sión ambiente, por ejemplo 1013.25 mb. R.Mollier confecciono en 1923 un diagrama (diagrama de
Mollier) en el que adopto en abscisas la entalpía de la mezcla por unidad de masa de aire seco y en
ordenadas la humedad específica. En él se encuentra la curva de saturación y las curvas de humedad
relativa constante, también están las curvas del punto de rocío, temperatura de bulbo húmedo, tem‐
peratura de bulbo seco y volumen específico constantes.
Fig. 2‐1 Diagrama Psicrometrico.
La elección de las coordenadas para construir un diagrama psicrométrico es arbitraria, en el dia‐
grama psicrométrico de la Fig. 2.1, en abscisas esta la temperatura de bulbo seco y la humedad abso‐
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
24
luta en ordenadas, Ref. [4]. En este diagrama se encuentra las curvas de saturación, humedad relati‐
va, temperatura de bulbo húmedo y entalpia del aire húmedo.
Estos diagramas no solo permiten leer gráficamente las distintas propiedades de una mezcla de
aire húmedo determinado sino que ofrecen además la posibilidad de representar diversas transfor‐
maciones y resolver problemas gráficamente.
2.1.2 Descripción del proceso de enfriamiento del agua.
El proceso de transferencia de calor por contacto directo entre los medios actuantes, como el
que tiene lugar en las torres de enfriamiento de agua de tiro natural o mecánico, ya sea de flujo cru‐
zado o en contracorriente, está controlado por fenómenos de convección y difusión resultantes de la
interacción agua‐aire.
En condiciones normales de operación el agua caliente cae, pulverizada o mojando la superficie
del relleno, en permanente contacto con el flujo de aire ambiente, en contra corriente o en flujo
cruzado. En esta etapa el agua se vaporiza parcialmente tomando calor de la masa líquida. El proceso
de transferencia de calor se produce en gran medida por vaporización, el calor latente de vaporiza‐
ción se transfiere del líquido al aire ambiente, y en menor medida por convección, aumento de la
temperatura de bulbo seco (calor sensible). En condiciones normales de operación de las torres, el 80
al 90 % de la transferencia de calor es por vaporización o transferencia de masa (calor latente).
El agua a medida que desciende se va enfriando mientras que el aire en su recorrido va incre‐
mentando el contenido de vapor de agua lo cual se manifiesta por un aumento de la temperatura de
bulbo húmedo, es decir mayor humedad relativa. También se puede producir un aumento de la tem‐
peratura de bulbo seco del aire, aumentando el calor sensible de la mezcla.
En el diagrama psicrométrico, Fig. 2.1, se aprecia que las líneas de entalpía constante del aire
húmedo coinciden prácticamente con las líneas de temperatura de bulbo húmedo constante, por lo
cual el cambio de la temperatura de bulbo húmedo pone de manifiesto la magnitud de la transferen‐
cia de calor durante el proceso. Si se examina la evolución del aire al atravesar la torre, la cantidad de
calor transmitida del agua al aire es proporcional a la diferencia de entalpía entre las condiciones de
entrada y salida de aire.
Se puede representar en el diagrama psicrométrico las componentes correspondientes al calor
latente y al calor sensible transferidos durante el proceso de termotransferencia; en la Fig. 2.2, se
muestra que para una misma cantidad de calor total transmitido (evoluciones A‐B y C‐B), la cantidad
de agua evaporada (calor latente), puede ser muy variable. En la evolución A‐B, tanto el calor sensi‐
ble como el latente pasan del agua al aire, mientras que en la C‐B el calor sensible va del aire al agua,
de tal forma que el calor total transferido es el mismo en razón de la mayor cantidad de agua evapo‐
rada, lo cual implica mayor calor latente transferido.
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
25
Fig. 2‐2 Enfriamiento del agua en el diagrama psicrométrico.
En el interior de la torre se tienen zonas bien diferenciadas bajo el punto de vista de las condi‐
ciones de funcionamiento: el relleno y dos zonas de flujo de agua libre, una desde los picos rociado‐
res hasta el relleno y la otra desde éste ultimo hasta la pileta colectora, esta última zona se la conoce
como zona de lluvia.
El relleno o empaque se utiliza con el objeto de lograr una mayor superficie de contacto y un
mayor tiempo de contacto entre el fluido a refrigerar, generalmente agua de uso industrial, y el flui‐
do refrigerante, aire a temperatura ambiente, lo cual permite disminuir el volumen total de la torre.
Con relación al proceso de transferencia de calor entre un gas y un medio líquido como en el ca‐
so de las torres de enfriamiento, su evaluación y análisis es complejo porque es difícil precisar la su‐
perficie real de transferencia; no obstante, mediante la formulación de esquemas idealizados des‐
criptivos del proceso y de algunas hipótesis, justificadas por el relativo buen resultado del método, es
posible arribar a un procedimiento de cálculo que permite evaluar si la torre puede satisfacer el ser‐
vicio requerido.
2.1.3 Estudio teórico del proceso de enfriamiento de agua.
En la Fig. 2.3, se muestra el esquema del proceso de enfriamiento de agua en una torre de flujo
en contracorriente, con una sección transversal S0 y una altura Z. El aire con temperatura de bulbo
seco Tdb,ent y caudal másico G entra por el extremo inferior y sale a una temperatura Tdb,sal por el ex‐
tremo superior. Por otro lado el agua entra por la parte superior con caudal másico Lent y temperatu‐
ra Thw y sale por la parte inferior de la torre con un caudal Lsal y temperatura Tcw.
Si X es la humedad específica del flujo de aire en kilogramos de vapor de agua por kilogramo de
aire seco, la diferencia del caudal de agua entre el ingreso y egreso se puede expresar como:
ent sal sal entL L G X X (2‐9)
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
26
Y en forma diferencial, la ecuación que representa la conservación de masa resulta:
dL G dX (2‐10)
Fig. 2‐3 Esquema simplificado del proceso de enfriamiento de agua.
Es decir que la variación en el caudal másico de agua se traduce en un aumento de la humedad
específica en la corriente gaseosa, lo cual implica que previa vaporización, hay transferencia de masa
desde el agua al aire.
Se sabe que la entalpía de un kilogramo de vapor a baja presión y a una temperatura T es igual a
la entalpía 0 de vaporización a una temperatura de referencia T0 más la entalpía correspondiente al
calentamiento por arriba de dicha temperatura, es decir:
0 , 0v p vi C T T (2‐11)
El valor de la entalpía de vaporización, 0, a una temperatura de referencia de 0 °C es de 2501.4
KJ/Kg, y un calor específico del vapor de agua, Cp,v, en el rango de temperaturas y presión que se
encuentra normalmente durante el funcionamiento de las torres, es igual a 1.92 KJ/K∙Kg. La entalpía,
ia de 1 Kg de aire seco, para un valor del calor específico del aire de 1.005 KJ/K∙Kg, Ref. [3], es:
01.005ai T T (2‐12)
La entalpía, ig, de 1 Kg de aire seco más X kilogramos de vapor de agua por kilogramo de aire se‐
co resulta:
g a vi i X i (2‐13)
Utilizando las ecuaciones (2.11), (2.12), (2.13) se escribe:
0 0 01.005 1.884gi T T X T T (2‐14)
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
27
Según sugirió Grosvenor en 1908, el término (1.005+1.884·X) se designa calor específico húme‐
do y es denotado como Cs, resultando:
0 0g si C T T X (2‐15)
Diferenciando la ecuación (2.15), se obtiene:
0g sdi C dT dX (2‐16)
La entalpía específica del líquido, de calor específico CL, es:
0L L Li C T T (2‐17)
En el rango de temperaturas de funcionamiento de las torres, el calor específico del agua, Ref.
[3], es igual a 4.184 Kj/(°K∙kg).
Bajo la hipótesis de operación adiabática de la torre se puede realizar un balance entálpico entre
la parte superior de la torre y una sección genérica:
0 , 0 0 0
0 0
sal s sal sal s
ent L hw L L
G X C T T G X C T T
L C T T L C T T
(2‐18)
De modo que entre dos secciones infinitamente próximas y considerando que la cantidad de
agua que se evapora es pequeña, comparada con el total de agua que se desea enfriar (2.5 %), re‐sulta la siguiente expresión diferencial del balance de entalpía:
g L L L LG di C d L T L C dT (2‐19)
Un esquema idealizado del fenómeno de transferencia que tiene lugar entre la masa líquida y la
gaseosa en una torre de enfriamiento se muestra en la Fig. 2.4, en ella está representada una super‐
ficie de contacto elemental, denominada interfase i‐i', a través de la cual están en contacto una del‐
gada película de agua y una delgada película de aire. El proceso de transferencia de calor y masa se
desarrolla a través de la superficie común o interfase.
La existencia de dos películas fue propuesta por Whitman, Ref. [5]. Entre ambas hay una super‐
ficie de contacto (interfase i‐i') donde la velocidad relativa entre ambos fluidos será nula en virtud de
los fenómenos viscosos y de acuerdo con el concepto de deslizamiento nulo de la capa límite, condi‐
ción que se asume presente dada la marcada diferencia de densidades entre ambos fluidos (agua y
aire) y el estado de flujo estacionario.
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
28
Fig. 2‐4 Idealización del fenómeno de transferencia.
Los gradientes de temperatura existentes en ambas películas promueven la transferencia de ca‐
lor necesaria para producir la evaporación y difusión de una pequeña porción del agua. Ello permite
expresar la transferencia de calor desde la corriente liquida a una temperatura local media TL hacia la
interfase líquido‐gaseosa a temperatura Ti de la siguiente forma:
0L L L H L iL C dT h a S dZ T T (2‐20)
Expresión en la cual hL representa el coeficiente de transmisión de calor entre la interfase y la
masa de agua. Por otra parte la película del lado del aire permite expresar la transferencia de calor
desde la interfase hacia la masa gaseosa como:
0S g H i gG C dT h a S dZ T T (2‐21)
donde hg es el coeficiente de transmisión de calor entre la interfase y la masa gaseosa.
La transferencia de masa que ocurre como consecuencia de la difusión de vapor de agua desde
la interfase hacia la masa gaseosa, es proporcional a Xi, humedad específica del gas en la interfase,
menos la humedad Xg del aire, esta diferencia se considera como el potencial de la transferencia, y se
expresa por:
0g M i gG dX K a S dZ X X (2‐22)
donde K’g es el coeficiente de transferencia másica que se produce entre la fase líquida y gaseosa.
Por su parte aM es el área en la cual ocurre dicha transferencia másica.
Multiplicando la ecuación (2.22) por 0 y sumándola a la ecuación (2.21) se obtiene:
0
0 0 0 0'
s
g H i g g M i
G C dT dX
h a S dZ T T K a S dZ X X
(2‐23)
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
29
Esta última ecuación relaciona la variación de entalpía de la masa de aire húmedo con la transfe‐
rencia de calor y masa que se produce a través de la interfase.
En problemas de transferencia de calor por contacto directo entre dos medios fluidos, como el
que se produce en el interior de la torre, el coeficiente de transferencia de calor puede relacionarse
con el de transferencia de masa. Lewis estudió ésta relación y al grupo adimensional hg/(K’g·Cs) se lo
conoce como número de Lewis. Si bien en el tipo de problema aquí analizado su valor experimental
puede oscilar entre 0.7 y 1.5, con frecuencia suele utilizarse Le=1, lo cual permite simplificar consi‐
derablemente el análisis, Ref. [6].
La hipótesis de una relación unitaria de Lewis, desde el punto de vista práctico, funciona razona‐
blemente bien y será adoptada en todo el análisis que se realizará a continuación, Ref. [7]. Si además
de Le=1, se acepta que el área de transferencia de calor sea igual al área de transferencia de masa
(aH=aM=a), la ecuación (2.23) resulta:
0'g g i gG di K a S dZ i i (2‐24)
Como no se puede conocer con exactitud la temperatura de la interfase líquido‐aire, debido a
que resulta muy difícil de determinarla teórica o experimentalmente, se acepta que sea igual a la
temperatura media del líquido. Nótese que suponer Ti=TL implica aceptar que hL·aH es infinito, lo
cual, lógicamente no es cierto pero permite obtener resultados válidos. La utilización en la ecuación
(2.22) de un coeficiente de transferencia de masa total Kg distinto del verdadero K’g es permisible,
siempre que exista entre ambos una relación constante. Entonces la ecuación (2.24) se puede escri‐
bir:
0g g L gG di K a S dZ i i (2‐25)
donde ahora Kg representa un coeficiente de transferencia másica distinto de K’g al tener en cuenta
la hipótesis formulada en el párrafo precedente.
Si se tiene en cuenta la ecuación (2.19), y la (2.25) resulta:
0g L
L
L g
K a S dTdZ C
L i i
(2‐26)
E integrando a lo largo de Z se obtiene, bajo las hipótesis formuladas, la transferencia total de
calor desde la fase líquida a la fase gaseosa o aire húmedo:
0hw
cw
Tg L
d LL gT
K a S Z dTC
L i i
(2‐27)
Expresión en la cual al miembro de la derecha se lo conoce como Integral de Merkel y a d se lo
denomina Número de unidades de difusión o Característica de performance de la torre. La caracterís‐
tica de performance de la torre representa las prestaciones termodinámicas de la misma porque
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
30
señala la cantidad de masa de vapor de agua transferida al aire por unidad de caudal de agua (unida‐
des de difusión).
El término:
hw
cw
T
LL
L gT
dTC
i i
(2‐28)
Permite determinar experimentalmente d. Su valor, como se verá más adelante, depende ex‐
clusivamente de: las condiciones del aire ambiente, la relación de los flujos másicos de agua y aire, y
de las temperaturas del agua caliente y del agua fría del proceso, por lo tanto es independiente de
las características propias del proceso de termotransferencia de la torre. El término:
gK a V
L
(2‐29)
Representa las características propias de la transferencia de masa o calor de la torre o del relle‐
no, y es llamado característica de la torre o del relleno. Su determinación teórica, salvo para condi‐
ciones del proceso y configuraciones geométricas del relleno muy simples, prácticamente no es posi‐
ble.
Se denomina Altura de la unidad de difusión, HDU, a la altura Z necesaria para producir un valor
unitario de d, por lo tanto:
d
ZHDU
(2‐30)
HDU es una característica propia de cada configuración en la cual se realiza el proceso de trans‐
ferencia de calor, por ejemplo el relleno.
No es casual que la simplificación de Merkel (Le=1) funcione razonablemente bien, esto es así
como consecuencia de que el valor medio del calor específico del agua es más de cuatro veces mayor
que el calor específico del aire, por lo que el calor sensible transferido en una torre será sólo una
cuarta parte del calor transferido por transferencia de masa. En síntesis para transferir un determi‐
nado número de calorías de calor sensible se requiere un potencial cuatro veces mayor que para
transferir igual número de calorías mediante transferencia de masa, Ref. [7].
Durante la operación normal de las torres de enfriamiento de agua la transferencia de calor sen‐
sible generalmente es inferior al 20% de la carga térmica total.
2.1.4 Características y condicionamientos operativos.
La entalpía local de la masa de aire húmedo ig en cualquier sección de la torre, se puede expre‐
sar en términos de la relación entre la masa líquida y la del aire, L/G. En efecto integrando la ecua‐
ción (2.19), luego de dividirla por G, se obtiene:
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
31
g L g wb L L cw
Li T i T C T T
G (2‐31)
El término independiente corresponde al valor de la entalpía del aire al ingreso de la torre, lo
cual es dato o puede determinarse en función de sus propiedades psicrométricas. La ecuación (2.31)
relaciona el cambio de entalpía de la masa de aire con el cambio de temperatura del agua, por lo
tanto define la línea de operación del aire que acompaña el agua.
En la Fig. 2.5, se ha representado, en un sistema de ejes coordenados con temperatura en absci‐
sas y entalpía en ordenadas, el proceso de enfriamiento del agua con el propósito de facilitar la in‐
terpretación física de la integración de la ecuación (2.27). La curva C‐F representa la entalpía iL del
aire saturado en función de la temperatura del agua TL. De acuerdo con las hipótesis formuladas, la
saturación del aire puede darse únicamente sobre la interfase agua‐aire.
La curva C‐F de la Fig. 2.5, iL vs. TL para aire saturado con vapor de agua a la presión ambiente,
es válida para un determinado valor de esta última y se la obtiene utilizando la siguiente expresión:
0 0L si X C T T (2‐32)
El punto C muestra la entalpía del aire que ingresa a la torre con una temperatura de bulbo
húmedo Twb. El agua enfriada, a la salida de la torre, puede poseer una temperatura Tcw igual o me‐
nor que la temperatura de bulbo seco del aire con el que se pone en contacto, pero no igual o menor
que la temperatura de bulbo húmedo de este aire.
Fig. 2‐5 Diagrama entálpico del proceso de enfriamiento.
El aire a la temperatura Tcw se representa por el punto A y tiene la misma entalpía que el aire
que ingresa con una temperatura de bulbo húmedo (Twb), punto C. De acuerdo con la ecuación
(2.31), la entalpía del aire evolucionara linealmente, a partir del punto A, con una pendiente igual a la
relación de caudales L/G, definiendo lo que se conoce como línea de operación del aire en el interior
de la torre.
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
32
A la diferencia entre las temperaturas Twb y Tcw se la denomina acercamiento o aproximación y a
la diferencia entre la temperatura de entrada del agua, Thw y la salida, Tcw, se la conoce como salto
térmico o rango.
Bajo la hipótesis de que el aire sale saturado de la torre y con una temperatura de bulbo húme‐
do igual a la temperatura del agua caliente, el aire tendrá una entalpía que surgirá de introducir en la
ecuación (2.31) la temperatura correspondiente a la del agua que ingresa a la torre, Thw. Cuando el
contenido de humedad con que sale el aire más se aproxime al de saturación, mejor será la perfor‐
mance térmica de la torre, ya que en principio se generaría un mayor número de unidades de difu‐
sión. De la Fig.2.5, se desprende que dicha saturación se conseguiría con la línea de operación que
une A con B, que además es la mayor pendiente (máximo valor de L/G).
La transferencia de masa está controlada por la diferencia de potencial entre la interfase y la co‐
rriente de aire, a medida que ésta se aproxima a la condición de saturación disminuye el potencial de
transferencia, por lo tanto a medida que el punto B’ se aproxima a la curva C‐F disminuye el potencial
de transferencia y la demanda será posible de ser satisfecha con torres de mayor altura. Al alcanzar
el punto B, la curva de aire saturado, la operación demandaría una torre de altura infinita. Por lo
tanto resulta conveniente operar con una relación agua‐aire menor que la máxima correspondiente a
las condiciones de funcionamiento especificadas.
2.1.5 Cálculo de las unidades de difusión.
El área encerrada entre la curva de saturación iL (TL) y la línea de operación ig (TL), cuyos vérti‐
ces son A, B’, B y H, Fig. 2.5, es indicativa del potencial que promueve la transferencia de calor total
entre el agua y el aire. La integración de la ecuación (2.26) permite obtener el número de unidades
de difusión d necesario para producir el cambio en la temperatura del agua.
El número de unidades de difusión que se obtiene integrando, representa la inversa del área en‐
cerrada por la línea de operación y la curva de saturación del aire, para un determinado valor de la
presión ambiente. El área depende de: la relación de los flujos másicos agua/aire (L/G), las tempera‐
turas, de agua caliente (Thw) y la de agua fría (Tcw), y la temperatura de bulbo húmedo del aire a la
entrada (Twb, ent).
El método numérico para obtener el número de unidades propuesto por el CTI (Cooling Techno‐
logy Institute), para la resolución de la ecuación integral (2.28) es el de Tchebycheff de cuarto orden,
Ref. [8]:
1 2 3 44
b
a
b ay dx y y y y
(2‐33)
Donde:
y1 es el valor de y para 0.1x a b a
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
33
y2 es el valor de y para 0.4x a b a
y3 es el valor de y para 0.4x a b a
y4 es el valor de y para 0.1x a b a
Aplicada en la formula (2.28) resulta:
1 2 3 4
1 1 1 14
hw cwd
T T
e e e e
(2‐34)
Donde:
e1 es el valor de (iL-ig) para 0.1cw hw cwT T T T
e2 es el valor de (iL-ig) para 0.4cw hw cwT T T T
e3 es el valor de (iL-ig) para 0.4hw hw cwT T T T
e4 es el valor de (iL-ig) para 0.1hw hw cwT T T T
El número de unidades de difusión así evaluado no depende de las características geométricas
propias de la torre de enfriamiento de agua, sino que es función de la relación de los flujos másicos,
de las propiedades termodinámicas de los fluidos que evolucionan y de las prestaciones requeridas,
es decir el salto térmico y el acercamiento.
Se puede ver este parámetro como una capacidad de termotransferencia propia de los fluidos
que evolucionan bajo determinadas condiciones operativas o bien se lo puede considerar como una
demanda o requerimiento que debe ser capaz de satisfacer un sistema de enfriamiento por contacto
directo entre los fluidos. En la Fig. 2.6, se muestra el número de unidades de difusión en función de
la relación de caudales másicos agua/aire, para dos valores de acercamiento, de manera similar a los
gráficos presentados por el CTI para diferentes acercamientos, Ref. [9]. Estas curvas presentan la
capacidad de transferencia de calor disponible bajo las hipótesis explicitadas precedentemente y en
particular para procesos de transferencia de calor y masa por contacto directo en condiciones de
flujos en contracorriente.
Capítulo 2. Fundamentos teóricos.
34
Fig. 2‐6 Número de unidades de difusión en función de la relación de caudales de agua y aire.
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
35
3 Eficiencia en torres de enfriamiento.
3.1 Prestaciones termodinámicas de las torres de enfriamiento.
Las torres de enfriamiento de agua funcionan eficientemente en el marco de determinados valo‐
res de los parámetros que caracterizan su operación.
El proceso de transferencia de calor que se produce en el interior de las torres de enfriamiento
se caracteriza porque en él predomina la transferencia de calor asociada al proceso de transferencia
de masa sobre la transferencia de calor por convección. Durante este proceso juega un rol importan‐
te las características del flujo relativo entre las corrientes de aire y de agua. Un parámetro importan‐
te en ambos flujos es la velocidad media de cada uno de los fluidos, ya que, en razón de las condicio‐
nes en las cuales se desarrolla el flujo en el interior de las torres y debido a la presencia del relleno,
las velocidades del aire y del agua no se mantienen constantes.
La teoría marca que para cada condición de funcionamiento de una torre de enfriamiento de
agua, determinada por el salto térmico, acercamiento, temperatura de bulbo húmedo y presión am‐
biente, existe una máxima relación de caudales másicos agua‐aire, L/G, que permite alcanzar los
valores esperados en el enfriamiento del agua. Cabe recordar que la mencionada teoría tiene como
hipótesis que la torre debería ser de altura infinita si se opera con la máxima relación de caudales
másicos L/G.
La relación del caudal másico agua‐aire utilizada habitualmente en las torres es del orden de 1 a
1.5, en casos especiales pueden hallarse valores comprendidos entre 0.4 y 2.5, Ref. [10], [11], [12],
[13].
La velocidad media del flujo de aire (Vm=Wg/S0) en torres de enfriamiento de agua comerciales
es del orden de 1.5 a 5 m/s y el valor de la velocidad media del agua (WL/S0), llamada carga de agua
(CT), entre 9 y 25 m/h (0.0025 y 0.007 m/s), Ref. [10], [13].
Si se produce, en una determinada torre, un incremento importante del caudal de agua se pue‐
de presentar el fenómeno conocido como bloqueo de la torre por una elevada carga de agua, este
fenómeno suele presentarse para valores de CT superiores a 25 m/h.
El excesivo caudal de agua produce el ahogamiento o taponamiento de la torre con la lógica re‐
ducción del caudal de aire por el aumento de la pérdida de carga, situación que trae aparejado una
disminución de las prestaciones termodinámicas de la torre y un mayor compromiso en la operación
del ventilador.
Una elevada velocidad del flujo de aire también puede ocasionar un efecto del bloqueo como
consecuencia del incremento de la pérdida de carga que se produce en el interior de la torre, ello
ocasiona una sensible disminución en las prestaciones del ventilador o un elevado consumo de
energía eléctrica en el motor que acciona el ventilador.
La naturaleza de los fenómenos de transferencia que tienen lugar en una torre de enfriamiento
no permite plantear un procedimiento teórico para determinar el número de unidades de difusión
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
36
que produce una torre para una determinada condición operativa, ecuación (2.27), y por lo tanto
tampoco se puede predecir analíticamente el comportamiento de d en función de la relación de
caudales másicos agua‐aire.
La utilización de torres de enfriamiento de agua requiere el conocimiento de las prestaciones
termodinámicas de las mismas en función de L/G, independientemente de las condiciones ambienta‐
les, y dada las dificultades de su obtención teórica se hace necesaria su determinación experimental,
lo cual lleva necesariamente a dominar los parámetros de similitud que gobierna el proceso que tie‐
ne lugar en el interior de la torre para poder extender los resultados experimentales que se obtienen
en una determinada torre a torres similares.
3.1.1 Parámetros de similitud en torres de enfriamiento.
Como se ha mencionado precedentemente en las torres de tiro mecánico, el enfriamiento de
agua se produce en parte por un proceso de transferencia de calor sensible y por otra debido a una
transferencia de calor latente como consecuencia de un fenómeno de difusión de masa (evapora‐
ción); el primero se debe a una diferencia de temperaturas y el segundo a una diferencia de concen‐
tración de vapor de agua en el aire.
La transferencia de masa se produce a través del contacto directo entre el aire y el agua, a ma‐
yor superficie de contacto por unidad de volumen mayor será la transferencia y ésta dependerá de la
velocidad relativa entre ambos fluidos mientras que el proceso de transferencia de calor sensible
comienza a ser ponderable cuando existe una diferencia importante entre las temperaturas de los
fluidos que evolucionan.
Para analizar las prestaciones de las torres de enfriamiento de agua o bien para comparar la efi‐
ciencia en la transferencia de calor o la pérdida de carga que se produce en torres de enfriamiento o
rellenos, se debe prestar especial atención a los parámetros de similitud que permiten garantizar la
semejanza de los fenómenos físicos.
La mayor dificultad que se presenta en el momento de evaluar las características de los procesos
de transferencia de calor por contacto directo radica en que la superficie de intercambio no está
definida en forma precisa como si lo está en el caso, por ejemplo, de los intercambiadores de calor
tubulares. Ello trae aparejada la necesidad de prestar atención a la similitud geométrica de las confi‐
guraciones analizadas.
Es importante que en el interior de la torre el flujo de aire y el de agua estén uniformemente
distribuidos. Lo primero se consigue fácilmente en las torres de tiro inducido, no así en las de tiro
forzado, en las cuales es necesario canalizar correctamente el aire para que cuando ingrese al relleno
no haya zonas de flujo muerto y la distribución transversal de velocidades de aire sea lo más unifor‐
me posible. La configuración geométrica y distribución de agua al ingresar al relleno es función del
sistema de inyección o picos rociadores y sus particulares condiciones de operación, por ejemplo:
caudal de agua, presión de alimentación, obstrucciones mecánicas, etc., Ref. [10], [11], [13].
En el proceso de pérdida de carga los parámetros de semejanza que se tiene que considerar son:
similitud geométrica, similitud cinemática e igual número de Reynolds. Suponiendo que se satisface
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
37
la similitud geométrica, los parámetros que se deben respetar para mantener la semejanza cinemáti‐
ca son: la velocidad media del flujo de aire (Vm) y la carga de agua (CT). Por supuesto que, para que
exista semejanza cinemática no solo es necesario que se respeten los valores medios de velocidades
sino que debe mantenerse el campo de movimiento de los flujos de agua y de aire.
Para obtener los parámetros de similitud que se deben considerar en el proceso de transferen‐
cia de calor se debe realizar un análisis del procedimiento de obtención del número de unidades de
difusión, ecuación (2.27), incluyendo la representación grafica de la integral de Merkel (Fig. 2.5); este
análisis permite deducir que los parámetros de similitud a respetar, además de los considerados para
el proceso de pérdida de carga son:
Las propiedades físicas y termodinámicas de los fluidos que participan en el proceso.
La relación de Lewis [hg/(Kg·Cs)].
La relación másica de los caudales de agua y aire, L/G.
Mantener la igualdad del número de Lewis, definido en términos de los parámetros fenome‐
nológicos que surgen de la interacción entre el aire y el vapor de agua, implica que las difusividades
térmica y másica son semejantes; es decir que las condiciones de flujo en las cuales se desarrolla el
proceso imponen un proceso similar para la transferencia de masa y de calor.
3.1.2 Curva de funcionamiento.
El C.T.I. (Cooling Technology Institute), Ref. [14], propone una ecuación que vincula muy satis‐
factoriamente a la relación de caudales de agua‐aire, L/G, con el número de unidades de difusión d
(Kg·a·V/L), Ref. [15], obtenida a partir de la correlación estadística de datos de ensayos realizados a
numerosas torres de enfriamiento comerciales de tipos y marcas variadas. La misma se escribe:
n
d
LC
G
(3‐1)
Esta relación se conoce como Curva de funcionamiento de la torre, Fig. 3.1. Se destaca que
cuando L/G=1 la altura Z del relleno de la torre dividida por la constante C permite determinar el
HDU, ecuación (2.30), es decir el valor de la altura de la unidad de difusión.
De acuerdo a lo expresado anteriormente no hay un procedimiento que permita la evaluación
de la constante C y el exponente n sobre la base de consideraciones puramente teóricas. Sí es facti‐
ble su evaluación mediante ensayos efectuados con configuraciones similares, por lo tanto la unidad
de la altura de difusión (HDU) sólo puede obtenerse experimentalmente. Dado el HDU, la altura
total de la torre requerida para el servicio determinado puede calcularse, previa estimación de d
necesario.
Para la determinación experimental de la curva de funcionamiento de una torre de enfriamiento
de agua se realizan varios ensayos con diferentes relaciones de L/G y se obtiene para cada uno de
ellos el correspondiente d. Los valores se representan gráficamente en función de L/G utilizando
coordenadas logarítmicas y se los expresa matemáticamente como:
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
38
d
LLog A B Log
G
(3‐2)
donde: A=Log (C) y B=-n, sus valores se pueden obtener a partir de los datos obtenidos experimen‐
talmente utilizando la técnica de regresión lineal. En la Fig. 3.1, se muestra la curva de funcionamien‐
to, correspondiente al ensayo realizado con 3 capas de relleno de 46 tubos, para un caudal de agua
L=6000 l/h, (CT=11.58 m/h), dicho ensayo se realizó en la torre de tiro inducido a contracorriente
ubicada en el Laboratorio del Departamento de Aeronáutica de la F.C.E.F. y N. (UNC). En abscisas se
representa a d en escala logarítmica y en ordenadas L/G en la misma escala.
Fig. 3‐1 Curva de funcionamiento de la instalación experimental para 3 capas de relleno de 46 tubos.
En la bibliografía específica no se menciona el método utilizado para modificar la relación de
caudales másicos L/G durante la realización de los ensayos para obtener la curva de funcionamiento
de una torre; no obstante es razonable suponer que se efectúa variando el caudal de agua mientras
se mantienen constantes las condiciones de operación del grupo moto‐ventilador.
Resultados experimentales realizados manteniendo constante el caudal de agua y variando el
caudal de aire, Ref. [16], señalan que la curva de funcionamiento no es la misma que la obtenida al
mantener constante el caudal de aire, y variando el caudal de agua o la carga de agua (CT). En la Fig.
3.2, se muestran dos curvas de funcionamiento para el ensayo realizado con 3 capas de relleno de 46
tubos en la instalación experimental; una curva corresponde a un caudal de agua L=9000 l/h,
(CT=17.37 m/h) y la otra para una velocidad del aire de V=2.33 m/s. Estos resultados permiten con‐
cluir que manteniendo la relación L/G pero con valores diferentes de Vm y CT, no se mantienen las
condiciones de semejanza que garanticen la similitud del proceso de transferencia de calor durante
la operación de la torre.
d = 0,658(L/G)‐0,61
0,1
1,0
0,1 1,0 L/G
d
L = 6000 l/h
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
39
Fig. 3‐2 Curvas de funcionamiento de la instalación experimental para L o G constantes.
3.2 Eficiencia de torres de enfriamiento.
Para determinar la eficiencia respecto al funcionamiento de una torre de enfriamiento de agua,
es necesario recurrir a parámetros que califiquen cuantitativamente el diseño o al funcionamiento de
la misma.
En las torres de tiro mecánico es importante conocer la eficiencia con la cual el grupo motor‐
ventilador transforma la energía eléctrica en energía cinética y de presión necesaria para contrarres‐
tar la perdida de carga que produce el flujo de aire durante el funcionamiento de la torre. Esta efi‐
ciencia se puede evaluar mediante el Parámetro de calidad electro‐fluido dinámico, QP, que se defi‐
ne como la relación entre la potencia eléctrica activa, Wact y la energía cinética del flujo de aire, Ec, en
el interior de la torre Ref. [10].
act
c
WQP
E (3‐3)
La potencia necesaria para hacer circular el aire en la torre es función de la pérdida de carga y
del caudal e igual a:
nec gW p W (3‐4)
donde Wg es el caudal volumétrico de aire y p la pérdida de carga total en la torre, incluyendo la
descarga al aire libre. Esta pérdida se puede expresar como:
21
2 g mp V (3‐5)
d = 0,767(L/G)‐0,61
d = 0,586(L/G)‐0,15
0,1
1,0
0,1 1,0
L=9000 l/h V=2.33 m/s
L/G
d
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
40
donde es el coeficiente de pérdida de carga. La obtención de este coeficiente, para los rellenos y las torres de enfriamiento, no resulta fácil, no se encuentra en la bibliografía especializada ni en la in‐
formación suministrada usualmente por los fabricantes, por lo que para tener su valor es necesario
recurrir a ensayos para determinarlo empíricamente.
La potencia necesaria, en términos de la potencia activa, Wact, y de las eficiencias del motor eléc‐
trico junto con el ventilador, es:
nec act mot vent act mtvW W W (3‐6)
La energía cinética del flujo de aire es igual a:
21
2c g g mE W V (3‐7)
Teniendo en cuenta las ecuaciones (3.2), (3.3), (3.4) y (3.5) el parámetro de calidad, ecuación
(3.1), resulta:
mtv
QP
(3‐8)
Como se observa, QP es directamente proporcional al coeficiente de pérdida de carga e inver‐
samente proporcional a la eficiencia del grupo impulsor del aire que incluye: motor eléctrico, trans‐
misión y ventilador. Cuanto menor sea el parámetro de calidad electro‐fluido dinámico, el proceso de
transformación de energía eléctrica en cinética resultara más eficiente.
Bajo la hipótesis de que el rendimiento del motor eléctrico es una constante que depende del
tipo de motor, potencia y calidad constructiva, el parámetro de calidad electro‐fluido dinámico resul‐
ta ser un parámetro de naturaleza fluido dinámica y como tal responde a las leyes de semejanza per‐
tinentes.
Para determinar el QP es necesario considerar su definición y realizar su determinación experi‐
mental midiendo la potencia eléctrica activa y el caudal de aire.
La carga de agua, CT, parámetro que representa el caudal de agua por unidad de área de pasaje,
cuantifica el orden de magnitud de la velocidad media de caída del agua, cuanto más grande sea,
mayor será el volumen de agua que circula a través de la torre. En la Fig. 3.3, se muestra la variación
del parámetro de calidad QP en función de CT, para los tres tipos de relleno de salpicado estudiados
en este trabajo, denominados: relleno de 20 tubos, relleno de 46 tubos y relleno de salpicado DZ,
para una velocidad media del aire de 2.92 m/s. El gráfico muestra la sensibilidad del QP con respecto
a la carga de agua, la altura (cantidad de capas de relleno) y tipo de relleno, es decir con respecto al
coeficiente de pérdida de carga .
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
41
Fig. 3‐3 Parámetro de calidad QP en función de la carga de agua CT. (Instalación experimental).
El parámetro de calidad electro‐fluido dinámico permite evaluar el efecto de bloqueo por exce‐
sivo caudal de agua o por excesivo caudal de aire. En la Fig. 3.3, se puede visualizar el efecto de blo‐
queo por excesivo caudal de agua. Donde se puede apreciar que para valores de CT del orden de los
15 a 25 m/h, ciertos tipos de configuraciones de relleno presentan un marcado incremento del QP,
acorde con el importante aumento de pérdida de carga asociado al efecto de bloqueo del flujo de
aire. Siendo el relleno más comprometido, el de salpicado de DZ en la configuración de 2 y 3 capas,
los cuales presentan valores de QP excesivamente altos.
El valor de la carga de agua (CT) para el cual comienza a aparecer el fenómeno de bloqueo de‐
pende del coeficiente de pérdida de carga de la configuración de la torre y del relleno; cuanto ma‐
yor sea el coeficiente de pérdida de carga de la configuración el efecto de bloqueo se presentara
generalmente a menores valores de la carga de agua. En la Fig. 3.4, se muestra el coeficiente de
pérdida de carga de los tres tipos de rellenos para las diferentes configuraciones, con la torre funcio‐
nando sin agua. Prácticamente los valores de sin agua se mantienen constantes independientemente
de la velocidad media del aire.
En la Fig. 3.5, se muestra qué ocurre con el valor de , cuando se le agrega agua (caudal de agua: 15000 l/h). Para los rellenos de menores sin agua, o sea los de 20 tubos y 46 tubos (excepto el de 3 capas), el valor de (con agua) desciende con la velocidad, lo que significa que a medida que aumen‐
ta la velocidad media del caudal de aire, el campo de movimiento entre el agua y el aire se ordena
disminuyendo la perdida de carga, y esto hace disminuir el parámetro de calidad electro‐fluido diná‐
mico, Fig. 3.6.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
Sin relleno
CT [m/h]
QP
Vm=2.92 m/s
Capítulo 3. Eficiencia en torres de enfriamiento.
42
Fig. 3‐4 Coeficiente de pérdida de carga en función de la velocidad media de la instalación experimental y L=0 l/h.
En el caso de todas las configuraciones del relleno de salpicado DZ y en el de 3 capas de 46 tu‐
bos, a partir de una velocidad media del aire de 2.3 m/s, el valor del coeficiente de pérdida de carga
asciende considerablemente debido al bloqueo por excesivo caudal de aire, produciendo un aumen‐
to del QP, Fig. 3.6.
En la Fig. 3.6, se observa el efecto de bloqueo por excesivo caudal de aire, para un caudal de
agua de 15000 l/h.
Observando las Fig. 3.5 y 3.6, se encuentra una similitud en la forma de las graficas, lo que impli‐
ca que el parámetro de calidad electro‐fluido dinámico está prácticamente gobernado por el coefi‐
ciente de pérdida de carga y con ello se manifiesta que la eficiencia del grupo impulsor del aire mtv
se mantiene prácticamente constante.
0
10
20
30
40
50
60
70
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
Sin relleno
Vm [m/s]
sin agua
Fig. 3‐5 C
Fig. 3‐6 Parám
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1,0
Rellen
Rellen
Rellen
Sin re
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1,0
Rellen
Rellen
Rellen
Sin rel
QP
Ca
Coeficiente de p
metro de calidad
1
no 20 tubos (1 cap
no 46 tubos (1 cap
no salpicado DZ (1
lleno
no 20 tubos (1 cap
no 46 tubos (1 cap
no salpicado DZ (1
lleno
apítulo 3. Efi
pérdida de carga
d QP en función
1,5
pa)
pa)
1 capa)
1,5
pa)
pa)
1 capa)
ficiencia en to
a en función de
n de la velocida
2,0
Relleno 20 tu
Relleno 46 tu
Relleno salpic
2,0
Relleno 20 tub
Relleno 46 tub
Relleno salpic
orres de enfr
e la velocidad m
ad media del fluj
2,5
bos (2 capas)
bos (2 capas)
cado DZ (2 capas)
2,5
bos (2 capas)
bos (2 capas)
cado DZ (2 capas)
riamiento.
media. (Instalaci
ujo de aire. (Inst
3
Relle
Relle
) Relle
Relle
Relle
) Relle
ión experiment
talación experim
3,0
eno 20 tubos (3 c
eno 46 tubos (3 c
eno salpicado DZ
Vm
3,0
eno 20 tubos (3 ca
eno 46 tubos (3 ca
eno salpicado DZ
Vm [
L=15000 l/
43
tal).
mental).
3,5
apas)
apas)
(3 capas)
m [m/s]
3,5
apas)
apas)
(3 capas)
[m/s]
/h
3
44
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
45
4 Requerimientos para la realización de los ensayos.
4.1 Elección del Estándar Internacional.
Cuando se ejecuta un ensayo, cualquiera sea su tipo o elemento sobre el cual se realiza, es im‐
portante que los resultados obtenidos sean confiables, representativos y además puedan ser compa‐
rados con los de otros ensayos. Ello implica la necesidad de ejecutarlos bajo determinadas condicio‐
nes estandarizadas. Para esto se recurre a fuentes con experiencia en el tema y que sean una auto‐
ridad reconocida en la materia. Dichas fuentes no son otras que los Estándares Internacionales, entre
los que se podrían mencionar: ISO, ASME, DIN, JIS, IRAM y otros que han elaborado normas sobre
diversas aéreas industriales.
De acuerdo a lo expuesto es necesario entonces escoger un estándar aplicable a nuestro interés:
las torres de enfriamiento de agua. En este ámbito es numerosa la información que existe y entre
otras podrían mencionarse las normas japonesas (JIS), las norteamericanas (ASME y CTI) y las alema‐
nas (DIN). Para la realización de este trabajo se decidió optar por los estándares del Cooling Techno‐
logy Institute (CTI). Esta elección obedeció al elevado prestigio internacional de dicho instituto, a que
sus publicaciones e informes constituyen la mayor fuente bibliográfica y además a que los anteriores
trabajos finales sobre el tema lo adoptaron.
Por lo tanto los procedimientos y evaluaciones expuestos a continuación están basados en el
“Acceptance Test Code For Water Cooling Towers”, ATC‐105 del Cooling Technology Institute, Ref.
[14].
El citado código abarca a distintos tipos de torres, a saber:
Torres de circulación mecánica.
Torres de circulación natural.
Torres húmedas/secas de circulación mecánica.
Los requerimientos y procedimientos son generales para todos los tipos de torres, mientras que
los métodos para la evaluación de las performances son distintos para cada tipo de torre.
4.2 Requisitos del ATC‐105.
4.2.1 Condiciones del equipo.
La torre deberá estar en buenas condiciones operativas y cumplir con los siguientes requisitos:
Los sistemas de distribución de agua deberán estar limpios y libres de materiales extra‐
ños que puedan impedir el normal flujo de agua.
Los equipamientos mecánicos, si existen, deberán estar en buenas condiciones operati‐
vas.
Los ventiladores deberán rotar en la dirección correcta. Las paletas del ventilador de‐
berán tener el calaje especificado y entregar una potencia del orden de 10 % de la po‐tencia nominal.
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
46
Los conductos de circulación de aire deberán estar libres y que no haya algas u otros se‐
dimentos que puedan impedir la normal circulación del aire.
El relleno debe estar esencialmente libre de materiales extraños, incluyendo algas, acei‐
tes, alquitrán o incrustaciones metálicas.
Los caudales de reposición y/o sangrado podrán estar cerrados durante el ensayo, si al‐
gunos otros requerimientos evaluados durante el ensayo no se ven afectados en forma
adversa.
El nivel de agua, en la cuba de agua fría, deberá ser el de operación normal y mantener‐
se prácticamente constante durante el ensayo.
El flujo de aire de enfriamiento, tanto el interno como el externo, debe estar esencial‐
mente libre de materiales extraños y deberá satisfacer criterios de limpieza preestable‐
cidos.
4.2.2 Condiciones de operación.
El ensayo se deberá desarrollar dentro de las siguientes limitaciones en las condiciones de fun‐
cionamiento:
Las temperaturas de bulbo seco y húmedo deberán ser los valores de aire a la entrada y
medidas en concordancia con el párrafo 2.1.5, del Código ATC‐105.
La velocidad del viento deberá ser medida de conformidad con el párrafo 2.1.1 de dicho
código y no deberán excederse los valores siguientes:
Velocidad promedio del viento: 16 Km/h (10 mph).
Ráfagas de un minuto de duración: 24 Km/h (15 mph).
Los valores de los siguientes parámetros, no deberán variar respecto de las condiciones
de diseño, más allá de:
Temperatura de bulbo seco: 13.88 °C. Temperatura de bulbo húmedo: 8.33 °C. Salto térmico: 20 %. Caudal de agua: 10 %. Presión barométrica: 3.385 KPa ( 1 mmHg).
El total de sólidos disueltos en el agua de circulación, determinados por evaporación, no
debe exceder los valores de 5000 ppm o 1.1 veces la concentración de diseño.
Además el agua de circulación no debe contener más de 10 ppm. de aceite, óxidos o
sustancias grasas (determinada de acuerdo con el “Standard Methods for the Examina‐
tion of Water, Sewege, and Industrial Wastes”, publicado por la American Public Health
Asoc.).
4.2.3 Tolerancias en las condiciones de operación.
Para que los resultados del ensayo sean validados, la variación de las condiciones operativas du‐
rante el ensayo deberá estar dentro de los siguientes límites:
Caudal de agua: 5 %. Carga térmica: 5 %.
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
47
Salto térmico: 5%.
Las lecturas instantáneas de temperatura pueden variar, pero el rango de variación de los pro‐
medios durante el período de ensayo no deberá exceder:
Temperatura de bulbo seco: 2.78 °C/h (5 °F/h). Temperatura de bulbo húmedo: 1.12 °C/h (2 °F/h).
4.2.4 Instrumental de ensayo.
La ejecución de un ensayo del tipo que se está tratando, hace necesario que los instrumentos
tengan una elevada precisión y además estén calibrados con anterioridad a la realización del ensayo.
4.2.5 Parámetros a medir durante el ensayo.
4.2.5.1 Caudales de agua.
Caudal de agua.
Caudal de agua de reposición.
Caudal de agua de sangrado.
Estos dos últimos se medirán, solo si están operativos durante el ensayo, se pueden interrumpir
si no se afectan otras condiciones de funcionamiento exigidas de la torre.
4.2.5.2 Temperaturas.
Agua.
Temperatura de agua caliente.
Temperatura de agua fría.
Temperatura del caudal de reposición.
Temperatura del caudal de sangrado.
Aire.
Temperatura de bulbo seco del aire a la entrada.
Temperatura de bulbo húmedo del aire a la entrada.
4.2.5.3 Otros parámetros a medir.
Presión estática, para determinar la presión total en la entrada de agua, (párrafo
4.2.8.2).
Presión ambiente.
Potencia eléctrica demandada por el ventilador.
Velocidad y dirección del viento local.
Se tomará una muestra del agua circulante.
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
48
En los instrumentos para la medición de los parámetros se deberán cumplir los requerimientos
de precisión, apreciación y frecuencia de toma de lecturas dados en la tabla 4.1 de acuerdo a lo esta‐
blecido por el CTI en el ATC‐105.
Parámetro Precisión Apreciación Cantidad de lecturas (*)
Caudal de agua circulante 1.25 % 3.785 l/min (1 gpm) 3
Caudal de agua de reposición 1.25 % 3.785 l/min (1 gpm) 2
Caudal de agua de sangrado 1.25 % 3.785 l/min (1 gpm) 2
Temperatura de agua caliente 0.055 °C ( 0.1 °F) 0.11 °C (0.2 °F) 12
Temperatura de agua fría 0.055 °C ( 0.1 °F) 0.11 °C (0.2 °F) 12
Temperatura de caudal de reposición 0.055 °C ( 0.1 °F) 0.11 °C (0.2 °F) 2
Temperatura de caudal de sangrado 0.055 °C ( 0.1 °F) 0.11 °C (0.2 °F) 2
Temp. de admisión de bulbo seco 0.055 °C ( 0.1 °F) 0.11 °C (0.2 °F)
Temp. de admisión de bulbo húmedo 0.055 °C ( 0.1 °F) 0.11 °C (0.2 °F)
Velocidad y dirección del viento ‐‐‐‐ (1) 1.61 Km/h (1 mph)
Presión barométrica ‐‐‐‐ (1) 33.85 Pa (0.01 pulg. Hg) 1
Presión total a la entrada ‐‐‐‐ (1) 0.03048 m (0.1 pie) 1
(*) Número mínimo de mediciones por hora y por estación.
(1) La precisión no está especificada en el Código ATC‐105 del CTI.
Tabla 4‐1 Apreciación y precisión en los parámetros a medir.
4.2.6 Duración del ensayo.
Una vez alcanzada la condición de funcionamiento estacionario de régimen térmico, el tiempo
de ensayo debe ser no menor de una hora.
Si la inercia térmica es mayor a 5 minutos, el tiempo de ensayo cronometrado deberá ser de una
hora más la inercia térmica y en el cómputo de los resultados del ensayo no se tendrán en cuenta los
valores de los parámetros relevados durante el periodo de la inercia térmica.
Cuando la inercia térmica sea menor que 5 minutos, no es necesario que se incremente el tiem‐
po del ensayo, ni tampoco se eliminen los parámetros medidos durante éste período en el momento
de la evaluación de los resultados.
El tiempo de inercia térmica se estima mediante la siguiente ecuación:
60b L
ens
VS
L
(4‐1)
Donde S es inercia térmica en minutos, Vb el volumen de agua en la cuba durante el ensayo en
m3, L la densidad del agua de la cuba en kg/m3, Lens el caudal del ensayo en kg/h.
4.2.7 Localización de los puntos de medición de los parámetros.
La elección de los puntos de ubicación de los sensores resulta ser unos de los aspectos claves
para el éxito del ensayo ya que de ellos dependerá la representatividad del valor obtenido respecto
al valor real del parámetro y en consecuencia influenciaran en la precisión final de las mediciones.
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
49
El código ATC‐105 no define una única posibilidad de ubicación para cada parámetro, sino que
para algunos, enumera una serie de posibles localizaciones mientras que para otros, por ejemplo
temperaturas del aire de admisión, fija zonas donde la instalación de los sensores está permitida.
Para la ejemplificación del sistema de medición se opto por elegir entre todas las posibles ubica‐
ciones de los sensores, las descriptas en los puntos siguientes, tratando que se adapte a la configura‐
ción de una torre típica.
Una posible representación esquemática de la ubicación de los sensores es la que se muestra en
la Fig. 4.1.
Fig. 4‐1 Distribución de sensores sobre la torre de enfriamiento.
Tal vez algunos puntos de localización elegidos no resulten óptimos para otro tipo o configura‐
ción de torre, en cuyo caso deberán adecuarse a las particularidades que se planteen, las cuales de‐
berán evaluarse en el momento de implementar el ensayo.
4.2.8 Mediciones.
4.2.8.1 Potencia de entrada al ventilador.
La medición de la potencia de accionamiento del ventilador podrá realizarse en forma directa
midiendo la potencia eléctrica a bornes de los motores que accionan los ventiladores, mediante un
vatímetro, o bien puede realizarse en forma indirecta, a través de la tensión a la entrada, E (voltios),
la corriente I (amperes) y el factor de potencia, parámetros que permiten calcular la potencia activa
necesaria para mover el ventilador. Cabe aclarar que la precisión de la medición no está especificada.
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
50
4.2.8.2 Presión total de entrada de agua.
Normalmente, la presión total en la entrada es un parámetro que no se determina en los ensa‐
yos corrientes destinados sólo a la evaluación de las performances térmicas.
Cuando sea necesaria su determinación (para utilizarla en los cálculos de diseño) deberá colo‐
carse un sensor de presión estática en el conducto de alimentación de agua a la torre (en cualquier
punto de este conducto).
Su valor resulta de la suma de tres términos:
ht t tP SP VP D (4‐2)
La presión total corregida por la diferencia entre el caudal de diseño y el real se calcula median‐
te la ecuación (4.3):
2
dht t t
t
LP SP VP D
L
(4‐3)
Donde Pht es la presión total en la entrada (valor de ensayo), SPt la presión estática en la entrada
de la torre, VPt la presión dinámica en la entrada de la torre, D la distancia vertical entre línea central
a la entrada de la torre y a la curva de base, Lt el flujo de agua de diseño y Ld el flujo de agua de en‐
sayo.
4.2.8.3 Temperatura del aire a la entrada – Bulbo seco y bulbo húmedo.
Los sensores de temperatura del aire a la entrada deberán ubicarse a una distancia menor a 1.22
m (4 ft) de la boca de entrada del aire.
Además deberán colocarse la cantidad de puntos de medición según la siguiente ecuación:
0.40.2 entN A (4‐4)
Donde N es el número de puntos de medición de temperatura (N estaciones para bulbo seco y N
estaciones para bulbo húmedo), Aent el área de la entrada en ft2.
Cada punto de medición (de bulbo seco y húmedo) se ubicará en el centro de un rectángulo
imaginario, que se obtendrá tomando el área de la entrada de aire y dividiéndola en partes iguales,
como puntos de medición de temperatura se tomen; como mínimo se tomará la cantidad dada por la
ecuación precedente.
4.2.8.4 Temperaturas de agua.
Los sensores deberán estar ubicados en puntos donde se asegure un valor representativo de la
temperatura del flujo total del agua, garantizado por un mezclado adecuado de la misma.
Temperatura de agua caliente:
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
51
La temperatura del agua caliente se podrá medir en distintos puntos, por ejemplo:
En la entrada del conducto de entrada de agua.
En la descarga del conducto de agua.
En los colectores (previos a los rociadores).
En los sistemas de distribución.
Para torres con varias celdas, en el suministro principal (antes del primer rociador).
Si el suministro de agua a la torre resulta de la mezcla de dos o más caudales a diferentes tem‐
peraturas, en el punto de medición deberá asegurarse el mezclado completo, o bien realizar el pro‐
medio ponderado entre temperaturas y caudales de mezcla.
La temperatura de agua caliente se tomará a través de sensores que serán colocados en los
conductos de acceso a la entrada de la torre a una profundidad de inmersión de la vaina de aproxi‐
madamente 0.5 diámetro del mismo.
Temperatura de agua fría:
Se tomará con el sensor colocado en el conducto de salida de agua fría, después de la bomba de
circulación de agua (si hubiese una muy cercana a la salida del agua fría), a una distancia de 5 diáme‐
tros de la bomba, con el objeto de mitigar las perturbaciones en el flujo. La vaina se colocará a una
profundidad de inmersión de aproximadamente 0.5 diámetro del conducto.
La temperatura de agua deberá ser corregida por el calor agregado por la bomba, si hubiese, de
acuerdo al procedimiento descripto en el código ATC‐105, Apéndice ‐N. Si no está presenta la bomba en el circuito de agua fría, el sensor se montará tan próximo a la salida como sea posible.
Temperatura del agua de reposición:
La temperatura del caudal de agua de reposición se tomará mediante un sensor colocado en di‐
cho conducto, antes que éste ingrese al sistema y a la menor distancia posible de la entrada, para
asegurar que el valor sea lo más representativo del real. La profundidad de inmersión de la vaina en
el conducto deberá ser de aproximadamente 0.5 diámetro del mismo.
Temperatura del agua de sangrado:
La temperatura del caudal de sangrado se tomará mediante un sensor colocado en el conducto
del agua de sangrado, después que este abandone el sistema y a la menor distancia posible de la
salida. La profundidad de la inmersión de la vaina será igual a los casos anteriores.
4.2.8.5 Caudal de agua.
El código ATC‐105 recomienda diferentes dispositivos mediante los cuales se puede efectuar la
medición de los caudales de agua, a saber:
Tubo Venturi.
Caudalímetros volumétricos a turbina.
Capítulo 4. Requerimientos para la realización de los ensayos.
52
Sondas Pitot, para relevar el campo de velocidades.
Orificio calibrado.
Toberas de descarga.
Vertederos.
Los instrumentos para medir los diferentes caudales de agua, principal, sangrado o de reposición
deben producir la menor perturbación en el flujo de agua y la mínima pérdida de carga y en su insta‐
lación se deberán respetar las normas aconsejadas para su correcta operación.
4.2.8.6 Caudal de aire.
La determinación del caudal de aire no es exigido por el CTI (ATC‐105), para determinar la capa‐
cidad de la torre, pero si es necesario cuando se desconoce su valor o cuando se quiere obtener las
prestaciones termodinámicas de la torre o su curva de funcionamiento.
El CTI propone la utilización de dos instrumentos para realizar la determinación del caudal de ai‐
re, ellos son el anemómetro y el tubo Pitot, los cuales permiten medir la velocidad del aire.
4.2.9 Determinación de d.
El Cooling Technology Institute recomienda que la característica o número de unidades de difu‐
sión de la torre se la obtenga mediante la expresión integral de Merkel, ecuación (2.28), utilizando el
método de integración numérica de Tchebycheff, ecuación (2.34).
El número de unidades de difusión producido por la torre durante el ensayo se avalúa con los
valores medios registrados de la presión atmosférica, de la temperatura de bulbo húmedo del aire,
de la diferencia de temperaturas de agua caliente y agua fría, del acercamiento y de la relación de
caudales másicos agua/aire (L/G) del ensayo.
Capítulo 5. Instalación experimental.
53
5 Instalación experimental.
5.1 Componentes de la instalación experimental.
En el Departamento de Aeronáutica de la F.C.E.F. y N., de la Universidad Nacional de Córdoba,
desde hace varios años, se lleva a cabo un proyecto de I&D, denominado: “Eficiencias Electro y Ter‐
mo‐Fluido Dinámicas con aplicación a rellenos de torres de enfriamiento”, en el marco de este pro‐
yecto en el Laboratorio de dicho departamento se construyó una instalación experimental, que inclu‐
ye una torre de enfriamiento de agua del tipo de tiro inducido y los accesorios necesarios para su
operación, la misma se esquematiza en la Fig. 5.1:
Fig. 5‐1 Esquema de la instalación experimental.
1) Calefones.
2) Tanque de agua caliente.
3) Bomba de agua caliente.
4) Torre de enfriamiento de tiro inducido a contracorriente.
5) Bomba de agua fría.
6) Tanque de agua fría.
7) Bomba de recuperación.
8) Sistema de adquisición de datos (SAD).
9) Sensores de temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco.
10) Sensor de temperatura de agua caliente.
11) Sensor de temperatura de agua fría.
12) Caudalímetro de agua caliente.
13) Sensores de presión.
14) PC.
Capítulo 5. Instalación experimental.
54
15) Variador de frecuencia.
16) Tacómetro digital.
5.1.1 Descripción de los componentes del circuito de agua.
1) Calefones: dispone de 2 calefones de la firma Orbis de una capacidad de 14 L, conectados
en paralelo, los cuales reciben agua fría de dos fuentes: por un lado de la red de agua local y por otro
del tanque de agua fría. Esto último se realiza utilizando una bomba de recuperación y la apertura y
el cierre lógico de algunas de las válvulas que se pueden apreciar en el esquema de la Fig. 5.1. El agua
calentada por los calefones se almacena en el tanque de agua caliente.
2) Tanque de agua caliente: se utiliza un tanque para almacenar agua caliente para disponer
así de un volumen de agua (a temperatura constante) suficiente como para realizar los ensayos de‐
seados. Mediante una llave de paso y un caudalímetro se puede manejar a voluntad el caudal de
agua caliente hacia la torre de enfriamiento. Posee una capacidad de 2500 litros de agua; es abaste‐
cido por el agua proveniente de los calefones y por el agua proveniente del tanque de agua fría (6)
por medio de la bomba de recuperación (7), lo cual se realiza a través de una lógica de válvulas (Fig.
5.1).
Fig. 5‐2 Tanques de agua fría y agua caliente.
3) Bomba de agua caliente: es la encargada de enviar el agua caliente del tanque a la tobera
de pulverización de agua de la torre. Potencia: 2 HP. Fig. 5.3.
Fig. 5‐3 Bomba de agua caliente.
Capítulo 5. Instalación experimental.
55
4) Torre de enfriamiento: es del tipo de tiro inducido a contracorriente. La torre se soporta a
sí misma y al conjunto ventilador y difusor de aire mediante cuatro columnas construidas en base a
perfiles L de chapa. El armado es de tipo cajón, la estructura principal se encuentra cubierta con
planchas de chapa galvanizada que cumplen con las funciones de: contener el líquido que pueda
desplazarse eventualmente por las paredes, soportar la depresión interna, y las tensiones que pro‐
ducen la carga normal distribuida a través de la torre y la carga combinada por acciones que deven‐
gan en un principio de pandeo y excitaciones en el modo torsional longitudinal, generadas por el giro
del ventilador.
La torre incluye los siguientes componentes:
a) Grupo motor‐ventilador.
b) Aspersor.
c) Separador de gotas.
d) Cámara de ensayos.
e) Rellenos de salpicado.
Los componentes de la torre se muestran en la Fig. 5.4.
Fig. 5‐4 Componentes de la torre de enfriamiento.
a) Grupo motor‐ventilador: tienen los siguientes datos técnicos:
Motor:
Marca y tipo: Czerweny ‐ Inducción ‐ 1A90V‐2
Capítulo 5. Instalación experimental.
56
N° de Serie: 0E13690
Potencia eléctrica: 2.2 KW.
3 Fases ‐ frecuencia 50 Hz ‐ RPM=2840 ‐ cos =0.85 Tensión: 220 V / 380 V Y I nominal: 8.72 A / 5.5 A
Potencia mecánica: 3 CV ‐ IP: 55 ‐ S: 1 ‐ CL: F
Ventilador:
Marca y tipo: Gatti – Axial. Fig. 5.5.
Modelo: KPL 132 8 CB 443 35°
N° de alabes: 8
Angulo: 35°
b) Aspersor: el sistema de inyección de agua es monopunto, se realiza a través de una tobera de
pulverización tipo tobera DZ para torres de flujo en contracorriente, que se encargan de pul‐
verizar el agua produciendo un tamaño de las gotas y una distribución adecuada, Fig. 5.6.
c) Separador de gotas: como consecuencia de la pulverización del agua y el flujo de aire se pro‐
duce un arrastre de pequeñas gotas de agua al exterior de la torre y para evitar la pérdida de
agua, se hace pasar el aire a través de canales. La fuerza de inercia que surge como conse‐
cuencia de los cambios de dirección separa las gotas de agua y las deposita en la superficie
de los canales donde se van acumulando para luego caer al interior de la torre por acción de
la fuerza de gravedad, Fig. 5.6.
d) Cámara de ensayos: Es el lugar donde se colocan los rellenos, dispone de una puerta para fa‐
cilitar el acceso y realizar el cambio de los rellenos para los diferentes ensayos. Se puede rea‐
lizar el cambio de las tres capas a la vez, éstas se apoyan sobre correderas que se ubican a los
costados de la cámara. Dicha cámara tiene un área transversal de 0.518 m2, es cuadrada de
0.72 m de lado.
Fig. 5‐5 Ventilador (vista en planta).
Capítulo 5. Instalación experimental.
57
Fig. 5‐6 Separador de gotas y aspersor.
e) Rellenos de salpicado: los ensayos realizados fueron hechos sobre tres tipos de rellenos de
salpicado diferentes, denominados: relleno de 20 tubos, Fig. 5.7 y Fig. 5.8, relleno de 46 tu‐
bos, Fig. 5.9 y Fig. 5.10 y relleno de salpicado DZ, Fig. 5.11. Los rellenos de tubos fueron
hechos con tubos de polipropileno de una pulgada de diámetro y 0.72 m de largo, con una
configuración en tresbolillo sobre dos bases de plástico reforzado con fibra de vidrio para
sostener los tubos en el lugar correcto. El relleno de salpicado DZ es un relleno comercial de
la firma Ing. Dziula y Cía. S.A. Cada capa de relleno es de forma cuadrada de 0.72 m de lado y
la altura es de 0.23 m.
Si bien los rellenos no forman parte, estrictamente, de la torre, ya que el tipo de relleno es
una variable de los ensayos; su descripción se coloca en esta sección del informe debido a
que se ubican en la cámara de ensayos de la torre.
Fig. 5‐7 Esquema, relleno de 20 tubos.
Capítulo 5. Instalación experimental.
58
Fig. 5‐8 Relleno de 20 tubos.
Fig. 5‐9 Esquema, relleno de 46 tubos.
Fig. 5‐10 Relleno de 46 tubos.
Capítulo 5. Instalación experimental.
59
Fig. 5‐11 Relleno de salpicado de la firma Ing. Dziula y Cía S.A.
5) Bomba de agua fría: extrae el agua de la cuba de la torre y la envía al tanque de agua fría.
Potencia: 2 HP. Fig. 5.12.
Fig. 5‐12 Bomba de agua fría.
6) Tanque de agua fría: es de similares características al tanque de agua caliente, tiene una
capacidad de 2500 litros y en él se deposita el agua que proviene de la torre de enfriamiento. Fig.
5.2.
7) Bomba de recuperación: tiene la función de enviar el agua desde el tanque de agua fría
hacia el tanque de agua caliente, Fig. 5.13. La misma se puede hacer pasar por los calefones o no,
Capítulo 5. Instalación experimental.
60
según la situación lo amerite; para ello hay que operar las válvulas de acuerdo a la opción que se
requiera.
Fig. 5‐13 Bomba de recuperación.
5.1.2 Descripción de los sensores y del Sistema de Adquisición de Datos (SAD).
8) Sistema de Adquisición de Datos: Ref. [17]. Es un sistema de adquisición y registro de datos
equipado con sensores de presión y temperatura, que mediante módulos de adquisición de datos
(ADAM) permite procesar, visualizar y registrar las señales que surgen de diversos sensores instala‐
dos en la instalación experimental, incluida la torre de enfriamiento; los datos experimentales que se
obtienen permiten determinar las prestaciones termo‐fluido dinámicas de la misma y sus rellenos,
Fig. 5.14.
El control de la secuencia para la adquisición, procesamiento y registro de datos se realiza me‐
diante el código de cómputos automáticos desarrollado específicamente para este sistema, Ref. [17].
Este software visualiza simultáneamente en pantalla los valores instantáneos de los parámetros me‐
didos y los promedios correspondientes al momento del ensayo, Fig. 5.15.
La función del software es configurar el hardware del SAD, recibir las señales generadas por los
sensores de los parámetros que se deseen registrar, regular el proceso de medición, convertir y co‐
rregir las señales enviadas por los sensores, para luego grabarlos en archivos específicos para cada
ensayo.
Fig. 5‐14 Sistema de Adquisición de datos, SAD.
Capítulo 5. Instalación experimental.
61
Fig. 5‐15 Pantalla principal del SAD.
9) Sensores de temperatura de bulbo seco y bulbo húmedo: se utilizan sensores del tipo RTD
(Resistance Temperature Detector) de platino, son sensores de temperatura basados en la variación
de la resistencia de un conductor con la temperatura. De todos los conductores eléctricos utilizados
es el platino el que ofrece mejores prestaciones, como: baja resistividad para un mismo valor óhmico
(la masa del sensor será menor, por lo que la respuesta será más rápida), margen de temperatura
mayor y muy alta linealidad, Fig. 5.16.
Fig. 5‐16 Estación de medición de temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco.
10) Sensores de temperatura de agua caliente: se utiliza el mismo tipo de sensor que los utili‐
zados para medir la temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco, Fig. 5.17.
Capítulo 5. Instalación experimental.
62
11) Sensores de temperatura de agua fría: se utiliza el mismo tipo de sensor que los utilizados
para medir la temperatura de bulbo húmedo y bulbo seco, Fig. 5.17.
Fig. 5‐17 Sensores RTD, de agua caliente (izquierda) y agua fría (derecha).
12) Caudalimetro de agua caliente: Se utiliza para medir el caudal de agua que ingresa a la to‐
rre, es del tipo electromagnético de la firma Siemens, modelo MAG 5100W. Los datos se visualizan
en un visor digital y posee una conexión con el SAD. Fig. 5.18.
Fig. 5‐18 Caudalimetro Siemens, modelo MAG 5100W.
13) Sensores de presión: todos ellos se encuentran ubicados en un gabinete, los mismos se en‐
cargan de medir: la presión atmosférica (Patm), la presión estática en el anillo inferior con respecto a
la presión atmosférica (PT, diferencia de presión estática manométrica) y la diferencia de presión
estática entre el anillo inferior y superior (PA). El anillo inferior de tomas de presión estática está
ubicado a 10 cm sobre el separagotas en la sección cuadrada de la torre y el anillo superior se ubica a
45 cm por debajo del ventilador, en la sección circular (Fig. 5.1). Cada anillo está conformado por 4
tomas de presión estáticas conectadas entre sí para obtener un valor promedio en dicha sección, Fig.
5.26.
Dos sensores son del tipo diferencial es decir que tiene dos entradas, mientras que el sensor de
presión atmosférica es de una sola entrada, es un sensor absoluto.
14) PC: se utiliza para procesar y visualizar los datos obtenidos del SAD.
Capítulo 5. Instalación experimental.
63
15) Variador de frecuencia: permite variar la frecuencia de alimentación eléctrica que llega al
motor del ventilador y poder así variar su velocidad de giro. También en él se visualizan los paráme‐
tros de frecuencia y potencia eléctrica consumida por el motor. Es un variador de la firma Danfoss,
modelo Micro Drive VLT. Fig. 5.19.
Fig. 5‐19 Variador de frecuencia del motor del ventilador.
16) Tacómetro: se utiliza para obtener la velocidad de giro del ventilador (RPM). Es un tacóme‐
tro digital de la firma PROTOMAX, modelo SNM‐DT2234B. Fig. 5.20.
Fig. 5‐20 Tacómetro digital.
5.2 Calibración de los sensores.
Cada sensor de presión del SAD registra en miliamperes (mA) de corriente la diferencia de pre‐
sión existente entre dos tomas, excepto el sensor de presión atmosférica que es un sensor absoluto,
registra los datos de una sola toma. Los módulos ADAM toman la señal analógica y la convierten en
digital para transmitirla a la PC, a través de un conversor RS 485 – RS 232, Fig. 5.14.
Para poder utilizar este dispositivo en los ensayos se requirió determinar la función de transfe‐
rencia que permite transformar los valores registrados en miliamperes por cada sensor pertinente
del SAD en valores de presión (Pascales).
Capítulo 5. Instalación experimental.
64
5.2.1 Sensores de presión.
Para los diferentes ensayos realizados en la instalación experimental se utilizaron tres sensores
de presión:
Sensor 1: mide la presión estática en el anillo inferior con respecto a la presión atmosfé‐
rica, PT.
Sensor 2: mide la diferencia de presión estática entre el anillo inferior y superior, PA.
Sensor 3: mide la presión atmosférica, Patm.
Previo al comienzo de los ensayos se realizó la calibración de dichos sensores de presión, para
ello se requirió de la utilización de un catetómetro y un manómetro en “U”, con agua como líquido
manométrico. Fig. 5.21.
Catetómetro. Manómetro en “U”.
Fig. 5‐21 Instrumentos para la calibración de los sensores de presión.
La calibración consistió en medir, para diferentes valores de presión, la intensidad de corriente
producida por el sensor. Para producir los diferentes valores de presión, se utilizó una jeringa que
inyectaba aire a presión a través de una derivación en T, conectada a uno de los extremos de un
manómetro en U y en el otro extremo al sensor a calibrar, Fig. 5.22.
Con el catetómetro se obtuvieron las alturas de las dos columnas de agua del manómetro; y se
calculó la diferencia de ambas, H. En la Fig. 5.22 se presenta esquemáticamente la instalación.
Los sensores de presión están conectados al SAD de la PC, en la cual se puede registrar el valor
correspondiente a cada presión medido en miliamperes (mA). La calibración se realizó para cada uno
de los sensores.
Los diferentes valores de presión dados por la jeringa, expresados en Pascales (Pa), se represen‐
taron gráficamente en función de la corriente generada por el sensor, a partir de las cuales se obtuvo
la línea de tendencia por el método de regresión lineal, cuya ecuación representa la función de trans‐
ferencia (FT), mostradas en las Fig. 5.23, Fig. 5.24 y Fig. 5.25, para cada uno de los sensores.
Capítulo 5. Instalación experimental.
65
Fig. 5‐22 Esquema de la instalación para la calibración de los sensores de presión.
Las líneas de tendencia se obtuvieron con un coeficiente de determinación R2 de 0.999, lo que
nos dice que el ajuste del modelo de regresión lineal a los datos es satisfactorio.
Fig. 5‐23 Función de transferencia del sensor 1, PT.
Como se puede observar en los gráficos de las Fig. 5.23, 5.24 y 5.25, todos los sensores tienen
una respuesta lineal. Lo que verdaderamente interesa saber de estas funciones, obtenidas a través
de correlación lineal, es la pendiente de la recta. El término independiente en la función de transfe‐
rencia de los sensores 1 y 2 no se tiene en cuenta, ya que corresponde al error a cero que introducen
los mismos, el cual varía con la temperatura ambiente. Este error a cero se consigue, midiendo la
respuesta del sensor cuando no haya flujo de aire a través de los anillos, es decir cuando las tomas de
presión estén a presión atmosférica (esto se realiza antes y después de cada ensayo). El valor medido
será restado luego, en los valores obtenidos en los ensayos.
y = 59,75x + 20,60R² = 0,999
‐1500
‐1000
‐500
0
500
1000
1500
‐20 ‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15 20
H [Pa]
Corriente emitida por el sensor, I [mA]
Capítulo 5. Instalación experimental.
66
Fig. 5‐24 Función de transferencia del sensor 2, PA.
Fig. 5‐25 Función de transferencia del sensor 3, Patm.
5.2.2 Determinación del caudal y de la velocidad media del aire en la cámara de ensa‐
yos.
Con el fin de obtener directamente el caudal de aire en las mediciones y la velocidad del aire en
la cámara de ensayos de la torre, se determinó experimentalmente una función de transferencia que
vincula la presión dinámica (q) en el anillo superior de tomas estáticas con la caída de presión estáti‐
y = 59,54x + 19,43R² = 0,999
‐1500
‐1000
‐500
0
500
1000
1500
‐20 ‐15 ‐10 ‐5 0 5 10 15 20
H [Pa]
Corriente emitida por el sensor, I [mA]
y = 4322x + 26086R² = 0,999
93000
94000
95000
96000
97000
98000
99000
100000
15,50 16,00 16,50 17,00 17,50
Patm [Pa]
Corriente emitida por el sensor, I [mA]
Capítulo 5. Instalación experimental.
67
ca entre dos secciones dentro de la torre (PA). Estas secciones, de tomas estáticas, son el anillo
inferior y el anillo superior; las cuales están conectadas al sensor de presión diferencial 1. Fig. 5.26.
Fig. 5‐26 Tomas de presión estática.
La presión dinámica en el anillo superior de tomas estáticas se determina mediante una sonda
Pitot, luego se calcula la distribución de velocidades en dicha sección para obtener el caudal de aire.
En las entradas del sensor de presión diferencial 2 se colocaron las tomas de presiones prove‐
nientes de la sonda de presión total‐estática (sonda Pitot), Fig. 5.27 y Fig. 5.28.
La sonda Pitot fue confeccionada en el laboratorio de acuerdo a las reglas de construcción de la
toma total‐estática de Prandtl, Ref. [13], procurando el menor error en la medición de presiones
estáticas debido a la superposición de interferencias producidas en la zona de los sensores, por causa
de la nariz y bastón de la sonda.
Fig. 5‐27 Sonda Pitot.
Del análisis de la expresión del teorema de Bernoulli, surge:
total estáticaP P q (5‐1)
donde Ptotal es la presión de impacto de la sonda Pitot, Pestática es la presión estática que mide la sonda
Pitot, Fig. 5.27, y q es la presión dinámica.
Siendo la presión dinámica:
Capítulo 5. Instalación experimental.
68
21
2 aireq V (5‐2)
Como se observa en la ecuación (5.1), con la diferencia de presiones que mide la sonda Pitot se
puede obtener el valor de la presión dinámica q en esa ubicación, y con diferentes puntos medidos
en una sección se obtiene el valor de la presión dinámica promedio en dicha área.
Despejando q de la ecuación (5.1) y reemplazando en la ecuación (5.2) queda:
21
2total estática aireq P P V (5‐3)
donde aire es el valor de la densidad del aire al momento del ensayo. Para calcularlo se lo consideró
como un gas perfecto y se utilizó la ecuación de estado de los gases perfectos:
atmaire
amb
P
R T
(5‐4)
donde Patm es la presión atmosférica en el momento del ensayo, Tamb es la temperatura ambiente
(temperatura de bulbo seco) en el momento del ensayo y R es la constante del aire (R=287.16
[J/(K∙Kg)]).
La sonda se ubicó de modo tal de obtener la presión dinámica q en el anillo superior, para esto
se realizaron dos perforaciones en la sección circular de la torre (ducto de entrada de aire al ventila‐
dor) para poder introducir la sonda y realizar varias mediciones en dos ejes. Simultáneamente se
obtuvo la diferencia de presión estática entre los anillos superior e inferior. Fig. 5.28.
Fig. 5‐28 Esquema de la ubicación de la sonda y de los anillos de tomas estáticas para la correspondiente medición de pre‐siones.
Con la sonda Pitot se realizaron mediciones en once puntos de cada uno de dos ejes perpendicu‐
lares (a la altura del anillo superior), Fig. 5.29, para diferentes velocidades de giro del ventilador,
correspondientes a 10 Hz, 20 Hz, 30 Hz, 40 Hz y 50 Hz.
Capítulo 5. Instalación experimental.
69
Se dividió la superficie del ducto de entrada de aire al ventilador en 5 secciones de igual área,
promediándose los valores de las presiones correspondientes a cada sección. Fig. 5.29.
Fig. 5‐29 Puntos de posicionamiento de la sonda Pitot a lo largo de dos diámetros perpendiculares.
En la Tabla 5.1 se muestran las estaciones correspondientes a cada sección y los valores de las
aéreas de dichas secciones.
Sección
Área de la sección (As)[m2]
Estaciones
1 0,0318 X1‐X11, Y1‐Y11
2 0,0318 X2‐X10, Y2‐Y10
3 0,0318 X3‐X9, Y3‐Y9
4 0,0318 X4‐X8, Y4‐Y8
5 0,0318 X5‐X6‐X7, Y5‐Y6‐Y7
Área total (S1) = 0,159
Tabla 5‐1 Estaciones y áreas de las secciones establecidas sobre el ducto de entrada de aire al ventilador.
Para la obtención del PA se realizó un promedio de las lecturas de las 22 estaciones para cada
frecuencia del motor del ventilador.
Para obtener el valor medio de la presión dinámica q en el anillo superior, se promediaron los
valores de la presión dinámica por sección (qs). De la ecuación (5.2) se obtiene la velocidad media de
la sección (Vs):
2 ss
aire
qV
(5‐5)
El caudal másico de aire por sección (Qs) resulta:
aire s sQs V A (5‐6)
Capítulo 5. Instalación experimental.
70
siendo As el área de cada sección.
Y el caudal total (QT) resulta:
5
1iT s
i
Q Q
(5‐7)
Con el caudal total (QT), el área total del ducto (S1) y la densidad del aire al momento del ensayo
(aire), de la ecuación (5.6) se obtuvo la velocidad media en el anillo superior (V1.) del ducto de entra‐
da de aire al ventilador:
11
T
aire
QV
S
(5‐8)
Para cada valor de frecuencia ensayado se determinó la presión dinámica correspondiente a las
velocidades medias obtenidas en el anillo superior y el respectivo PA promedio, valores que se
muestran en la Tabla 5.2.
Frecuencia [Hz]
V1 [m/s]
qm [Pa]
PA [Pa]
0 0 0 0
10 3,25 5,94 6,77
20 6,76 25,63 28,95
30 10,19 58,21 65,32
40 13,48 101,75 114,61
50 16,64 154,71 176,97
Tabla 5‐2 Valores obtenidos en los ensayos para determinar la función de transferencia entre qm y PA.
Con la función de transferencia entre qm y PA, presentada en la Fig. 5.30, obtenida por regre‐
sión lineal de los puntos de la Tabla 5.2, se calcula la velocidad del aire en el anillo superior y el cau‐
dal de aire, luego por continuidad se obtiene el valor de la velocidad del aire en la cámara de ensa‐
yos.
A partir de la expresión de la presión dinámica, ecuación (5.2), se despeja la velocidad del aire
en la sección circular del ducto de entrada de aire al ventilador V1, y expresando la presión dinámica
en términos de la función de transferencia obtenida (Fig. 5.30), se obtiene:
1
0.876 0.329 2A
aire
PV
(5‐9)
El caudal volumétrico en el anillo superior es igual a:
1 1 1Wg V S (5‐10)
donde S1 es el área del anillo superior (área del ducto de entrada de aire al ventilador). Luego por
continuidad:
1 1 2mV S V S (5‐11)
Capítulo 5. Instalación experimental.
71
Despejando se obtiene la velocidad media del aire en la cámara de ensayos de la torre (Vm):
11
2m
SV V
S (5‐12)
Fig. 5‐30 Grafico de la función de transferencia que vincula la presión dinámica en el anillo superior con la caída de presión entre los anillos de tomas estáticas (superior e inferior) de la torre.
y = 0,876x + 0,329R² = 0,999
0
50
100
150
200
0 50 100 150 200
qm [Pa]
PA [Pa]
72
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
73
6 Ensayos y resultados experimentales.
6.1 Protocolo de ensayos.
Para realizar los ensayos, resulta conveniente establecer un protocolo de los mismos para garan‐
tizar la repetitividad de los ensayos, de acuerdo al ATC‐105 del CTI y a la experiencia adquirida en los
numerosos ensayos que se realizaron a través de los años en instalaciones similares.
Por otro lado el protocolo de ensayos tiene el objetivo de brindarle a todo usuario que haga uso
de la instalación, la información necesaria para poder operarla sin dificultad.
Dicho protocolo se expone a continuación:
1. Verificar el nivel de agua en los dos tanques. En caso de que el tanque de agua caliente
contenga agua, se deberá trasvasar al tanque de agua fría mediante el sistema de bom‐
beo principal (bomba de agua caliente y bomba de agua fría).
2. Encender los calefones.
3. Abrir las válvulas de ingreso de agua a los calefones y poner en marcha la bomba de re‐
cuperación. Así comienza el llenado del tanque de agua caliente.
4. Una vez vaciado el tanque de agua fría se verifica el nivel del tanque de agua caliente. En
caso de no haber llegado al límite máximo se deberá aportar agua de la red. Esto se lo‐
gra apagando la bomba de recuperación, se cierra la válvula posterior a dicha bomba y
se abre la válvula proveniente de la red.
5. Conforme se va llenando el tanque de agua caliente, el cual lleva un tiempo de 50 minu‐
tos aproximadamente, se debe conectar a la red eléctrica el banco SAD el cual contiene:
el variador de frecuencia que alimenta el motor, los diferentes módulos ADAM de los
sensores de temperatura, presión y caudal de agua, y la PC.
6. Encender la PC y los módulos de los sensores.
7. Verificar la correcta posición de las tomas de presión estática de los dos anillos, que no
exista ningún doblez ni obstrucción en las mangueras.
8. Revisar el interior de la torre, asegurando que se encuentre el tipo y número de capas
de relleno deseadas en el ensayo. Asegurar la puerta de ingreso a la cámara de ensayos.
9. Extraer la cúpula que obstruye la salida de aire de la torre al exterior, la cual se encuen‐
tra atornillada al techo del laboratorio.
10. Controlar la correcta posición de roscado y sellado de los sensores de temperatura (RTD
de agua caliente y agua fría), a fin de evitar fugas de agua durante el ensayo.
11. Verificar que el receptáculo de agua del RTD de temperatura de bulbo húmedo se en‐
cuentre lleno de agua para que la gasa de dicho sensor permanezca húmeda.
12. Antes de realizar un ensayo para un determinado caudal de agua y aire, se debe tomar
las mediciones de los errores a cero que poseen los sensores de presión diferencial, ya
que varían con la temperatura ambiente; también se recomienda tomar el error a cero
al final de cada ensayo para luego promediarlos y restarlos a los valores medidos en el
ensayo.
13. Resulta conveniente tener un programa de ensayos previo, donde se definan los cauda‐
les y frecuencias de trabajo que se deseen ensayar. Antes de poner en marcha el siste‐
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
74
ma de bombeo y el ventilador, y comenzar a adquirir los datos, se debe chequear que
los parámetros, tanto de los sensores de temperatura como los de presión y de caudal
de agua, estén activos en el software encargado de adquirir y procesar los datos.
14. Se definen los caudales de agua y las velocidades del aire (Vm) en la cámara de ensayos.
Para ajustar la Vm del ensayo se debe aplicar la metodología del ejemplo de la Tabla A‐1
del Apéndice A.
15. Se procede a la realización del primer ensayo: se enciende la bomba de agua caliente (al
mismo tiempo se enciende la bomba de agua fría ya que las dos están conectadas al
mismo interruptor), con la válvula que le sigue se controla el caudal de agua deseado
observando el visor digital del caudalimetro. Luego, para ajustar el caudal de aire, te‐
niendo en cuenta los valores registrados por el SAD, se adecua el valor computado por
el sensor 2 (PA) mediante el variador de frecuencia (que comanda la velocidad del ven‐
tilador), hasta hacerlo coincidir con el valor dado por la columna (8) de la Tabla A‐1 del
Apéndice A, correspondiente a la Vm del ensayo. Luego se oprime “adquirir” en la panta‐
lla principal del SAD y así se comienzan a registrar los datos del ensayo. Se recomienda
que cada ensayo dure no menos de 4 minutos, una vez alcanzada la condición de fun‐
cionamiento estacionario de régimen térmico.
Se recomienda mantener siempre un nivel de agua prudencial en la cuba de agua fría,
esto se logra regulando la válvula posterior a la bomba de agua fría.
Si se realizaran muchos ensayos seguidos, se puede utilizar la bomba de recuperación
para ir trasvasando el agua al tanque de agua caliente, recalentándola en los calefones
en forma total o parcial.
16. Se repite el procedimiento para todos los caudales de agua y aire deseados.
6.2 Ensayos.
Para determinar los parámetros de funcionamiento térmicos, eléctricos y fluido‐dinámicos de la
torre de enfriamiento de la instalación experimental y de los tres tipos de rellenos de salpicado pro‐
puestos, se realizó una sucesión de ensayos en serie, para las siguientes condiciones de operación:
Rellenos:
Relleno de 20 tubos (Fig. 5.7 y Fig. 5.8).
Relleno de 46 tubos (Fig. 5.9 y Fig. 5.10).
Relleno de salpicado DZ (Fig. 5.11).
Configuración de la cámara de ensayos:
Sin relleno.
1 capa de relleno.
2 capas de relleno.
3 capas de relleno.
Se adoptaron 4 caudales de agua, representativos de las condiciones operativas de torres de si‐
milares características, y además se realizaron ensayos sin agua; a saber:
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
75
0 l/h.
6000 l/h.
9000 l/h.
12000 l/h.
15000 l/h.
A su vez se analizaron 4 velocidades de aire a ensayar (o lo que es lo mismo 4 caudales de aire),
siendo la mínima de 1.75 m/s y la máxima de 3.5 m/s y entre ellas dos velocidades mas, espaciadas a
iguales intervalos entre una de otra, o sea a 2.33 m/s y 2.92 m/s. Debido a la pérdida de carga que
presenta el relleno comercial de la marca DZ, cuando se ensayaban 2 o 3 capas de relleno para cau‐
dales altos, no se lograba llegar a la velocidad de 3.5 m/s en la cámara de ensayos, por lo que se de‐
cidió descartar dicha velocidad y adoptar una cuarta velocidad de 1.4 m/s. Finalmente se adoptaron
las siguientes velocidades para los ensayos:
1.4 m/s.
1.75 m/s.
2.33 m/s.
2.92 m/s.
6.2.1 Sistematización de los ensayos.
La sistematización de los ensayos se realizó para cada configuración de la torre: sin relleno, 1
capa, 2 capas o 3 capas de relleno; de acuerdo al siguiente orden:
Vm=1.4 m/s
Sin agua.
6000 l/h.
9000 l/h.
12000 l/h.
15000 l/h.
Vm=1.75 m/s
Sin agua.
6000 l/h.
9000 l/h.
12000 l/h.
15000 l/h.
Vm=2.33 m/s
Sin agua.
6000 l/h.
9000 l/h.
12000 l/h.
15000 l/h.
Vm=2.92 m/s
Sin agua.
6000 l/h.
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
76
9000 l/h.
12000 l/h.
15000 l/h.
6.2.2 Parámetros de los ensayos.
A partir de los datos obtenidos en los ensayos se procedió a calcular los siguientes paráme‐
tros:
Vm: velocidad del aire en la cámara de trabajo.
L/G: Caudal másico de agua/caudal másico de aire.
d: número de unidades de difusión.
CT: carga de agua.
QP: parámetro de calidad electro‐fluido dinámico.
PTotal: pérdida de carga total del conjunto torre‐relleno.
: coeficiente de pérdida de carga del conjunto torre‐relleno. relleno: coeficiente de pérdida de carga del relleno.
relleno/m: coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro.
6.2.3 Ejemplo del procedimiento y proceso de los datos registrados por el Sistema de
Adquisición de Datos, SAD.
A modo de ejemplo se presenta a continuación la manera de procesar los datos brindados por el
software del SAD. Como se mencionó anteriormente el software graba en la memoria de la PC los
archivos de cada ensayo con la extensión .BDT, luego estos datos son procesados mediante planillas
de cálculo Microsoft Excel.
Se muestran los archivos correspondientes al ensayo de 1 capa de relleno de 20 tubos para un
caudal de agua (Wl) de 6000 l/h y una velocidad media (Vm) en la cámara de ensayos de 1.4 m/s.
Antes de realizar el ensayo se obtienen las mediciones de los errores a cero que poseen los sen‐
sores de presión diferencial, Tabla 6‐1:
08/06/2012
Hora Thw Tcw Twb Tdb Q Patm Pt PA13:46:20 12,16 10,06 5,445 11,86 0,012 16,459 ‐0,221 ‐0,049
13:46:42 12,16 10,075 5,46 11,86 0,012 16,459 ‐0,223 ‐0,048
13:47:04 12,23 10,06 5,43 11,86 0,012 16,459 ‐0,223 ‐0,049
13:47:26 12,23 10,06 5,43 11,89 0,012 16,459 ‐0,223 ‐0,049
13:47:48 12,23 10,075 5,37 11,89 0,012 16,459 ‐0,224 ‐0,047
13:48:10 12,23 10,075 5,37 11,89 0,012 16,459 ‐0,224 ‐0,049
Archivo Historico
Tabla 6‐1. Datos del archivo grabado por el SAD. Correspondiente a los errores a cero de los sensores de presión diferencial antes de realizar el ensayo.
Luego se realiza el ensayo de una duración de poco más de 4 minutos registrándose los datos
que se muestran en la Tabla 6‐2:
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
77
08/06/2012
Hora Thw Tcw Twb Tdb Wl Patm Pt PA14:05:49 31,485 27,38 5,52 12,07 6,132 16,452 0,302 0,187
14:06:11 31,56 27,425 5,535 12,07 6,114 16,452 0,288 0,188
14:06:33 31,645 27,56 5,55 12,07 6,114 16,452 0,309 0,193
14:06:55 31,66 27,56 5,55 12,07 6,111 16,452 0,3 0,195
14:07:17 31,69 27,56 5,565 12,13 6,112 16,452 0,284 0,195
14:07:39 31,735 27,56 5,58 12,13 6,106 16,451 0,317 0,192
14:08:01 31,795 27,635 5,61 12,16 6,095 16,45 0,291 0,196
14:08:23 31,87 27,685 5,64 12,16 6,114 16,451 0,305 0,2
14:08:45 31,885 27,75 5,64 12,2 6,105 16,45 0,293 0,193
14:09:07 31,9 27,78 5,61 12,2 6,09 16,449 0,298 0,196
14:09:29 31,93 27,78 5,58 12,2 6,1 16,45 0,318 0,181
Archivo Historico
Tabla 6‐2. Datos del archivo grabado por el SAD. Correspondiente al ensayo realizado para 1 capa de relleno de 20 tubos, caudal de agua de 6000 l/h y Vm=1.4 m/s.
Al finalizar el ensayo se obtienen las mediciones de los errores a cero que poseen los sensores de
presión diferencial, Tabla 6‐3:
08/06/2012
Hora Thw Tcw Twb Tdb Wl Patm Pt PA14:20:31 33,82 29,69 5,95 12,59 0,012 16,449 ‐0,229 ‐0,053
14:20:53 33,42 29,69 5,98 12,65 0,012 16,449 ‐0,23 ‐0,05
14:21:15 32,99 29,63 5,965 12,68 0,012 16,449 ‐0,23 ‐0,052
14:21:37 32,58 29,6 5,95 12,68 0,012 16,449 ‐0,23 ‐0,052
14:21:59 32,165 29,54 5,95 12,665 0,012 16,449 ‐0,23 ‐0,05
14:22:21 31,765 29,54 5,95 12,59 0,012 16,449 ‐0,231 ‐0,05
Archivo Historico
Tabla 6‐3. Datos del archivo grabado por el SAD. Correspondiente a los errores a cero de los sensores de presión dife‐rencial después de realizar el ensayo.
Con estos datos se confeccionaron las planillas de cálculo Microsoft Excel:
Tabla 6‐4, corrección de presiones por el error a cero dadas por el sensor 1 (PT) y el
sensor 2 (PA) y la aplicación de la función de transferencia de cada sensor, para obtener
los datos en unidades de presión (Pascales).
Tabla 6‐5, cálculo de la velocidad en la cámara de ensayos (Vm).
Tabla 6‐6, parámetros calculados en cada ensayo.
En las columnas (7) y (8) de la tabla 6‐4 se presentan los valores corregidos, en [mA], de la dife‐
rencia de presión estática de la torre PT y la diferencia de presión estática entre el anillo inferior y
superior PA en valores absolutos, ya que las terminales de los sensores se conectaron para dar valo‐
res positivos, siendo que en realidad por ser la presión estática en dicho puntos menores a la at‐
mosférica, el valor de la diferencia resulta negativo. Para hacer notar esto, las columnas (9) de PT y
(11) PTotal se multiplicaron por ‐1. La columna (8) de PA se muestra en valor absoluto.
En la Tabla 6‐6 las columnas (13) de L/G y (15) de d, se repiten en las columnas (19) y (20) res‐
pectivamente, esto se realiza para agrupar los parámetros a estudiar en las últimas cuatro columnas
y así facilitar su visualización.
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
78
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)e0 DPT (antes) e0 DPA (antes) e0 DPT (despues) e0 DPA (despues) DPT DPA DPT DPA DPT DPA DPTotal
[mA] [mA] [mA] [mA] [mA] [mA] [mA] [mA] [Pa] [Pa] [Pa]Leído Leído Leído Leído Leído Leído Corregido Corregido
(5)-Prom(1)+Prom(3) (6)-Prom(2)+Prom(4)2 2
1 -0,221 -0,049 -0,229 -0,053 0,302 0,187 0,529 0,237 -31,578 14,101 -45,6792 -0,223 -0,048 -0,230 -0,050 0,288 0,188 0,515 0,238 -30,741 14,161 -44,9023 -0,223 -0,049 -0,230 -0,052 0,309 0,193 0,536 0,243 -31,996 14,458 -46,4544 -0,223 -0,049 -0,230 -0,052 0,300 0,195 0,527 0,245 -31,458 14,577 -46,0365 -0,224 -0,047 -0,230 -0,050 0,284 0,195 0,511 0,245 -30,502 14,577 -45,0806 -0,224 -0,049 -0,231 -0,050 0,317 0,192 0,544 0,242 -32,474 14,399 -46,8737 0,291 0,196 0,518 0,246 -30,921 14,637 -45,5588 0,305 0,200 0,532 0,250 -31,757 14,875 -46,6329 0,293 0,193 0,520 0,243 -31,040 14,458 -45,498
10 0,298 0,196 0,525 0,246 -31,339 14,637 -45,97611 0,318 0,181 0,545 0,231 -32,534 13,744 -46,27812
Promedios -0,22300 -0,04850 -0,23000 -0,05117 0,30045 0,19236 0,52695 0,24220 -31,48553 14,42041 -45,90594
[m/s]Nº
1,4
59,54*(8) (9)-(10)59,75*-(7)
Archivo Velocidad
Adq
ui04
Tabla 6‐4. Corrección de presiones por el error a cero.
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)
Patm t Patm T DPA q V1 Wg Vm
[mA] [ºC] [Pa] [K] [kg/m3] [Pa] [Pa] [m/s] [m3/s] [m/s] (3) (9) R*(4) S2
1 16,452 12,070 97191,544 285,220 1,187 14,101 12,682 4,623 0,735 1,4182 16,452 12,070 97191,544 285,220 1,187 14,161 12,734 4,633 0,736 1,4213 16,452 12,070 97191,544 285,220 1,187 14,458 12,994 4,680 0,744 1,4354 16,452 12,070 97191,544 285,220 1,187 14,577 13,099 4,699 0,747 1,4415 16,452 12,130 97191,544 285,280 1,186 14,577 13,099 4,699 0,747 1,4416 16,451 12,130 97187,222 285,280 1,186 14,399 12,942 4,671 0,743 1,4327 16,450 12,160 97182,900 285,310 1,186 14,637 13,151 4,709 0,749 1,4448 16,451 12,160 97187,222 285,310 1,186 14,875 13,360 4,746 0,754 1,4559 16,450 12,200 97182,900 285,350 1,186 14,458 12,994 4,681 0,744 1,435
10 16,449 12,200 97178,578 285,350 1,186 14,637 13,151 4,709 0,749 1,44411 16,450 12,200 97182,900 285,350 1,186 13,744 12,369 4,567 0,726 1,40012
Promedios 16,45100 12,133 97187,222 285,283 1,186 14,420 12,961 4,674 0,743 1,433
1,4
Adq
ui04
4322*(1)+26086
Velocidad[m/s]
Leído
NºArchivo
Leído Calculado (8) * S10,876 * (6) + 0,329(2) + 273,15 (2* (7)/(5))1/2
Tabla 6‐5. Cálculo de la velocidad en la cámara de ensayos (Vm).
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
79
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)
Patm Thw Tcw Twb Tdb Acerc T Wl Wl Wg Vm
[Pa] [ºC] [ºC] [ºC] [ºC] [ºC] [ºC] [m3 / hr] [l / hr] [m3 / s] [m/s]
1 97191,544 31,485 27,380 5,520 12,070 21,860 4,105 6,132 6132 0,735 1,4182 97191,544 31,560 27,425 5,535 12,070 21,890 4,135 6,114 6114 0,736 1,4213 97191,544 31,645 27,560 5,550 12,070 22,010 4,085 6,114 6114 0,744 1,4354 97191,544 31,660 27,560 5,550 12,070 22,010 4,100 6,111 6111 0,747 1,4415 97191,544 31,690 27,560 5,565 12,130 21,995 4,130 6,112 6112 0,747 1,4416 97187,222 31,735 27,560 5,580 12,130 21,980 4,175 6,106 6106 0,743 1,4327 97182,900 31,795 27,635 5,610 12,160 22,025 4,160 6,095 6095 0,749 1,4448 97187,222 31,870 27,685 5,640 12,160 22,045 4,185 6,114 6114 0,754 1,4559 97182,900 31,885 27,750 5,640 12,200 22,110 4,135 6,105 6105 0,744 1,435
10 97178,578 31,900 27,780 5,610 12,200 22,170 4,120 6,090 6090 0,749 1,44411 97182,900 31,930 27,780 5,580 12,200 22,200 4,150 6,100 6100 0,726 1,40012
Promedios 97187,222 31,741 27,607 5,580 12,133 22,027 4,135 6,108 6108,45 0,743 1,433
1,4
Adq
ui04
NºArchivo
(3) - (4)
Velocidad[m/s]
(2) - (3) Leído Calculado Calculado(8) * 1000Leído Leído LeídoLeído
(12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20)
L / G d W QP CT L / G d
[Kg/m3] [-----] [-----] [-----] [Kw] [-----] [m/h] [-----] [-----](9) / 3600 2 * DPT (16) * 1000 * S2
2 (8) (9) / 3600
(10) * (12) (12) * (11)2 0,5 * (12) * (10)3S2 (10) * (12)
1,187 1,953 26,482 0,274 0,191 217,620 11,838 1,953 0,274 11,187 1,943 25,675 0,275 0,191 216,284 11,803 1,943 0,275 21,187 1,924 26,187 0,267 0,191 209,806 11,803 1,924 0,267 31,187 1,915 25,541 0,268 0,191 207,305 11,797 1,915 0,268 41,186 1,916 24,765 0,270 0,191 207,283 11,799 1,916 0,270 51,186 1,925 26,685 0,274 0,191 211,049 11,788 1,925 0,274 61,186 1,907 25,005 0,271 0,191 206,031 11,766 1,907 0,271 71,186 1,898 25,281 0,271 0,191 201,228 11,803 1,898 0,271 81,186 1,922 25,404 0,267 0,191 209,749 11,786 1,922 0,267 91,186 1,905 25,344 0,265 0,191 206,012 11,757 1,905 0,265 101,186 1,968 27,974 0,269 0,191 225,870 11,776 1,968 0,269 11
121,186 1,925 25,849 0,270 0,191 210,749 11,792 1,925 0,270 Promedios
LeidoCalculado
Nº
Tabla 6‐6. Parámetros calculados en cada ensayo.
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
80
Para el cálculo del número de unidades de difusión d se utiliza un software desarrollado específicamente para tal fin, Fig. 6.1. En el cual se cargan los
datos brindados de acuerdo con la planilla presentada en Tabla 6‐7:
Velocidad Patm Twb DT Acerc L / G d
[m/s] [Pa] [ºC] [ºC] [ºC] [ --- ] [ --- ]1 97192 1 5,520 1 4,105 21,860 1,953 0,273832 97192 1 5,535 1 4,135 21,890 1,943 0,274703 97192 1 5,550 1 4,085 22,010 1,924 0,267404 97192 1 5,550 1 4,100 22,010 1,915 0,268125 97192 1 5,565 1 4,130 21,995 1,916 0,270426 97187 1 5,580 1 4,175 21,980 1,925 0,274107 97183 1 5,610 1 4,160 22,025 1,907 0,270868 97187 1 5,640 1 4,185 22,045 1,898 0,271409 97183 1 5,640 1 4,135 22,110 1,922 0,26733
10 97179 1 5,610 1 4,120 22,170 1,905 0,2647211 97183 1 5,580 1 4,150 22,200 1,968 0,2689612
Promedio 97187 1 5,580 1 4,135 22,027 1,925 0,27017
Nº
1,4
Adq
ui04
Archivo
Tabla 6‐7. Datos para el cálculo del número de unidades de difusión.
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
81
Fig. 6‐1 Pantalla del software utilizado para el cálculo del número de unidades de difusión d.
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
82
En la Tabla 6.8, se muestran los valores de los parámetros en estudio, para CT=Cte. (L=6000 l/h), correspondiente a 1 capa de relleno de 20 tubos.
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,925 0,270 11,792 210,749 0,191 0,743 1,433 ‐31,486 25,849 22,493 3,357 14,595 15,2 897 ‐45,906
1,75 1,521 0,280 11,846 141,956 0,269 0,953 1,838 ‐48,323 24,321 21,929 2,391 10,396 19,1 1129 ‐72,084
2,33 1,160 0,304 11,814 107,362 0,456 1,247 2,406 ‐80,762 23,750 20,875 2,875 12,501 25,0 1474 ‐121,681
2,92 0,943 0,345 11,767 94,214 0,732 1,524 2,940 ‐121,293 23,819 20,818 3,001 13,049 30,7 1802 ‐182,758
6000 l/h Relleno Tubos20 1 Capa
Tabla 6‐8. Planilla resumen, CT=Cte.
En la Tabla 6.9, se muestran los valores de los parámetros en estudio, para Vm=Cte., correspondiente a 1 capa de relleno de 20 tubos.
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia Potencia Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,42 … … … 204,395 ‐23,422 19,505 2,378 10,341 14,0 0,181 826 ‐37,627
6000 1,43 1,925 0,270 11,792 210,749 ‐31,486 25,849 3,357 14,595 15,2 0,191 897 ‐45,906
9000 1,39 2,942 0,302 17,406 259,843 ‐40,676 35,796 6,474 28,149 16,5 0,212 973 ‐54,139
12000 1,36 3,949 0,320 22,849 320,807 ‐53,685 49,452 7,003 30,447 18,2 0,244 1071 ‐66,606
15000 1,43 4,646 0,322 28,201 339,992 ‐72,452 60,283 6,092 26,487 20,4 0,302 1205 ‐86,766
1,40
Tabla 6‐9. Planilla resumen, Vm=Cte.
Las planillas correspondientes a todos los ensayos realizados se muestran en el Apéndice B.
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
83
6.3 Resultados de los ensayos.
A partir de las planillas resumen de resultados obtenidas para todos los ensayos efectuados,
Apéndice B, se procedió a evaluar los parámetros: d, QP, relleno/m, con el siguiente criterio:
Número de unidades de difusión d, en función de la relación de caudales másicos L/G,
manteniendo el caudal de agua constante y variando el caudal de aire.
Número de unidades de difusión d, en función de la relación de caudales másicos L/G,
manteniendo el caudal de aire constante y variando el caudal de agua.
Parámetro de calidad electro‐fluido dinámico QP, en función de la relación de caudales
másicos L/G, manteniendo el caudal de agua constante y variando el caudal de aire.
Parámetro de calidad electro‐fluido dinámico QP, en función de la relación de caudales
másicos L/G, manteniendo el caudal de aire constante y variando el caudal de agua.
En los puntos 6.3.1, 6.3.2, 6.3.3 y 6.3.4 se presentan las curvas de los parámetros que se men‐
cionaron precedentemente para cada configuración de relleno ensayada (sin relleno, 1 capa, 2 capas
y 3 capas de relleno).
A continuación se presentan las figuras en las cuales se muestran los resultados obtenidos según
la configuración y tipo de relleno:
d vs. L/G (L=Cte) d vs. L/G (G=Cte) QP vs. L/G (L=Cte) QP vs. L/G (L=Cte)
Sin Relleno. Fig. 6.2 Fig. 6.3 Fig. 6.4 Fig. 6.5
1 Capa R. 20 Tubos.
Fig. 6.6 Fig. 6.9 Fig. 6.12 Fig. 6.15
1 Capa R. 46 Tubos.
Fig. 6.7 Fig. 6.10 Fig. 6.13 Fig. 6.16
1 Capa R. Salpi‐cado DZ.
Fig. 6.8 Fig. 6.11 Fig. 6.14 Fig. 6.17
2 Capas R. 20 Tubos.
Fig. 6.18 Fig. 6.21 Fig. 6.24 Fig. 6.27
2 Capas R. 46 Tubos.
Fig. 6.19 Fig. 6.22 Fig. 6.25 Fig. 6.28
2 Capas R. Sal‐picado DZ.
Fig. 6.20 Fig. 6.23 Fig. 6.26 Fig. 6.29
3 Capas R. 20 Tubos.
Fig. 6.30 Fig. 6.33 Fig. 6.36 Fig. 6.39
3 Capas R. 46 Tubos.
Fig. 6.31 Fig. 6.34 Fig. 6.37 Fig. 6.40
3 Capas R. Sal‐picado DZ.
Fig. 6.32 Fig. 6.35 Fig. 6.38 Fig. 6.41
El coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro relleno/m se evaluó con el siguiente or‐
den:
Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro relleno/m, en función de la carga de
agua CT, para cada velocidad de aire en la cámara de ensayos.
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
84
Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro relleno/m, en función de la veloci‐
dad del aire en la cámara de ensayos Vm, para cada caudal de agua.
En el punto 6.3.5 se muestran las curvas de los parámetros antes mencionados para las distintas
configuraciones de los tres tipos de rellenos.
6.3.1 Configuración: sin relleno.
En la Fig. 6.2, se observa la curva de funcionamiento de la torre de enfriamiento de la instalación
experimental, sin relleno, manteniendo constante el caudal de agua y variando el caudal de aire. En
dicho gráfico se ve como disminuye el número de unidades de difusión a medida que se incrementa
la relación de caudales másicos agua/aire. Esto significa que la capacidad de transferencia de calor de
la torre disminuye a medida que disminuye el caudal másico de aire, G, manteniendo constante el
caudal másico de agua, L.
Para las distintas curvas se trazo la línea de tendencia por el método de regresión potencial, cu‐
ya ecuación se representa en el gráfico, junto al coeficiente de determinación R2.
Fig. 6‐2 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración sin relleno, instalación experimental.
La Fig. 6.3, también representa la curva de funcionamiento de la torre para la misma configura‐
ción, pero en este caso se mantiene constante G y se varia L. Tal como se mencionó en el Capítulo 3,
Pág. 38, la curva de funcionamiento no es la misma que la obtenida al mantener constante el caudal
de agua, y variando el caudal de aire. Esto se debe a que no se mantienen las condiciones de seme‐
janza que garantizan la similitud del proceso de transferencia de calor durante la operación de la
torre.
y = 0,248x‐0,48
R² = 0,997
y = 0,313x‐0,40
R² = 0,997
y = 0,377x‐0,38
R² = 0,997y = 0,444x‐0,42
R² = 0,991
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
85
Lo destacable es que las curvas de funcionamiento de la Fig. 6.3, tienen diferente signo de pen‐
diente a las de la Fig. 6.2. Esto significa que manteniendo el caudal de aire constante, la capacidad de
transferencia de calor de la torre aumenta al aumentar el caudal de agua.
Fig. 6‐3 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración sin relleno, instalación experimental.
En la Fig. 6.4 se puede ver el comportamiento del QP en función de la relación de los caudales
másicos agua/aire (L/G), variando G. Las curvas de los cuatro caudales de agua ensayados siguen un
mismo comportamiento, para altos valores de L/G (o lo que es lo mismo, en este caso, bajo caudal
de aire) el valor del QP asciende considerablemente. Esto es debido a un bloqueo por excesivo cau‐
dal de agua, pero a medida que aumenta el caudal de aire (disminuye L/G) se produce un ordena‐
miento entre los flujos o una menor resistencia del flujo de agua, disminuyendo la pérdida de carga,
lo que hace que disminuya el valor del QP.
El parámetro de calidad electro‐fluido dinámica, QP, es directamente proporcional al coeficiente
de pérdida de carga e inversamente proporcional a la eficiencia del grupo impulsor del aire que in‐
cluye: motor eléctrico, transmisión y ventilador (Capítulo 3, Pág. 39). Por lo tanto cuanto mayor sea
el valor de éste, el proceso de transformación de energía eléctrica en cinética resultara menos efi‐
ciente, por lo que se busca un mínimo QP.
y = 0,152x0,266
R² = 0,985
y = 0,170x0,310
R² = 0,997
y = 0,215x0,243
R² = 0,994y = 0,255x0,231
R² = 0,971
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
86
Fig. 6‐4 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración sin relleno, instalación experimental.
En la Fig. 6.5 se muestra el comportamiento del QP en función de la relación de los caudales
másicos agua/aire (L/G), manteniendo G constante.
Fig. 6‐5 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración sin relleno, instalación experimental.
Para el caso de las Fig. 6.4 y Fig. 6.5 el mínimo QP se da para los mínimos L/G ensayados, esto
es debido a que al no haber relleno, no existe bloqueo por excesivo caudal de aire como ocurre con
algunas de las demás configuraciones ensayadas.
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
87
6.3.2 Configuración: 1 capa de relleno.
Las curvas de funcionamiento de la instalación experimental, obtenidas manteniendo L constan‐
te y variando G, para la configuración de una capa de los tres tipos de rellenos estudiados, presentan
comportamientos similares, Fig. 6.6, Fig. 6.7, y Fig. 6.8. Siendo la que alcanza mayores valores de
unidades de difusión d, la que corresponde al relleno de salpicado DZ para las máximas velocidades
de aire en la cámara de ensayos.
Fig. 6‐6 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 1 capa de relleno de 20 tubos.
Para el caso de las curvas de funcionamiento, dadas manteniendo G constante y variando L, Fig.
6.9, Fig. 6.10 y Fig. 6.11, se observa una variación de las pendientes de las curvas en el sentido de los
valores negativos hacia los positivos dependiendo el tipo de relleno utilizado.
Cuando se utiliza el relleno de 20 tubos, a medida que aumenta L (manteniendo G constante)
aumenta el número de unidades de difusión o sea que aumenta la capacidad de transferencia de
calor de la torre, lo que produce un comportamiento similar al caso de la torre sin relleno. Fig. 6.9.
En cambio cuando se emplea el relleno de 46 tubos, el número de unidades de difusión se man‐
tiene prácticamente constante a medida que aumenta el caudal de agua (mayor L/G). Fig. 6.10.
y = 0,329x‐0,33
R² = 0,925
y = 0,372x‐0,21
R² = 0,866
y = 0,44x‐0,25
R² = 0,794y = 0,491x‐0,28
R² = 0,928
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
88
Fig. 6‐7 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 1 capa de relleno de 46 tubos.
Fig. 6‐8 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 1 capa de relleno de salpicado DZ.
y = 0,398x‐0,55
R² = 0,946
y = 0,466x‐0,49
R² = 0,908y = 0,5x‐0,41
R² = 0,848y = 0,574x‐0,43
R² = 0,89
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
y = 0,531x‐0,59
R² = 0,979
y = 0,684x‐0,70
R² = 0,929y = 0,979x‐0,87
R² = 0,889
y = 0,948x‐0,77
R² = 0,843
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
89
Fig. 6‐9 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 1 capa de relleno de 20 tubos.
Fig. 6‐10 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 1 capa de relleno de 46 tubos.
Para 1 capa de relleno de salpicado DZ se produce un comportamiento inverso al relleno de 20
tubos, o sea en este caso al aumentar L, disminuye d, excepto cuando se trabaja con la máxima
velocidad de aire que se comporta igual que el relleno de 46 tubos. Fig. 6. 11.
y = 0,238x0,205
R² = 0,964
y = 0,252x0,228
R² = 0,989
y = 0,294x0,180
R² = 0,986y = 0,343x0,183
R² = 0,899
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
y = 0,257x0,103
R² = 0,822
y = 0,297x0,006
R² = 0,046
y = 0,337x0,037
R² = 0,255y = 0,416x‐0,03
R² = 0,461
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
90
Fig. 6‐11 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 1 capa de relleno de salpicado DZ.
La apariencia de las curvas del parámetro de calidad electro‐fluido dinámico en función de la re‐
lación de caudales másicos, para una capa de relleno de 20 tubos, Fig. 6.12, es similar a la configura‐
ción de la torre sin relleno. En cambio en el relleno de 46 tubos, Fig. 6.13, comienzan a aparecer indi‐
cios del bloqueo por excesivo caudal de aire, ya que para un cierto caudal de agua a medida que dis‐
minuye L/G (o sea que aumenta G) va disminuyendo el valor de QP hasta un mínimo, para luego
aumentar nuevamente. Esto se ve claramente en el relleno de salpicado DZ, Fig. 6.14, como las cur‐
vas toman la forma de “U” lo que muestra un claro bloqueo por excesivo caudal de aire a medida que
disminuye L/G.
También, en el gráfico correspondiente a la configuración de una capa de relleno de salpicado
DZ, Fig. 6.14, se observa que trazando una tangente a las curvas de los cuatro caudales de agua estu‐
diados por los respectivos valores mínimos de QP, se obtiene la condición de mínimo QP posible
para esa configuración. Las demás configuraciones tienden a mostrar la misma condición. Lo cual
implica que la variación del mínimo QP con respecto a la variación de L/G es independiente del cau‐
dal de agua. Si ahora se presta atención en la Fig. 6.17, que es la variación de QP en función de L/G
para G constante, se observa que las curvas presentan la misma pendiente que la tangente que se
mencionaba anteriormente (siempre y cuando no ocurra el bloqueo por excesivo caudal de agua), lo
que demuestra que para cada configuración existe solo un caudal de aire fijo para el cual siempre se
va a obtener el mínimo QP cualquiera sea el caudal de agua. Se deberían realizar análisis más pro‐
fundos para generalizar las observaciones realizadas precedentemente.
En la práctica al variar L en una torre industrial, nunca se mantiene fijo G, indirectamente este
ultimo varia, ya que la frecuencia del motor del ventilador es fija (lo que ocurre es que al aumentar el
caudal de agua se obstruye más el paso del aire y por lo tanto disminuye el caudal de aire). Entonces
si se desea mantener el caudal de aire fijo (al variar L) correspondiente a la condición de mínimo QP
de la configuración se debería variar constantemente la velocidad de giro del ventilador, conforme
y = 0,406x‐0,17
R² = 0,991
y = 0,434x‐0,22
R² = 0,945
y = 0,486x‐0,25
R² = 0,924
y = 0,546x0,058
R² = 0,280
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
91
varié el caudal de agua. Esto último es poco práctico, por lo tanto si se tienen varios módulos de to‐
rres de enfriamiento lo ideal sería que trabajen en la condición de mínimo QP, y si se desea variar el
caudal de agua, se acoplen más o menos módulos según las necesidades.
Fig. 6‐12 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 1 capa de relleno de 20 tubos.
En las Fig. 6.15, Fig. 6.16 y Fig. 6.17, se muestra la variación del parámetro de calidad electro‐
fluido dinámico en función de la relación de caudales másicos agua/aire, para caudal de aire constan‐
te. El relleno de 20 tubos presenta similares características a la configuración de la torre sin relleno.
En el relleno de 46 tubos se comienza a observar el bloqueo por excesivo caudal de agua en la curva
del máximo caudal de aire correspondiente a Vm=2.92 m/s. Esto también se confirma para el relleno
de salpicado DZ, siendo más pronunciada la pendiente en este caso, lo que significa un mayor blo‐
queo.
0
50
100
150
200
250
300
350
0 1 2 3 4 5
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
92
Fig. 6‐13 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 1 capa de relleno de 46 tubos.
Fig. 6‐14 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 1 capa de relleno de salpicado DZ.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
93
Fig. 6‐15 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 1 capa de relleno de 20 tubos.
Fig. 6‐16 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 1 capa de relleno de 46 tubos.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
94
Fig. 6‐17 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 1 capa de relleno de salpicado DZ.
6.3.3 Configuración: 2 capas de relleno.
Para la configuración de dos capas de los diferentes tipos de relleno, las curvas presentan simila‐
res características a las mencionadas en la configuración de una capa de relleno. Lo que quiere decir
que el comportamiento de cada parámetro estudiado, en esta configuración, es análogo al anterior.
En las Fig. 6.18, Fig. 6.19, y Fig. 6.20 se presentan las curvas de funcionamiento de la instalación
experimental, obtenidas manteniendo L constante y variando G, para la configuración de dos capas
del relleno de 20 tubos, de 46 tubos y de salpicado DZ, respectivamente.
También se representa la curva de funcionamiento de la torre para los tres tipos de rellenos y
para la misma configuración, en las Fig. 6.21, Fig. 6.22 y Fig. 6.23 en este caso se mantiene constante
G y se varía L.
En las Fig. 6.24, Fig. 6.25, y Fig. 6.26 se muestra el parámetro de calidad electro‐fluido dinámico
QP en función de la relación de caudales másicos L/G, para caudal de agua L constante, y para la
configuración de 2 capas de relleno de 20 tubos, de 46 tubos y de salpicado DZ, respectivamente.
El QP en función de L/G, para caudal de agua G constante se presenta en las Fig. 6.27, Fig. 6.28,
y Fig. 6.29 para la configuración de 2 capas de relleno de 20 tubos, de 46 tubos y de salpicado DZ,
respectivamente.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
95
Fig. 6‐18 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 2 capas de relleno de 20 tubos.
Fig. 6‐19 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 2 capas de relleno de 46 tubos.
y = 0,385x‐0,44
R² = 0,988
y = 0,444x‐0,36
R² = 0,998
y = 0,486x‐0,28
R² = 0,920y = 0,587x‐0,37
R² = 0,998
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
y = 0,563x‐0,69
R² = 0,960
y = 0,696x‐0,68
R² = 0,943 y = 0,847x‐0,7
R² = 0,951
y = 0,711x‐0,46
R² = 0,964
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
96
Fig. 6‐20 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 2 capas de relleno de salpicado DZ.
Fig. 6‐21 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 2 capas de relleno de 20 tubos.
y = 0,810x‐0,69
R² = 0,974
y = 0,881x‐0,62
R² = 0,918 y = 0,961x‐0,61
R² = 0,849
y = 1,142x‐0,68
R² = 0,885
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
y = 0,264x0,153
R² = 0,873
y = 0,289x0,149
R² = 0,968
y = 0,336x0,137
R² = 0,893y = 0,390x0,096
R² = 0,758
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
97
Fig. 6‐22 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 2 capas de relleno de 46 tubos.
Fig. 6‐23 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 2 capas de relleno de salpicado DZ.
y = 0,352x‐0,01
R² = 0,297
y = 0,401x‐0,06
R² = 0,619
y = 0,464x‐0,05
R² = 0,747
y = 0,587x‐0,08
R² = 0,798
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
y = 0,613x‐0,23
R² = 0,998
y = 0,648x‐0,32
R² = 0,984
y = 0,724x‐0,32
R² = 0,968
y = 0,818x‐0,25
R² = 0,977
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
98
Fig. 6‐24 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 2 capas de relleno de 20 tubos.
Fig. 6‐25 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 2 capas de relleno de 46 tubos.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 1 2 3 4 5 6
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
99
Fig. 6‐26 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 2 capas de relleno de salpicado DZ.
Fig. 6‐27 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 2 capas de relleno de 20 tubos.
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
100
Fig. 6‐28 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 2 capas de relleno de 46 tubos.
Fig. 6‐29 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 2 capas de relleno de salpicado DZ.
6.3.4 Configuración: 3 capas de relleno.
En la configuración de tres capas de los tres tipos de relleno, los parámetros estudiados mues‐
tran un comportamiento similar a las configuraciones anteriores.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 1 2 3 4 5 6
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
101
Se obtienen valores de d más altos para cada relleno que en las configuraciones anteriores,
siendo el mayor el que corresponde al caudal de agua de 6000 l/h y una velocidad del aire de 2.92
m/s, relleno de salpicado DZ. Fig. 6.32.
En la Fig. 6.30 se muestra la curva de funcionamiento para 3 capas de relleno de 20 tubos, para
L constante.
Los mismos parámetros se representan en la Fig. 6.31 y Fig. 6.32 pero en este caso para el relle‐
no de 46 tubos y de salpicado DZ, respectivamente.
Fig. 6‐30 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 3 capas de relleno de 20 tubos.
La curva de funcionamiento para caudal de aire constante, para la configuración de tres capas
de relleno de 20 tubos, Fig. 6.33, prácticamente se mantiene constante, lo que significa que la capa‐
cidad de transferencia de calor de la torre se mantiene constante.
Para el caso de la configuración de tres capas de relleno de 46 tubos, Fig. 6.34, y de salpicado
DZ, Fig. 6.35, las curvas de funcionamiento de la instalación experimental (obtenidas manteniendo G
constante y variando L) presentan el mismo signo de pendiente (negativo) que las curvas de funcio‐
namiento obtenidas manteniendo L constante, Fig. 6.31 y Fig. 6.32 respectivamente.
y = 0,422x‐0,46
R² = 0,997
y = 0,487x‐0,40
R² = 0,996
y = 0,547x‐0,38
R² = 0,996 y = 0,572x‐0,34
R² = 0,989
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
102
Fig. 6‐31 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 3 capas de relleno de 46 tubos.
Fig. 6‐32 d en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 3 capas de relleno de salpicado DZ.
y = 0,658x‐0,61
R² = 0,991
y = 0,767x‐0,61
R² = 0,989y = 0,915x‐0,62
R² = 0,983
y = 1,042x‐0,62
R² = 0,920
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
y = 0,987x‐0,65
R² = 0,977
y = 1,095x‐0,67
R² = 0,949y = 1,204x‐0,65
R² = 0,965
y = 1,051x‐0,40
R² = 0,535
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
d
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
103
Fig. 6‐33 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 3 capas de relleno de 20 tubos.
Fig. 6‐34 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 3 capas de relleno de 46 tubos.
y = 0,292x0,078
R² = 0,847
y = 0,328x0,060
R² = 0,917
y = 0,377x0,035
R² = 0,525y = 0,426x0,008
R² = 0,073
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
y = 0,440x‐0,06
R² = 0,589
y = 0,511x‐0,13
R² = 0,853
y = 0,586x‐0,15
R² = 0,949
y = 0,661x‐0,08
R² = 0,425
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
104
Fig. 6‐35 d en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 3 capas de relleno de salpicado DZ.
En las Fig. 6.36, Fig. 6.37 y Fig. 6.38, que representan QP en función de L/G, para L constante,
se observa como comienza a aparecer el bloqueo por el excesivo caudal de aire para los diferentes
rellenos. En el caso del relleno de 20 tubos aparece para el máximo caudal de agua (15000 l/h) y
máxima velocidad del aire (Vm=2.92 m/s), Fig. 6.36. Para el relleno de 46 tubos este fenómeno co‐
mienza a ocurrir para el caudal de 12000 l/h y una velocidad del aire de 2.92 m/s, Fig. 6.37. En cam‐
bio para el relleno de salpicado DZ comienza a aparecer en el mínimo caudal de 6000 l/h y Vm=2.92
m/s, Fig. 6.38.
El bloqueo por caudal excesivo de agua se puede observar en las Fig. 6.39, Fig. 6.40 y Fig. 6.41.
Este bloqueo produce un rápido incremento de la pendiente de las curva QP vs. L/G (G=Cte.). En el
caso del relleno de 20 tubos, Fig. 6.39, dicho incremento de la pendiente se observa para un caudal
de agua de 15000 l/h y máximo caudal de aire.
En la Fig. 6.40 (correspondiente a 3 capas de relleno de 46 tubos), se puede ver cómo va dismi‐
nuyendo el QP a medida que aumenta el caudal de aire, esto es debido al ordenamiento de los flujos
o a una menor resistencia del relleno, y el bloqueo se produce a la máxima velocidad de aire (máxi‐
mo caudal de aire).
Para 3 capas de relleno de salpicado DZ, Fig. 6.41, el bloqueo aparece en diferentes composicio‐
nes de agua y aire, por ejemplo: para 15000 l/h y Vm=1.4 m/s; para 12000 l/h y Vm=2.33 m/s; y en el
caso de la máxima velocidad, el bloqueo existe para todos los caudales de agua.
y = 0,676x‐0,13
R² = 0,277
y = 0,790x‐0,30
R² = 0,914
y = 0,915x‐0,35
R² = 0,986
y = 0,991x‐0,25
R² = 0,936
0,1
1,0
10,0
0,1 1,0 10,0
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
d
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
105
Fig. 6‐36 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 3 capas de relleno de 20 tubos.
Fig. 6‐37 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 3 capas de relleno de 46 tubos.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 1 2 3 4 5 6
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
106
Fig. 6‐38 QP en función de L/G, caudal de agua constante, configuración 3 capas de relleno de salpicado DZ.
Fig. 6‐39 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 3 capas de relleno de 20 tubos.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 1 2 3 4 5 6
L=6000 l/h
L=9000 l/h
L=12000 l/h
L=15000 l/h
L/G
QP
L=Cte
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 1 2 3 4 5 6
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
107
Fig. 6‐40 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 3 capas de relleno de 46 tubos.
Fig. 6‐41 QP en función de L/G, velocidad del aire constante, configuración 3 capas de relleno de salpicado DZ.
6.3.5 Configuración: 1, 2 y 3 capas de los diferentes tipos de relleno.
Se calculó el coeficiente de pérdida de carga de la conformación torre‐relleno y luego se le re‐
sto el valor correspondiente de dicho coeficiente, de la torre sin relleno. De esta manera se pudo
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
0 1 2 3 4 5 6
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 1 2 3 4 5 6
Vm=1.40 m/s
Vm=1.75 m/s
Vm=2.33 m/s
Vm=2.92 m/s
L/G
QP
Vm=Cte
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
108
obtener el coeficiente de pérdida de carga de cada relleno, que luego dividido por la altura del relle‐
no nos da el relleno/m. La altura correspondiente a cada capa de relleno es de 0.23 m.
En las Fig. 6.42, Fig. 6.43, Fig. 6.44 y Fig. 6.45 se muestran las curvas del relleno/m en función de
la carga de agua CT, para los tres tipos de rellenos y configuraciones de capas, para cada una de las
cuatro velocidades del aire ensayadas.
Para la velocidad del aire de 1.75 m/s, Fig. 6.43, se observa que el relleno/m se mantiene en un
valor prácticamente constante independientemente del número de capas de relleno.
Para la velocidades del aire de 2.33 m/s y de 2.92 m/s, Fig. 6.44 y Fig. 6.45 respectivamente, se
observa una pequeña pendiente de las curvas, lo que nos dice que en este caso hay una relación
lineal entre el número de capas y el valor del relleno/m.
Para el caso del relleno de salpicado DZ, a la velocidad correspondiente de 2.92 m/s y altos valo‐
res de carga de agua CT, la pendiente de las curvas ascienden considerablemente lo que muestra el
bloqueo por excesivo caudal de agua. Fig. 6.45.
Fig. 6‐42 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la carga de agua, para las diferentes configu‐raciones de los tres tipos de relleno. Velocidad del aire = 1.4 m/s.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
CT [m/h]
relleno/m [1/m]
Vm= 1.4 m/s
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
109
Fig. 6‐43 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la carga de agua, para las diferentes configu‐raciones de los tres tipos de relleno. Velocidad del aire = 1.75 m/s.
Fig. 6‐44 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la carga de agua, para las diferentes configu‐raciones de los tres tipos de relleno. Velocidad del aire = 2.33 m/s.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 5 10 15 20 25 30
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
CT [m/h]
relleno/m [1/m]
Vm=1.75 m/s
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
CT [m/h]
relleno/m [1/m]
Vm=2.33 m/s
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
110
Fig. 6‐45 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la carga de agua, para las diferentes configu‐raciones de los tres tipos de relleno. Velocidad del aire = 2.92 m/s.
En las Fig. 6.46, Fig. 6.47, Fig. 6.48, Fig. 6.49 y Fig. 6.50, se muestran las curvas del relleno/m en
función de la velocidad media del aire en la cámara de ensayos, Vm. De dichos gráficos se desprende
que las configuraciones correspondientes a dos y tres capas de los tres tipos de rellenos, poseen ge‐
neralmente, valores menores de relleno/m que los pertenecientes a la configuración de una capa. Re‐
sultado que también se observa en las curvas mostradas anteriormente relleno/m vs. CT.
En la Fig. 6.46, correspondiente a la instalación experimental funcionando sin agua, queda ex‐
puesto la gran diferencia de pérdida de carga producida por el relleno de salpicado DZ frente a los
demás rellenos. Dicha figura también exhibe que la perdida de carga del relleno no depende conside‐
rablemente del número de capas del mismo ni de la velocidad a la cual se realizaron los ensayos, ya
que las curvas permanecen prácticamente constantes.
En las Fig. 6.47 y Fig. 6.48, correspondientes a caudales de agua de 6000 l/h y 9000 l/h respecti‐
vamente, se destaca la variación de las pendientes de las curvas que pertenecen a los rellenos de 46
tubos y de salpicado DZ para altas velocidades de aire (2.33 m/s y 2.92 m/s) que indican un comienzo
del bloqueo.
Dicho bloqueo produce en el caso de 12000 l/h, Fig. 6.49, un exagerado aumento del relleno/m
para la configuración de una capa de relleno de salpicado DZ y una velocidad del aire de 2.92 m/s,
siendo hasta tres veces más de lo normal de lo que corresponde a otras velocidades de ensayo. Y en
la Fig. 6.50 (correspondiente a un caudal de agua de 15000 l/h), se observa que ocurre lo mismo pero
en este caso en las tres configuraciones del relleno de salpicado DZ.
0
20
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100
120
140
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0 5 10 15 20 25 30
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
CT [m/h]
relleno/m [1/m]
Vm=2.92 m/s
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
111
Fig. 6‐46 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la velocidad del aire, para las diferentes confi‐guraciones de los tres tipos de relleno. Sin agua.
Fig. 6‐47 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la velocidad del aire, para las diferentes confi‐guraciones de los tres tipos de relleno. Caudal de agua = 6000 l/h.
0
10
20
30
40
50
60
70
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1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
Vm [m/s]
relleno/m [1/m]
L=0 l/h
0
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20
30
40
50
60
70
80
90
100
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
Vm [m/s]
relleno/m [1/m]
L=6000 l/h
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
112
Fig. 6‐48 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la velocidad del aire, para las diferentes confi‐guraciones de los tres tipos de relleno. Caudal de agua = 9000 l/h.
Fig. 6‐49 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la velocidad del aire, para las diferentes confi‐guraciones de los tres tipos de relleno. Caudal de agua = 12000 l/h.
0
20
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140
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1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
Vm [m/s]
relleno/m [1/m]
L=9000 l/h
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
Vm [m/s]
relleno/m [1/m]
L=12000 l/h
Capítulo 6. Ensayos y resultados experimentales.
113
Fig. 6‐50 Coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro en función de la velocidad del aire, para las diferentes confi‐guraciones de los tres tipos de relleno. Caudal de agua = 15000 l/h.
0
20
40
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1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Relleno 20 tubos (1 capa) Relleno 20 tubos (2 capas) Relleno 20 tubos (3 capas)
Relleno 46 tubos (1 capa) Relleno 46 tubos (2 capas) Relleno 46 tubos (3 capas)
Relleno salpicado DZ (1 capa) Relleno salpicado DZ (2 capas) Relleno salpicado DZ (3 capas)
Vm [m/s]
relleno/m [1/m]
L=15000 l/h
114
Conclusión.
115
Conclusión
La serie de ensayos realizada, de acuerdo con la metodología descripta en el Código ATC‐105 del
CTI, en la torre de enfriamiento de tiro inducido perteneciente a la instalación experimental del La‐
boratorio del Departamento de Aeronáutica de la F.C.E.F. y N. (UNC), permitió determinar los pará‐
metros de funcionamiento térmicos, eléctricos y fluido‐dinámicos de los tres tipos de rellenos de
salpicado analizados (relleno de 20 tubos, relleno de 46 tubos y relleno de salpicado DZ).
Se determinó que las curvas de funcionamiento para una configuración de relleno, según el
método de su obtención, tienen diferente pendiente llegando a ser de distinto signo en algunos ca‐
sos. Esto significa que si d vs. L/G, se obtiene manteniendo el caudal de aire constante (variando L),
para mayores L/G generalmente aumenta d, o sea aumenta la capacidad de transferencia de calor
de la torre (pendiente positiva). Pero manteniendo el caudal de agua constante (variando G), para
mayores L/G la capacidad de transferencia de calor de la torre disminuye, (pendiente negativa). Esto
se debe a que no se mantienen las condiciones de semejanza que garantizan la similitud del proceso
de transferencia de calor durante la operación de la torre.
Con el propósito de obtener un proceso de transformación de energía eléctrica en cinética más
eficiente, lo que significa conseguir bajos valores del parámetro electro‐fluido dinámico, QP, se estu‐
dió la variación del QP en función de L/G. Concluyéndose que la variación del mínimo QP con res‐
pecto a la variación de L/G es independiente del caudal de agua. Para cada tipo de relleno y configu‐
ración de capas, se observa solo un caudal de aire fijo para el cual siempre se obtiene el mínimo QP
cualquiera sea el caudal de agua. Se deberían realizar análisis más profundos para generalizar las
observaciones antes mencionadas.
En el estudio de la pérdida de carga de cada relleno quedó expuesta la gran diferencia de los va‐
lores del relleno/m entre el relleno de salpicado DZ y los dos restantes. En dicho análisis también se
encontró que la perdida de carga del relleno no depende considerablemente del número de capas
del mismo, ni de la velocidad a la cual se realicen los ensayos, ya que las curvas permanecen prácti‐
camente constantes, siempre y cuando no exista bloqueo por excesivo caudal de agua o aire.
Otro punto para destacar del coeficiente de pérdida de carga del relleno por metro, es que las
configuraciones correspondientes a dos y tres capas de los tres tipos de rellenos, poseen general‐
mente, valores menores de relleno/m que los correspondientes a la configuración de una capa, ya sea
a caudal de agua o caudal de aire constante. Probablemente como consecuencia que, a medida que
se incrementa la altura de relleno, las características del flujo de agua y aire en el interior del relleno
permanecen constantes, en la medida que no se presenten fenómenos de bloqueo.
116
Apéndice A. Determinación de PA para obtener la Vm deseada.
117
Apéndice A. Determinación de PA para obtener la Vm deseada.
Al variar el caudal de agua en la torre de enfriamiento durante los ensayos, indirectamente varía
el caudal de aire, si se mantiene constante la velocidad del ventilador. Esto es debido a que al entrar
más agua en la torre, disminuye el caudal de aire como consecuencia del incremento de pérdida de
carga producido por el mayor caudal de agua. Para que esto no ocurra, y para mantener el caudal de
aire constante (al variar el caudal de agua) se debe ir ajustando la velocidad del ventilador con el
variador de frecuencia de manera de mantener el valor de PA (sensor 2 de presión) constante, Tabla
A‐1.
Para ajustar la velocidad en la cámara de ensayos (Vm) se debe aplicar la siguiente metodología:
a) Se adquieren los valores de Patm y Tamb. (Columna 1 y 2 respectivamente de la Tabla A‐1).
b) Se aplica la función de transferencia del sensor 3 para obtener la Patm en unidades de presión
(Pascales). (Columna 3 de la Tabla A‐1).
c) Se realiza la conversión de unidades de la Tamb, de °C a K. (Columna 4 de la Tabla A‐1).
d) Mediante la ecuación (5.4), se calcula le densidad del aire. (Columna 5 de la Tabla A‐1).
e) Se propone la velocidad media del aire que se desea alcanzar en la cámara de ensayos. (Co‐
lumna 6 de la Tabla A‐1).
f) Se determina la intensidad de la corriente (Icalculado) correspondiente a cada velocidad media
del aire, dada por el sensor 2, de la siguiente manera:
Igualando la presión dinámica, ecuación (5.2), con la función de transferencia presentada en
la Fig. 5.30, resulta:
21
10.876 0.329
2 aire AV P (A.1)
Utilizando la función de transferencia del sensor 2 (PA), sin tener en cuenta el término in‐
dependiente como se menciona en el Capítulo 5, Pág. 65; y la ecuación (5.11), se puede des‐
pejar la intensidad de la corriente (Icalculado):
2 22
21
120.876 59.54
aire m
calculado
V SI
S
(A.2)
siendo:
S1=0.159 m2
S2=0.518 m2
(Columna 5 de la Tabla A‐1).
g) Se suma el error a cero para obtener la intensidad de la corriente (Ileido) que se debe observar
en las lecturas del sensor 2, PA.
Apéndice A. Determinación de PA para obtener la Vm deseada.
118
Sensor 3 Sensor2(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
P atm T amb P atm T amb Vm Icalculado Ileido
[mA] [°C] [Pa] [K] [kq/m3] [m/s] [mA] [mA]leido leido 4322*(1)+26086 (2)+273,15 (3)/(287,16*(4)) dato (A.2) (7)+e0
16,203 25,34 96115,37 298,49 1,121 (e0) -0,117833333
16,203 25,28 96115,37 298,43 1,122 3,212 1,177 1,05916,203 25,28 96115,37 298,43 1,122 2,92 0,973 0,85516,204 25,265 96119,69 298,415 1,122 2,628 0,788 0,67016,204 25,28 96119,69 298,43 1,122 2,563 0,750 0,63216,203 25,265 96115,37 298,415 1,122 2,33 0,620 0,502
Promedio: 1,122 2,097 0,502 0,3841,925 0,423 0,3051,75 0,349 0,2321,575 0,283 0,1651,54 0,271 0,1531,4 0,224 0,1061,26 0,181 0,063
Tabla A ‐ 1. Planilla de PA requerida para obtener la Vm deseada.
Apéndice B. Planillas resumen.
119
Apéndice B. Planillas resumen.
Las planillas resumen se ordenan, a continuación, de la siguiente manera:
L=Cte. Vm=Cte.
Sin relleno Tabla B‐1 Tabla B‐2
1 capa de relleno de 20 tubos Tabla B‐3 Tabla B‐4
2 capas de relleno de 20 tubos Tabla B‐5 Tabla B‐6
3 capas de relleno de 20 tubos Tabla B‐7 Tabla B‐8
1 capa de relleno de 46 tubos Tabla B‐9 Tabla B‐10
2 capas de relleno de 46 tubos Tabla B‐11 Tabla B‐12
3 capas de relleno de 46 tubos Tabla B‐14 Tabla B‐14
1 capa de relleno de salpicado DZ Tabla B‐15 Tabla B‐16
2 capas de relleno de salpicado DZ Tabla B‐17 Tabla B‐18
3 capas de relleno de salpicado DZ Tabla B‐19 Tabla B‐20
Apéndice B. Planillas resumen.
120
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 192,378 0,172 0,745 1,436 ‐20,574 17,126 13,8 814 ‐34,789
1,75 … … … 127,256 0,213 0,920 1,775 ‐31,653 17,389 16,9 1001 ‐53,375
2,33 … … … 95,355 0,373 1,222 2,358 ‐58,132 18,166 22,9 1352 ‐96,629
2,92 … … … 80,236 0,611 1,527 2,946 ‐90,825 18,212 28,7 1689 ‐151,055
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,954 0,180 11,823 200,449 0,182 0,749 1,444 ‐27,256 22,493 14,8 877 ‐41,610
1,75 1,609 0,198 11,885 139,532 0,234 0,920 1,776 ‐39,898 21,929 18,1 1070 ‐61,635
2,33 1,194 0,226 11,743 101,250 0,403 1,229 2,371 ‐67,518 20,875 23,9 1406 ‐106,422
2,92 0,960 0,255 11,815 84,767 0,664 1,541 2,973 ‐105,668 20,818 29,9 1755 ‐166,920
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,912 0,204 17,438 224,662 0,198 0,742 1,431 ‐34,834 29,322 15,8 936 ‐48,915
1,75 2,364 0,221 17,455 153,354 0,257 0,921 1,776 ‐49,602 27,271 19,2 1133 ‐71,335
2,33 1,786 0,246 17,546 109,888 0,436 1,228 2,369 ‐77,899 24,133 24,8 1461 ‐116,744
2,92 1,447 0,272 17,511 97,451 0,726 1,516 2,924 ‐121,009 24,650 30,9 1813 ‐180,296
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,020 0,222 23,010 285,179 0,219 0,710 1,370 ‐46,027 42,449 17,1 1011 ‐58,908
1,75 3,168 0,244 23,071 183,498 0,295 0,908 1,752 ‐64,535 36,467 20,8 1224 ‐85,662
2,33 2,389 0,268 23,069 130,367 0,492 1,208 2,330 ‐95,690 30,658 26,2 1541 ‐133,230
2,92 1,889 0,298 23,032 108,970 0,830 1,527 2,945 ‐145,561 29,216 32,8 1922 ‐205,691
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,732 0,227 28,261 313,606 0,276 0,743 1,433 ‐64,256 54,191 19,6 1159 ‐78,322
1,75 3,751 0,257 28,086 214,231 0,375 0,935 1,803 ‐85,099 45,480 23,1 1362 ‐107,491
2,33 2,921 0,279 28,226 149,970 0,568 1,210 2,334 ‐115,163 36,819 27,9 1640 ‐152,807
2,92 2,312 0,311 27,986 123,397 0,919 1,515 2,923 ‐165,612 33,728 34,2 2002 ‐224,859
12000 l/h Sin Relleno
15000 l/h Sin Relleno
Sin Agua Sin Relleno
6000 l/h Sin Relleno
9000 l/h Sin Relleno
Tabla B ‐ 1. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: sin relleno.
Apéndice B. Planillas resumen.
121
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,44 … … 0 192,378 ‐20,574 17,126 13,8 0,172 814 ‐34,789
6000 1,44 1,954 0,180 11,823 200,449 ‐27,256 22,493 14,8 0,182 877 ‐41,610
9000 1,43 2,912 0,204 17,438 224,662 ‐34,834 29,322 15,8 0,198 936 ‐48,915
12000 1,37 4,020 0,222 23,010 285,179 ‐46,027 42,449 17,1 0,219 1011 ‐58,908
15000 1,43 4,732 0,227 28,261 313,606 ‐64,256 54,191 19,6 0,276 1159 ‐78,322
0 1,77 … … … 127,256 ‐31,653 17,389 16,9 0,213 1001 ‐53,375
6000 1,78 1,609 0,198 11,885 139,532 ‐39,898 21,929 18,1 0,234 1070 ‐61,635
9000 1,78 2,364 0,221 17,455 153,354 ‐49,602 27,271 19,2 0,257 1133 ‐71,335
12000 1,75 3,168 0,244 23,071 183,498 ‐64,535 36,467 20,8 0,295 1224 ‐85,662
15000 1,80 3,751 0,257 28,086 214,231 ‐85,099 45,480 23,1 0,375 1362 ‐107,491
0 2,36 … … … 95,355 ‐58,132 18,166 22,9 0,373 1352 ‐96,629
6000 2,37 1,194 0,226 11,743 101,250 ‐67,518 20,875 23,9 0,403 1406 ‐106,422
9000 2,37 1,786 0,246 17,546 109,888 ‐77,899 24,133 24,8 0,436 1461 ‐116,744
12000 2,33 2,389 0,268 23,069 130,367 ‐95,690 30,658 26,2 0,492 1541 ‐133,230
15000 2,33 2,921 0,279 28,226 149,970 ‐115,163 36,819 27,9 0,568 1640 ‐152,807
0 2,95 … … 0 80,236 ‐90,825 18,212 28,7 0,611 1689 ‐151,055
6000 2,97 0,960 0,255 11,815 84,767 ‐105,668 20,818 29,9 0,664 1755 ‐166,920
9000 2,92 1,447 0,272 17,511 97,451 ‐121,009 24,650 30,9 0,726 1813 ‐180,296
12000 2,95 1,889 0,298 23,032 108,970 ‐145,561 29,216 32,8 0,830 1922 ‐205,691
15000 2,92 2,312 0,311 27,986 123,397 ‐165,612 33,728 34,2 0,919 2002 ‐224,859
Sin relleno
1,40
1,75
2,33
2,92
Tabla B ‐ 2. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: sin relleno.
Apéndice B. Planillas resumen.
122
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 204,395 0,181 0,738 1,423 ‐23,422 19,505 17,126 2,378 10,341 14,0 826 ‐37,627
1,75 … … … 139,871 0,245 0,928 1,791 ‐40,197 21,292 17,389 3,903 16,968 18,0 1060 ‐62,758
2,33 … … … 101,749 0,414 1,231 2,374 ‐69,345 20,973 18,166 2,807 12,204 23,9 1406 ‐109,147
2,92 … … … 91,303 0,682 1,505 2,904 ‐108,929 21,946 18,212 3,734 16,234 29,7 1744 ‐168,826
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,925 0,270 11,792 210,749 0,191 0,743 1,433 ‐31,486 25,849 22,493 3,357 14,595 15,2 897 ‐45,906
1,75 1,521 0,280 11,846 141,956 0,269 0,953 1,838 ‐48,323 24,321 21,929 2,391 10,396 19,1 1129 ‐72,084
2,33 1,160 0,304 11,814 107,362 0,456 1,247 2,406 ‐80,762 23,750 20,875 2,875 12,501 25,0 1474 ‐121,681
2,92 0,943 0,345 11,767 94,214 0,732 1,524 2,940 ‐121,293 23,819 20,818 3,001 13,049 30,7 1802 ‐182,758
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,942 0,302 17,406 259,843 0,212 0,719 1,386 ‐40,676 35,796 29,322 6,474 28,149 16,5 973 ‐54,139
1,75 2,314 0,302 17,461 170,960 0,294 0,922 1,779 ‐58,764 31,548 27,271 4,277 18,595 20,2 1194 ‐81,017
2,33 1,750 0,323 17,535 124,336 0,502 1,226 2,366 ‐93,902 28,564 24,133 4,431 19,264 26,2 1540 ‐133,466
2,92 1,405 0,354 17,384 105,230 0,795 1,509 2,911 ‐135,946 27,199 24,650 2,548 11,080 31,9 1869 ‐196,260
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,949 0,320 22,849 320,807 0,244 0,704 1,358 ‐53,685 49,452 42,449 7,003 30,447 18,2 1071 ‐66,606
1,75 3,053 0,325 23,118 202,013 0,351 0,926 1,786 ‐75,489 40,232 36,467 3,764 16,367 22,2 1305 ‐97,916
2,33 2,295 0,340 23,091 139,993 0,573 1,232 2,377 ‐112,594 33,935 30,658 3,277 14,249 27,9 1637 ‐152,515
2,92 1,876 0,392 23,148 122,350 0,917 1,505 2,904 ‐164,148 33,009 29,216 3,793 16,492 33,8 1981 ‐224,169
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,646 0,322 28,201 339,992 0,302 0,742 1,431 ‐72,452 60,283 54,191 6,092 26,487 20,4 1205 ‐86,766
1,75 3,681 0,343 28,097 234,445 0,418 0,935 1,803 ‐95,152 49,870 45,480 4,390 19,087 24,2 1424 ‐117,985
2,33 2,769 0,357 28,090 161,163 0,673 1,240 2,392 ‐137,191 40,745 36,819 3,926 17,071 29,7 1745 ‐177,738
2,92 2,253 0,401 28,050 142,036 1,091 1,518 2,928 ‐196,423 38,848 33,728 5,121 22,263 36,2 2115 ‐257,511
6000 l/h Relleno Tubos20 1 Capa
9000 l/h Relleno Tubos20 1 Capa
12000 l/h Relleno Tubos20 1 Capa
15000 l/h Relleno Tubos20 1 Capa
Sin Agua Relleno Tubos20 1 Capa
Tabla B ‐ 3. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 1 capa de relleno de 20 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
123
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,42 … … 0 204,395 ‐23,422 19,505 2,378 10,341 14,0 0,181 826 ‐37,627
6000 1,43 1,925 0,270 11,792 210,749 ‐31,486 25,849 3,357 14,595 15,2 0,191 897 ‐45,906
9000 1,39 2,942 0,302 17,406 259,843 ‐40,676 35,796 6,474 28,149 16,5 0,212 973 ‐54,139
12000 1,36 3,949 0,320 22,849 320,807 ‐53,685 49,452 7,003 30,447 18,2 0,244 1071 ‐66,606
15000 1,43 4,646 0,322 28,201 339,992 ‐72,452 60,283 6,092 26,487 20,4 0,302 1205 ‐86,766
0 1,79 … … 0 139,871 ‐40,197 21,292 3,903 16,968 18,0 0,245 1060 ‐62,758
6000 1,84 1,521 0,280 11,846 141,956 ‐48,323 24,321 2,391 10,396 19,1 0,269 1129 ‐72,084
9000 1,78 2,314 0,302 17,461 170,960 ‐58,764 31,548 4,277 18,595 20,2 0,294 1194 ‐81,017
12000 1,79 3,053 0,325 23,118 202,013 ‐75,489 40,232 3,764 16,367 22,2 0,351 1305 ‐97,916
15000 1,80 3,681 0,343 28,097 234,445 ‐95,152 49,870 4,390 19,087 24,2 0,418 1424 ‐117,985
0 2,37 … … 0 101,749 ‐69,345 20,973 2,807 12,204 23,9 0,414 1406 ‐109,147
6000 2,41 1,160 0,304 11,814 107,362 ‐80,762 23,750 2,875 12,501 25,0 0,456 1474 ‐121,681
9000 2,37 1,750 0,323 17,535 124,336 ‐93,902 28,564 4,431 19,264 26,2 0,502 1540 ‐133,466
12000 2,38 2,295 0,340 23,091 139,993 ‐112,594 33,935 3,277 14,249 27,9 0,573 1637 ‐152,515
15000 2,39 2,769 0,357 28,090 161,163 ‐137,191 40,745 3,926 17,071 29,7 0,673 1745 ‐177,738
0 2,90 … … 0 91,303 ‐108,929 21,946 3,734 16,234 29,7 0,682 1744 ‐168,826
6000 2,94 0,943 0,345 11,767 94,214 ‐121,293 23,819 3,001 13,049 30,7 0,732 1802 ‐182,758
9000 2,91 1,405 0,354 17,384 105,230 ‐135,946 27,199 2,548 11,080 31,9 0,795 1869 ‐196,260
12000 2,90 1,876 0,392 23,148 122,350 ‐164,148 33,009 3,793 16,492 33,8 0,917 1981 ‐224,169
15000 2,93 2,253 0,401 28,050 142,036 ‐196,423 38,848 5,121 22,263 36,2 1,091 2115 ‐257,511
Relleno Tubos20 (1 capa)
1,40
1,75
2,33
2,92
Tabla B ‐ 4. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 1 capa de relleno de 20 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
124
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 199,560 0,183 0,751 1,449 ‐26,235 21,440 17,126 4,314 9,379 14,6 860 ‐40,723
1,75 … … … 147,718 0,243 0,915 1,765 ‐39,002 21,677 17,389 4,288 9,321 17,9 1057 ‐60,476
2,33 … … … 107,993 0,426 1,225 2,363 ‐74,618 23,169 18,166 5,003 10,877 24,4 1440 ‐113,363
2,92 … … … 91,608 0,713 1,537 2,965 ‐115,935 22,891 18,212 4,678 10,170 30,5 1789 ‐177,078
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,921 0,292 11,736 219,252 0,204 0,756 1,459 ‐34,944 28,173 22,493 5,680 12,349 16,2 960 ‐49,630
1,75 1,555 0,311 11,705 152,665 0,271 0,938 1,809 ‐50,145 26,526 21,929 4,596 9,992 19,3 1141 ‐72,731
2,33 1,220 0,350 11,883 118,193 0,456 1,216 2,345 ‐84,850 26,759 20,875 5,885 12,793 25,3 1492 ‐122,995
2,92 0,968 0,395 11,817 99,485 0,756 1,524 2,940 ‐130,987 26,307 20,818 5,489 11,933 31,6 1852 ‐191,078
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,840 0,306 17,523 239,928 0,232 0,765 1,476 ‐46,809 37,067 29,322 7,745 16,836 17,7 1044 ‐61,778
1,75 2,365 0,325 17,396 182,292 0,302 0,918 1,770 ‐61,946 34,314 27,271 7,043 15,311 20,8 1229 ‐83,519
2,33 1,806 0,358 17,403 136,960 0,512 1,203 2,322 ‐99,130 31,936 24,133 7,803 16,963 26,7 1571 ‐136,472
2,92 1,427 0,393 17,378 108,155 0,818 1,522 2,937 ‐145,810 29,385 24,650 4,735 10,294 32,7 1914 ‐205,692
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,937 0,336 23,070 325,889 0,268 0,728 1,405 ‐57,489 50,470 42,449 8,021 17,438 19,3 1137 ‐71,060
1,75 3,124 0,341 23,029 211,491 0,354 0,921 1,777 ‐77,446 42,608 36,467 6,141 13,351 22,4 1322 ‐99,168
2,33 2,349 0,374 22,974 150,820 0,589 1,221 2,356 ‐119,438 37,370 30,658 6,712 14,591 28,5 1675 ‐157,912
2,92 1,898 0,413 23,057 129,896 0,974 1,518 2,928 ‐178,645 36,197 29,216 6,981 15,177 35,0 2052 ‐238,221
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,710 0,328 28,176 368,279 0,321 0,748 1,443 ‐74,847 63,032 54,191 8,840 19,218 21,5 1270 ‐89,176
1,75 3,844 0,357 28,205 257,501 0,422 0,918 1,770 ‐96,108 53,474 45,480 7,994 17,379 24,5 1444 ‐117,716
2,33 2,873 0,395 28,136 178,724 0,702 1,223 2,360 ‐143,554 44,761 36,819 7,943 17,266 30,5 1789 ‐182,131
2,92 2,307 0,429 27,972 153,070 1,140 1,514 2,921 ‐211,500 43,041 33,728 9,314 20,247 37,3 2179 ‐270,822
15000 l/h Relleno Tubos20 2 Capas
Sin Agua Relleno Tubos20 2 Capas
6000 l/h Relleno Tubos20 2 Capas
9000 l/h Relleno Tubos20 2 Capas
12000 l/h Relleno Tubos20 2 Capas
Tabla B ‐ 5. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 2 capas de relleno de 20 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
125
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,45 … … 0 199,560 ‐26,235 21,440 4,314 9,379 14,6 0,183 860 ‐40,723
6000 1,46 1,921 0,292 11,736 219,252 ‐34,944 28,173 5,680 12,349 16,2 0,204 960 ‐49,630
9000 1,48 2,840 0,306 17,523 239,928 ‐46,809 37,067 7,745 16,836 17,7 0,232 1044 ‐61,778
12000 1,41 3,937 0,336 23,070 325,889 ‐57,489 50,470 8,021 17,438 19,3 0,268 1137 ‐71,060
15000 1,44 4,710 0,328 28,176 368,279 ‐74,847 63,032 8,840 19,218 21,5 0,321 1270 ‐89,176
0 1,77 … … 0 147,718 ‐39,002 21,677 4,288 9,321 17,9 0,243 1057 ‐60,476
6000 1,81 1,555 0,311 11,705 152,665 ‐50,145 26,526 4,596 9,992 19,3 0,271 1141 ‐72,731
9000 1,77 2,365 0,325 17,396 182,292 ‐61,946 34,314 7,043 15,311 20,8 0,302 1229 ‐83,519
12000 1,78 3,124 0,341 23,029 211,491 ‐77,446 42,608 6,141 13,351 22,4 0,354 1322 ‐99,168
15000 1,77 3,844 0,357 28,205 257,501 ‐96,108 53,474 7,994 17,379 24,5 0,422 1444 ‐117,716
0 2,36 … … 0 107,993 ‐74,618 23,169 5,003 10,877 24,4 0,426 1440 ‐113,363
6000 2,35 1,220 0,350 11,883 118,193 ‐84,850 26,759 5,885 12,793 25,3 0,456 1492 ‐122,995
9000 2,32 1,806 0,358 17,403 136,960 ‐99,130 31,936 7,803 16,963 26,7 0,512 1571 ‐136,472
12000 2,36 2,349 0,374 22,974 150,820 ‐119,438 37,370 6,712 14,591 28,5 0,589 1675 ‐157,912
15000 2,36 2,873 0,395 28,136 178,724 ‐143,554 44,761 7,943 17,266 30,5 0,702 1789 ‐182,131
0 2,96 … … 0 91,608 ‐115,935 22,891 4,678 10,170 30,5 0,713 1789 ‐177,078
6000 2,94 0,968 0,395 11,817 99,485 ‐130,987 26,307 5,489 11,933 31,6 0,756 1852 ‐191,078
9000 2,94 1,427 0,393 17,378 108,155 ‐145,810 29,385 4,735 10,294 32,7 0,818 1914 ‐205,692
12000 2,93 1,898 0,413 23,057 129,896 ‐178,645 36,197 6,981 15,177 35,0 0,974 2052 ‐238,221
15000 2,92 2,307 0,429 27,972 153,070 ‐211,500 43,041 9,314 20,247 37,3 1,140 2179 ‐270,822
Relleno Tubos20 (2 capas)
1,40
1,75
2,33
2,92
Tabla B ‐ 6. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 2 capas de relleno de 20 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
126
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 207,370 0,179 0,739 1,426 ‐27,361 23,417 17,126 6,291 9,118 14,7 867 ‐41,174
1,75 … … … 142,944 0,234 0,916 1,768 ‐41,984 23,503 17,389 6,113 8,860 17,9 1057 ‐63,315
2,33 … … … 105,755 0,401 1,214 2,341 ‐73,517 23,525 18,166 5,360 7,767 23,8 1402 ‐111,087
2,92 … … … 89,591 0,672 1,523 2,938 ‐116,423 23,639 18,212 5,426 7,864 29,9 1755 ‐175,879
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,927 0,310 11,843 203,166 0,198 0,770 1,485 ‐36,906 29,170 22,493 6,677 9,677 16,2 961 ‐51,910
1,75 1,638 0,340 11,940 157,561 0,259 0,917 1,770 ‐51,440 28,744 21,929 6,815 9,877 19,2 1133 ‐72,815
2,33 1,217 0,384 11,829 115,010 0,451 1,227 2,367 ‐85,935 26,922 20,875 6,047 8,764 25,2 1486 ‐124,324
2,92 0,960 0,430 11,691 93,507 0,720 1,536 2,962 ‐131,843 26,329 20,818 5,511 7,987 31,3 1833 ‐192,271
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,916 0,316 17,475 241,923 0,219 0,751 1,449 ‐46,266 38,419 29,322 9,097 13,184 17,5 1032 ‐60,536
1,75 2,429 0,343 17,525 180,543 0,288 0,908 1,752 ‐62,937 35,879 27,271 8,608 12,475 20,5 1212 ‐83,865
2,33 1,807 0,380 17,333 131,682 0,497 1,212 2,337 ‐99,882 32,106 24,133 7,974 11,556 26,5 1558 ‐137,288
2,92 1,452 0,421 17,361 110,181 0,802 1,507 2,907 ‐150,296 31,162 24,650 6,511 9,437 32,5 1906 ‐208,482
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,966 0,321 23,116 295,908 0,246 0,732 1,412 ‐57,870 50,800 42,449 8,351 12,103 18,9 1116 ‐71,404
1,75 3,175 0,352 23,131 207,819 0,341 0,918 1,770 ‐78,287 43,792 36,467 7,325 10,615 22,4 1321 ‐99,672
2,33 2,389 0,387 23,207 146,392 0,573 1,226 2,366 ‐120,107 37,679 30,658 7,022 10,176 28,2 1659 ‐158,462
2,92 1,908 0,428 22,998 123,498 0,921 1,520 2,931 ‐175,929 35,884 29,216 6,668 9,664 34,4 2014 ‐235,102
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,880 0,336 28,241 371,373 0,303 0,729 1,407 ‐75,026 66,652 54,191 12,461 18,060 21,3 1256 ‐88,423
1,75 3,823 0,357 28,177 241,570 0,411 0,930 1,793 ‐98,378 53,732 45,480 8,252 11,960 24,5 1445 ‐120,309
2,33 2,854 0,397 28,066 167,959 0,682 1,242 2,395 ‐145,332 44,480 36,819 7,661 11,103 30,5 1789 ‐184,663
2,92 2,303 0,434 27,944 202,971 1,540 1,528 2,947 ‐202,478 40,815 33,728 7,088 10,272 36,3 2124 ‐262,375
12000 l/h Relleno Tubos20 3 Capas
15000 l/h Relleno Tubos20 3 Capas
Sin Agua Relleno Tubos20 3 Capas
6000 l/h Relleno Tubos20 3 Capas
9000 l/h Relleno Tubos20 3 Capas
Tabla B ‐ 7. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 3 capas de relleno de 20 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
127
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,43 … … 0 207,370 ‐27,361 23,417 6,291 9,118 14,7 0,179 867 ‐41,174
6000 1,48 1,927 0,310 11,843 203,166 ‐36,906 29,170 6,677 9,677 16,2 0,198 961 ‐51,910
9000 1,45 2,916 0,316 17,475 241,923 ‐46,266 38,419 9,097 13,184 17,5 0,219 1032 ‐60,536
12000 1,41 3,966 0,321 23,116 295,908 ‐57,870 50,800 8,351 12,103 18,9 0,246 1116 ‐71,404
15000 1,41 4,880 0,336 28,241 371,373 ‐75,026 66,652 12,461 18,060 21,3 0,303 1256 ‐88,423
0 1,77 … … 0 142,944 ‐41,984 23,503 6,113 8,860 17,9 0,234 1057 ‐63,315
6000 1,77 1,638 0,340 11,940 157,561 ‐51,440 28,744 6,815 9,877 19,2 0,259 1133 ‐72,815
9000 1,75 2,429 0,343 17,525 180,543 ‐62,937 35,879 8,608 12,475 20,5 0,288 1212 ‐83,865
12000 1,77 3,175 0,352 23,131 207,819 ‐78,287 43,792 7,325 10,615 22,4 0,341 1321 ‐99,672
15000 1,79 3,823 0,357 28,177 241,570 ‐98,378 53,732 8,252 11,960 24,5 0,411 1445 ‐120,309
0 2,34 … … 0 105,755 ‐73,517 23,525 5,360 7,767 23,8 0,401 1402 ‐111,087
6000 2,37 1,217 0,384 11,829 115,010 ‐85,935 26,922 6,047 8,764 25,2 0,451 1486 ‐124,324
9000 2,34 1,807 0,380 17,333 131,682 ‐99,882 32,106 7,974 11,556 26,5 0,497 1558 ‐137,288
12000 2,37 2,389 0,387 23,207 146,392 ‐120,107 37,679 7,022 10,176 28,2 0,573 1659 ‐158,462
15000 2,40 2,854 0,397 28,066 167,959 ‐145,332 44,480 7,661 11,103 30,5 0,682 1789 ‐184,663
0 2,94 … … 0 89,591 ‐116,423 23,639 5,426 7,864 29,9 0,672 1755 ‐175,879
6000 2,96 0,960 0,430 11,691 93,507 ‐131,843 26,329 5,511 7,987 31,3 0,720 1833 ‐192,271
9000 2,91 1,452 0,421 17,361 110,181 ‐150,296 31,162 6,511 9,437 32,5 0,802 1906 ‐208,482
12000 2,93 1,908 0,428 22,998 123,498 ‐175,929 35,884 6,668 9,664 34,4 0,921 2014 ‐235,102
15000 2,95 2,303 0,434 27,944 202,971 ‐202,478 40,815 7,088 10,272 36,3 1,540 2124 ‐262,375
Relleno Tubos20 (3 capas)
1,40
1,75
2,33
2,92
Tabla B ‐ 8. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 3 capas de relleno de 20 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
128
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 201,935 0,180 0,749 1,445 ‐28,914 24,270 17,126 7,144 31,060 15,1 891 ‐43,055
1,75 … … … 157,933 0,267 0,919 1,773 ‐43,060 23,403 17,389 6,014 26,147 18,2 1074 ‐65,030
2,33 … … … 106,284 0,414 1,218 2,349 ‐73,936 23,104 18,166 4,938 21,471 23,8 1402 ‐112,423
2,92 … … … 99,931 0,740 1,511 2,915 ‐122,488 24,993 18,212 6,781 29,482 30,9 1810 ‐181,645
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,019 0,280 11,856 216,748 0,186 0,740 1,427 ‐33,709 29,061 22,493 6,569 28,559 15,5 918 ‐47,473
1,75 1,567 0,301 11,769 160,302 0,276 0,925 1,784 ‐52,012 27,976 21,929 6,047 26,292 19,5 1150 ‐74,211
2,33 1,223 0,344 11,830 124,803 0,466 1,200 2,315 ‐88,614 28,524 20,875 7,649 33,258 25,5 1498 ‐125,986
2,92 0,972 0,420 11,869 114,145 0,865 1,522 2,936 ‐153,194 30,808 20,818 9,990 43,435 33,2 1940 ‐213,215
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,028 0,282 17,501 247,441 0,203 0,728 1,404 ‐42,482 37,729 29,322 8,407 36,553 16,7 989 ‐55,789
1,75 2,282 0,296 17,430 173,070 0,314 0,942 1,816 ‐63,913 33,211 27,271 5,940 25,825 20,9 1234 ‐86,920
2,33 1,755 0,342 17,499 135,266 0,553 1,237 2,386 ‐108,760 32,951 24,133 8,818 38,339 27,5 1618 ‐148,473
2,92 1,445 0,407 17,369 137,198 0,995 1,501 2,895 ‐181,107 37,515 24,650 12,865 55,933 35,1 2053 ‐239,387
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,050 0,294 23,057 307,545 0,241 0,717 1,383 ‐54,995 50,336 42,449 7,887 34,291 18,6 1099 ‐67,900
1,75 3,099 0,296 23,250 201,204 0,346 0,926 1,786 ‐77,401 41,681 36,467 5,214 22,668 22,3 1314 ‐99,624
2,33 2,333 0,338 23,148 149,274 0,602 1,232 2,376 ‐123,578 37,788 30,658 7,130 31,000 28,7 1683 ‐162,949
2,92 1,918 0,402 23,257 155,364 1,155 1,513 2,919 ‐211,898 43,166 29,216 13,950 60,653 37,3 2176 ‐271,185
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,746 0,307 28,143 349,322 0,309 0,748 1,442 ‐74,044 62,450 54,191 8,259 35,909 21,4 1262 ‐88,107
1,75 3,794 0,304 28,258 237,736 0,404 0,923 1,781 ‐95,167 51,743 45,480 6,263 27,228 24,1 1420 ‐117,157
2,33 2,869 0,360 28,159 187,970 0,740 1,225 2,363 ‐153,986 47,913 36,819 11,095 48,239 31,2 1830 ‐192,726
2,92 2,316 0,411 28,202 182,129 1,380 1,524 2,940 ‐249,322 50,196 33,728 16,469 71,603 40,0 2333 ‐309,293
9000 l/h Relleno Tubos46 1 Capa
12000 l/h Relleno Tubos46 1 Capa
15000 l/h Relleno Tubos46 1 Capa
Sin Agua Relleno Tubos46 1 Capa
6000 l/h Relleno Tubos46 1 Capa
Tabla B ‐ 9. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 1 capa de relleno de 46 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
129
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,45 … … 0 201,935 ‐28,914 24,270 7,144 31,060 15,1 0,180 891 ‐43,055
6000 1,43 2,019 0,280 11,856 216,748 ‐33,709 29,061 6,569 28,559 15,5 0,186 918 ‐47,473
9000 1,40 3,028 0,282 17,501 247,441 ‐42,482 37,729 8,407 36,553 16,7 0,203 989 ‐55,789
12000 1,38 4,050 0,294 23,057 307,545 ‐54,995 50,336 7,887 34,291 18,6 0,241 1099 ‐67,900
15000 1,44 4,746 0,307 28,143 349,322 ‐74,044 62,450 8,259 35,909 21,4 0,309 1262 ‐88,107
0 1,77 … … 0 157,933 ‐43,060 23,403 6,014 26,147 18,2 0,267 1074 ‐65,030
6000 1,78 1,567 0,301 11,769 160,302 ‐52,012 27,976 6,047 26,292 19,5 0,276 1150 ‐74,211
9000 1,82 2,282 0,296 17,430 173,070 ‐63,913 33,211 5,940 25,825 20,9 0,314 1234 ‐86,920
12000 1,79 3,099 0,296 23,250 201,204 ‐77,401 41,681 5,214 22,668 22,3 0,346 1314 ‐99,624
15000 1,78 3,794 0,304 28,258 237,736 ‐95,167 51,743 6,263 27,228 24,1 0,404 1420 ‐117,157
0 2,35 … … 0 106,284 ‐73,936 23,104 4,938 21,471 23,8 0,414 1402 ‐112,423
6000 2,32 1,223 0,344 11,830 124,803 ‐88,614 28,524 7,649 33,258 25,5 0,466 1498 ‐125,986
9000 2,39 1,755 0,342 17,499 135,266 ‐108,760 32,951 8,818 38,339 27,5 0,553 1618 ‐148,473
12000 2,38 2,333 0,338 23,148 149,274 ‐123,578 37,788 7,130 31,000 28,7 0,602 1683 ‐162,949
15000 2,36 2,869 0,360 28,159 187,970 ‐153,986 47,913 11,095 48,239 31,2 0,740 1830 ‐192,726
0 2,92 … … 0 99,931 ‐122,488 24,993 6,781 29,482 30,9 0,740 1810 ‐181,645
6000 2,94 0,972 0,420 11,869 114,145 ‐153,194 30,808 9,990 43,435 33,2 0,865 1940 ‐213,215
9000 2,89 1,445 0,407 17,369 137,198 ‐181,107 37,515 12,865 55,933 35,1 0,995 2053 ‐239,387
12000 2,92 1,918 0,402 23,257 155,364 ‐211,898 43,166 13,950 60,653 37,3 1,155 2176 ‐271,185
15000 2,94 2,316 0,411 28,202 182,129 ‐249,322 50,196 16,469 71,603 40,0 1,380 2333 ‐309,293
Relleno Tubos46 (1 capa)
1,40
1,75
2,33
2,92
Tabla B ‐ 10. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 1 capa de relleno de 46 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
130
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 213,178 0,178 0,731 1,411 ‐28,700 25,134 17,126 8,008 17,408 14,5 856 ‐42,191
1,75 … … … 171,316 0,278 0,912 1,760 ‐51,116 28,727 17,389 11,338 24,647 19,1 1128 ‐72,352
2,33 … … … 120,352 0,449 1,207 2,328 ‐87,524 28,301 18,166 10,135 22,033 24,9 1464 ‐124,721
2,92 … … … 105,077 0,770 1,513 2,920 ‐135,523 27,985 18,212 9,773 21,246 31,6 1854 ‐193,957
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,086 0,350 11,834 258,465 0,199 0,712 1,374 ‐38,628 35,759 22,493 13,267 28,841 16,0 945 ‐51,400
1,75 1,596 0,394 11,784 184,130 0,312 0,926 1,786 ‐64,764 35,422 21,929 13,492 29,331 20,8 1229 ‐86,606
2,33 1,245 0,463 11,852 139,373 0,513 1,201 2,318 ‐104,538 34,156 20,875 13,282 28,873 26,7 1570 ‐141,358
2,92 0,991 0,592 11,843 137,033 1,007 1,514 2,921 ‐188,606 38,925 20,818 18,107 39,362 35,5 2077 ‐247,064
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,971 0,344 17,574 272,299 0,238 0,743 1,433 ‐52,316 44,485 29,322 15,163 32,963 18,1 1070 ‐66,229
1,75 2,343 0,369 17,385 193,123 0,333 0,931 1,796 ‐73,878 39,946 27,271 12,674 27,553 21,9 1293 ‐95,970
2,33 1,819 0,442 17,539 158,961 0,608 1,217 2,348 ‐125,893 40,099 24,133 15,966 34,710 28,8 1690 ‐163,661
2,92 1,472 0,558 17,422 173,661 1,240 1,501 2,895 ‐234,320 49,304 24,650 24,654 53,596 38,8 2265 ‐291,681
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,885 0,341 23,095 307,013 0,272 0,747 1,441 ‐64,645 54,425 42,449 11,976 26,036 19,8 1170 ‐78,721
1,75 3,151 0,366 22,995 228,609 0,375 0,917 1,768 ‐88,271 49,329 36,467 12,862 27,962 23,4 1380 ‐109,646
2,33 2,389 0,439 23,175 180,164 0,703 1,226 2,364 ‐150,774 47,394 30,658 16,736 36,383 30,9 1812 ‐189,058
2,92 1,923 0,560 23,094 214,725 1,600 1,524 2,939 ‐296,977 60,703 29,216 31,487 68,450 43,2 2513 ‐356,135
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,919 0,346 28,160 394,418 0,312 0,721 1,390 ‐78,058 70,879 54,191 16,687 36,277 21,7 1280 ‐91,137
1,75 3,840 0,372 28,180 264,807 0,443 0,924 1,782 ‐107,047 59,068 45,480 13,588 29,539 25,3 1490 ‐128,740
2,33 2,888 0,442 28,131 214,619 0,849 1,231 2,376 ‐180,699 56,306 36,819 19,488 42,365 33,5 1965 ‐219,335
2,92
6000 l/h Relleno Tubos46 2 Capas
9000 l/h Relleno Tubos46 2 Capas
12000 l/h Relleno Tubos46 2 Capas
15000 l/h Relleno Tubos46 2 Capas
Sin Agua Relleno Tubos46 2 Capas
Tabla B ‐ 11. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 2 capas de relleno de 46 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
131
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,41 … … 0 213,178 ‐28,700 25,134 8,008 17,408 14,5 0,178 856 ‐42,191
6000 1,37 2,086 0,350 11,834 258,465 ‐38,628 35,759 13,267 28,841 16,0 0,199 945 ‐51,400
9000 1,43 2,971 0,344 17,574 272,299 ‐52,316 44,485 15,163 32,963 18,1 0,238 1070 ‐66,229
12000 1,44 3,885 0,341 23,095 307,013 ‐64,645 54,425 11,976 26,036 19,8 0,272 1170 ‐78,721
15000 1,39 4,919 0,346 28,160 394,418 ‐78,058 70,879 16,687 36,277 21,7 0,312 1280 ‐91,137
0 1,76 … … 0 171,316 ‐51,116 28,727 11,338 24,647 19,1 0,278 1128 ‐72,352
6000 1,79 1,596 0,394 11,784 184,130 ‐64,764 35,422 13,492 29,331 20,8 0,312 1229 ‐86,606
9000 1,80 2,343 0,369 17,385 193,123 ‐73,878 39,946 12,674 27,553 21,9 0,333 1293 ‐95,970
12000 1,77 3,151 0,366 22,995 228,609 ‐88,271 49,329 12,862 27,962 23,4 0,375 1380 ‐109,646
15000 1,78 3,840 0,372 28,180 264,807 ‐107,047 59,068 13,588 29,539 25,3 0,443 1490 ‐128,740
0 2,33 … … 0 120,352 ‐87,524 28,301 10,135 22,033 24,9 0,449 1464 ‐124,721
6000 2,32 1,245 0,463 11,852 139,373 ‐104,538 34,156 13,282 28,873 26,7 0,513 1570 ‐141,358
9000 2,35 1,819 0,442 17,539 158,961 ‐125,893 40,099 15,966 34,710 28,8 0,608 1690 ‐163,661
12000 2,36 2,389 0,439 23,175 180,164 ‐150,774 47,394 16,736 36,383 30,9 0,703 1812 ‐189,058
15000 2,38 2,888 0,442 28,131 214,619 ‐180,699 56,306 19,488 42,365 33,5 0,849 1965 ‐219,335
0 2,92 … … 0 105,077 ‐135,523 27,985 9,773 21,246 31,6 0,770 1854 ‐193,957
6000 2,92 0,991 0,592 11,843 137,033 ‐188,606 38,925 18,107 39,362 35,5 1,007 2077 ‐247,064
9000 2,89 1,472 0,558 17,422 173,661 ‐234,320 49,304 24,654 53,596 38,8 1,240 2265 ‐291,681
12000 2,94 1,923 0,560 23,094 214,725 ‐296,977 60,703 31,487 68,450 43,2 1,600 2513 ‐356,135
15000
Relleno Tubos46 (2 capas)
2,33
2,92
1,40
1,75
Tabla B ‐ 12. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 2 capas de relleno de 46 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
132
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 233,062 0,201 0,737 1,421 ‐35,765 30,541 17,126 13,414 19,441 15,5 914 ‐49,613
1,75 … … … 162,699 0,285 0,934 1,802 ‐59,506 31,733 17,389 14,344 20,788 19,8 1166 ‐81,908
2,33 … … … 124,122 0,493 1,230 2,373 ‐99,628 30,840 18,166 12,674 18,368 25,8 1520 ‐138,503
2,92 … … … 106,706 0,790 1,515 2,923 ‐148,504 30,388 18,212 12,176 17,646 31,8 1864 ‐207,473
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,081 0,427 11,790 281,188 0,211 0,703 1,357 ‐44,957 42,175 22,493 19,683 28,526 16,7 985 ‐57,535
1,75 1,594 0,489 11,815 189,834 0,322 0,924 1,783 ‐72,362 39,475 21,929 17,546 25,429 21,4 1259 ‐94,248
2,33 1,210 0,576 11,780 143,163 0,556 1,221 2,355 ‐116,916 36,765 20,875 15,891 23,030 27,5 1616 ‐155,190
2,92 0,973 0,682 11,712 130,996 0,966 1,512 2,918 ‐188,282 38,660 20,818 17,842 25,858 34,7 2032 ‐247,068
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,942 0,403 17,434 293,155 0,252 0,736 1,419 ‐58,719 50,318 29,322 20,996 30,428 18,7 1104 ‐72,523
1,75 2,344 0,444 17,509 207,842 0,361 0,932 1,797 ‐84,332 45,293 27,271 18,022 26,119 22,7 1337 ‐106,580
2,33 1,835 0,525 17,549 172,187 0,634 1,199 2,312 ‐136,803 44,590 24,133 20,457 29,648 29,3 1718 ‐173,703
2,92 1,481 0,610 17,530 165,296 1,160 1,488 2,870 ‐230,042 48,822 24,650 24,171 35,031 37,7 2207 ‐286,928
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,860 0,399 23,078 361,651 0,319 0,743 1,434 ‐73,980 62,300 42,449 19,851 28,769 20,8 1227 ‐88,072
1,75 3,147 0,438 23,186 249,448 0,416 0,920 1,774 ‐100,808 55,627 36,467 19,160 27,768 24,6 1447 ‐122,471
2,33 2,408 0,513 23,233 192,908 0,730 1,210 2,334 ‐162,221 51,934 30,658 21,276 30,835 31,4 1843 ‐199,811
2,92 1,937 0,618 23,119 213,665 1,540 1,501 2,896 ‐298,606 62,254 29,216 33,038 47,881 42,8 2495 ‐356,508
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,894 0,405 28,219 440,174 0,349 0,718 1,386 ‐87,215 78,777 54,191 24,585 35,631 22,8 1346 ‐100,334
1,75 3,838 0,434 28,214 297,868 0,496 0,921 1,776 ‐120,700 66,721 45,480 21,241 30,784 26,8 1575 ‐142,348
2,33 2,958 0,502 28,210 227,901 0,836 1,199 2,314 ‐184,020 60,181 36,819 23,363 33,859 33,3 1954 ‐220,865
2,92 2,428 0,634 28,058 277,904 1,810 1,454 2,804 ‐340,714 75,916 33,728 42,188 61,142 45,9 2676 ‐395,055
15000 l/h Relleno Tubos46 3 Capas
Sin Agua Relleno Tubos46 3 Capas
6000 l/h Relleno Tubos46 3 Capas
9000 l/h Relleno Tubos46 3 Capas
12000 l/h Relleno Tubos46 3 Capas
Tabla B ‐ 13. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 3 capas de relleno de 46 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
133
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,42 … … 0 233,062 ‐35,765 30,541 13,414 19,441 15,5 0,201 914 ‐49,613
6000 1,36 2,081 0,427 11,790 281,188 ‐44,957 42,175 19,683 28,526 16,7 0,211 985 ‐57,535
9000 1,42 2,942 0,403 17,434 293,155 ‐58,719 50,318 20,996 30,428 18,7 0,252 1104 ‐72,523
12000 1,43 3,860 0,399 23,078 361,651 ‐73,980 62,300 19,851 28,769 20,8 0,319 1227 ‐88,072
15000 1,39 4,894 0,405 28,219 440,174 ‐87,215 78,777 24,585 35,631 22,8 0,349 1346 ‐100,334
0 1,80 … … 0 162,699 ‐59,506 31,733 14,344 20,788 19,8 0,285 1166 ‐81,908
6000 1,78 1,594 0,489 11,815 189,834 ‐72,362 39,475 17,546 25,429 21,4 0,322 1259 ‐94,248
9000 1,80 2,344 0,444 17,509 207,842 ‐84,332 45,293 18,022 26,119 22,7 0,361 1337 ‐106,580
12000 1,77 3,147 0,438 23,186 249,448 ‐100,808 55,627 19,160 27,768 24,6 0,416 1447 ‐122,471
15000 1,78 3,838 0,434 28,214 297,868 ‐120,700 66,721 21,241 30,784 26,8 0,496 1575 ‐142,348
0 2,37 … … 0 124,122 ‐99,628 30,840 12,674 18,368 25,8 0,493 1520 ‐138,503
6000 2,35 1,210 0,576 11,780 143,163 ‐116,916 36,765 15,891 23,030 27,5 0,556 1616 ‐155,190
9000 2,31 1,835 0,525 17,549 172,187 ‐136,803 44,590 20,457 29,648 29,3 0,634 1718 ‐173,703
12000 2,33 2,408 0,513 23,233 192,908 ‐162,221 51,934 21,276 30,835 31,4 0,730 1843 ‐199,811
15000 2,31 2,958 0,502 28,210 227,901 ‐184,020 60,181 23,363 33,859 33,3 0,836 1954 ‐220,865
0 2,92 … … 0 106,706 ‐148,504 30,388 12,176 17,646 31,8 0,790 1864 ‐207,473
6000 2,92 0,973 0,682 11,712 130,996 ‐188,282 38,660 17,842 25,858 34,7 0,966 2032 ‐247,068
9000 2,87 1,481 0,610 17,530 165,296 ‐230,042 48,822 24,171 35,031 37,7 1,160 2207 ‐286,928
12000 2,90 1,937 0,618 23,119 213,665 ‐298,606 62,254 33,038 47,881 42,8 1,540 2495 ‐356,508
15000 2,80 2,428 0,634 28,058 277,904 ‐340,714 75,916 42,188 61,142 45,9 1,810 2676 ‐395,055
2,33
1,40
1,75
Relleno Tubos46 (3 capas)
2,92
Tabla B ‐ 14. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 3 capas de relleno de 46 tubos.
Apéndice B. Planillas resumen.
134
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 235,884 0,203 0,735 1,419 ‐38,534 32,921 17,126 15,795 68,674 16,0 945 -52,372
1,75 … … … 177,277 0,302 0,933 1,799 ‐60,701 33,172 17,389 15,782 68,619 20,4 1200 -82,547
2,33 … … … 140,278 0,541 1,225 2,362 ‐107,012 33,963 18,166 15,798 68,685 27,1 1588 -144,909
2,92 … … … 121,816 0,925 1,532 2,955 ‐171,089 34,509 18,212 16,296 70,853 34,0 1990 -230,917
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,979 0,361 11,758 252,311 0,217 0,735 1,418 ‐44,429 38,012 22,493 15,520 67,476 17,0 1003 -58,252
1,75 1,628 0,389 11,899 187,825 0,318 0,930 1,794 ‐69,235 38,045 21,929 16,116 70,069 21,3 1253 -90,967
2,33 1,247 0,454 11,927 153,959 0,585 1,218 2,350 ‐120,889 38,760 20,875 17,886 77,764 28,4 1665 -158,404
2,92 0,989 0,547 11,901 145,927 1,092 1,524 2,939 ‐207,502 42,278 20,818 21,460 93,305 36,7 2144 -266,754
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,938 0,335 17,441 281,912 0,242 0,735 1,418 ‐53,556 45,894 29,322 16,572 72,050 18,2 1078 -67,369
1,75 2,418 0,355 17,567 208,236 0,346 0,925 1,784 ‐77,187 42,938 27,271 15,666 68,114 22,3 1314 -98,676
2,33 1,835 0,418 17,457 172,905 0,647 1,211 2,337 ‐137,480 44,559 24,133 20,427 88,811 29,8 1750 -174,578
2,92 1,480 0,548 17,380 204,705 1,420 1,485 2,865 ‐272,121 58,333 24,650 33,683 146,447 41,1 2398 -328,451
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,806 0,319 23,074 298,973 0,273 0,751 1,449 ‐65,299 53,636 42,449 11,187 48,638 19,8 1168 -79,748
1,75 3,266 0,344 23,000 252,788 0,382 0,896 1,729 ‐88,624 52,518 36,467 16,051 69,786 23,6 1386 -108,788
2,33 2,400 0,402 23,011 192,466 0,735 1,219 2,351 ‐157,969 50,497 30,658 19,839 86,256 31,5 1846 -195,578
2,92 1,955 0,595 23,014 306,762 2,140 1,488 2,870 ‐375,892 80,247 29,216 51,031 221,876 49,0 2845 -432,460
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,632 0,312 28,080 350,263 0,319 0,752 1,450 ‐78,585 64,588 54,191 10,397 45,203 21,6 1277 -93,069
1,75 3,913 0,314 28,160 279,692 0,454 0,918 1,771 ‐105,857 59,879 45,480 14,398 62,602 25,7 1509 -126,974
2,33 2,945 0,358 28,318 214,126 0,821 1,220 2,354 ‐175,147 55,792 36,819 18,973 82,492 33,1 1940 -212,920
2,92 2,235 0,556 28,029 374,541 3,130 1,579 3,047 ‐478,508 90,399 33,728 56,672 246,398 56,2 3223 -542,603
12000 l/h Relleno Salpicado DZ 1 Capa
15000 l/h Relleno Salpicado DZ 1 Capa
Sin Agua Relleno Salpicado DZ 1 Capa
6000 l/h Relleno Salpicado DZ 1 Capa
9000 l/h Relleno Salpicado DZ 1 Capa
Tabla B ‐ 15. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 1 capa de relleno de salpicado DZ.
Apéndice B. Planillas resumen.
135
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,42 … … 0 235,884 ‐38,534 32,921 15,795 68,674 16,0 0,203 945 ‐52,372
6000 1,42 1,979 0,361 11,758 252,311 ‐44,429 38,012 15,520 67,476 17,0 0,217 1003 ‐58,252
9000 1,42 2,938 0,335 17,441 281,912 ‐53,556 45,894 16,572 72,050 18,2 0,242 1078 ‐67,369
12000 1,45 3,806 0,319 23,074 298,973 ‐65,299 53,636 11,187 48,638 19,8 0,273 1168 ‐79,748
15000 1,45 4,632 0,312 28,080 350,263 ‐78,585 64,588 10,397 45,203 21,6 0,319 1277 ‐93,069
0 1,80 … … 0 177,277 ‐60,701 33,172 16,116 68,619 20,4 0,302 1200 ‐82,547
6000 1,79 1,628 0,389 11,899 187,825 ‐69,235 38,045 16,116 70,069 21,3 0,318 1253 ‐90,967
9000 1,78 2,418 0,355 17,567 208,236 ‐77,187 42,938 15,666 68,114 22,3 0,346 1314 ‐98,676
12000 1,73 3,266 0,344 23,000 252,788 ‐88,624 52,518 16,051 69,786 23,6 0,382 1386 ‐108,788
15000 1,77 3,913 0,314 28,160 279,692 ‐105,857 59,879 14,398 62,602 25,7 0,454 1509 ‐126,974
0 2,36 … … 0 140,278 ‐107,012 33,963 15,798 68,685 27,1 0,541 1588 ‐144,909
6000 2,35 1,247 0,454 11,927 153,959 ‐120,889 38,760 17,886 77,764 28,4 0,585 1665 ‐158,404
9000 2,34 1,835 0,418 17,457 172,905 ‐137,480 44,559 20,427 88,811 29,8 0,647 1750 ‐174,578
12000 2,35 2,400 0,402 23,011 192,466 ‐157,969 50,497 19,839 86,256 31,5 0,735 1846 ‐195,578
15000 2,35 2,945 0,358 28,318 214,126 ‐175,147 55,792 18,973 82,492 33,1 0,821 1940 ‐212,920
0 2,96 … … 0 121,816 ‐171,089 34,509 16,296 70,853 34,0 0,925 1990 ‐230,917
6000 2,94 0,989 0,547 11,901 145,927 ‐207,502 42,278 21,460 93,305 36,7 1,092 2144 ‐266,754
9000 2,86 1,480 0,548 17,380 204,705 ‐272,121 58,333 33,683 146,447 41,1 1,420 2398 ‐328,451
12000 2,87 1,955 0,595 23,014 306,762 ‐375,892 80,247 51,031 221,876 49,0 2,140 2845 ‐432,460
15000 3,05 2,235 0,556 28,029 374,541 ‐478,508 90,399 56,672 246,398 56,2 3,130 3223 ‐542,603
Relleno salpicado DZ (1 capa)
1,40
1,75
2,33
2,92
Tabla B ‐ 16. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 1 capa de relleno de salpicado DZ.
Apéndice B. Planillas resumen.
136
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 277,601 0,244 0,741 1,429 ‐55,114 46,425 17,126 29,299 63,693 18,2 1074 ‐69,156
1,75 … … … 233,738 0,380 0,909 1,754 ‐84,402 47,150 17,389 29,760 64,696 22,5 1325 ‐105,782
2,33 … … … 174,159 0,691 1,226 2,366 ‐150,819 46,543 18,166 28,377 61,690 29,9 1756 ‐189,847
2,92 … … … 159,014 1,173 1,510 2,912 ‐231,163 47,277 18,212 29,065 63,184 37,2 2175 ‐290,217
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,973 0,523 11,861 298,652 0,266 0,744 1,436 ‐63,086 52,716 22,493 30,223 65,703 19,4 1145 ‐77,262
1,75 1,607 0,561 11,894 235,626 0,391 0,915 1,765 ‐92,468 51,032 21,929 29,102 63,266 23,7 1393 ‐114,101
2,33 1,248 0,683 11,888 214,960 0,767 1,183 2,282 ‐167,479 55,550 20,875 34,676 75,382 31,9 1868 ‐203,754
2,92 1,001 0,829 11,794 215,341 1,470 1,470 2,836 ‐284,998 61,451 20,818 40,633 88,333 41,6 2424 ‐340,950
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,954 0,473 17,429 342,140 0,288 0,731 1,409 ‐71,526 62,018 29,322 32,696 71,079 20,5 1213 ‐85,180
1,75 2,346 0,484 17,506 255,018 0,434 0,923 1,781 ‐105,304 57,119 27,271 29,848 64,887 25,1 1477 ‐127,344
2,33 1,781 0,595 17,502 224,592 0,880 1,220 2,354 ‐191,016 59,547 24,133 35,414 76,987 34,0 1992 ‐229,637
2,92 1,440 0,733 17,315 256,936 1,860 1,500 2,894 ‐344,250 71,356 24,650 46,706 101,535 46,6 2710 ‐402,529
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,935 0,445 23,056 393,134 0,324 0,725 1,399 ‐82,131 72,286 42,449 29,837 64,863 22,1 1305 ‐95,587
1,75 3,113 0,443 23,042 287,160 0,477 0,916 1,767 ‐117,334 64,702 36,467 28,235 61,381 26,5 1555 ‐139,007
2,33 2,336 0,537 23,059 240,841 0,957 1,226 2,365 ‐208,289 64,305 30,658 33,647 73,145 35,4 2074 ‐247,283
2,92 1,921 0,692 22,870 341,180 2,400 1,487 2,868 ‐419,181 88,566 29,216 59,351 129,023 52,2 3021 ‐476,429
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,691 0,424 28,107 439,446 0,386 0,741 1,429 ‐97,527 82,235 54,191 28,044 60,965 24,1 1425 ‐111,603
1,75 3,752 0,428 28,226 326,908 0,572 0,933 1,800 ‐138,929 74,031 45,480 28,550 62,066 28,8 1696 ‐161,410
2,33 2,948 0,523 28,186 299,237 1,086 1,191 2,297 ‐227,906 74,814 36,819 37,995 82,599 37,4 2194 ‐264,573
2,92 2,407 0,663 28,392 537,134 3,690 1,475 2,845 ‐538,084 115,610 33,728 81,882 178,005 60,1 3397 ‐594,279
9000 l/h Relleno salpicado DZ 2 Capas
12000 l/h Relleno salpicado DZ 2 Capas
15000 l/h Relleno salpicado DZ 2 Capas
Sin Agua Relleno salpicado DZ 2 Capas
6000 l/h Relleno salpicado DZ 2 Capas
Tabla B ‐ 17. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 2 capas de relleno de salpicado DZ.
Apéndice B. Planillas resumen.
137
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,43 … … 0 277,601 ‐55,114 46,425 29,299 63,693 18,2 0,244 1074 ‐69,156
6000 1,44 1,973 0,523 11,861 298,652 ‐63,086 52,716 30,223 65,703 19,4 0,266 1145 ‐77,262
9000 1,41 2,954 0,473 17,429 342,140 ‐71,526 62,018 32,696 71,079 20,5 0,288 1213 ‐85,180
12000 1,40 3,935 0,445 23,056 393,134 ‐82,131 72,286 29,837 64,863 22,1 0,324 1305 ‐95,587
15000 1,43 4,691 0,424 28,107 439,446 ‐97,527 82,235 28,044 60,965 24,1 0,386 1425 ‐111,603
0 1,75 … … 0 233,738 ‐84,402 47,150 29,760 64,696 22,5 0,380 1325 ‐105,782
6000 1,76 1,607 0,561 11,894 235,626 ‐92,468 51,032 29,102 63,266 23,7 0,391 1393 ‐114,101
9000 1,78 2,346 0,484 17,506 255,018 ‐105,304 57,119 29,848 64,887 25,1 0,434 1477 ‐127,344
12000 1,77 3,113 0,443 23,042 287,160 ‐117,334 64,702 28,235 61,381 26,5 0,477 1555 ‐139,007
15000 1,80 3,752 0,428 28,226 326,908 ‐138,929 74,031 28,550 62,066 28,8 0,572 1696 ‐161,410
0 2,37 … … 0 174,159 ‐150,819 46,543 28,377 61,690 29,9 0,691 1756 ‐189,847
6000 2,28 1,248 0,683 11,888 214,960 ‐167,479 55,550 34,676 75,382 31,9 0,767 1868 ‐203,754
9000 2,35 1,781 0,595 17,502 224,592 ‐191,016 59,547 35,414 76,987 34,0 0,880 1992 ‐229,637
12000 2,37 2,336 0,537 23,059 240,841 ‐208,289 64,305 33,647 73,145 35,4 0,957 2074 ‐247,283
15000 2,30 2,948 0,523 28,186 299,237 ‐227,906 74,814 37,995 82,599 37,4 1,086 2194 ‐264,573
0 2,91 … … 0 159,014 ‐231,163 47,277 29,065 63,184 37,2 1,173 2175 ‐290,217
6000 2,84 1,001 0,829 11,794 215,341 ‐284,998 61,451 40,633 88,333 41,6 1,470 2424 ‐340,950
9000 2,89 1,440 0,733 17,315 256,936 ‐344,250 71,356 46,706 101,535 46,6 1,860 2710 ‐402,529
12000 2,87 1,921 0,692 22,870 341,180 ‐419,181 88,566 59,351 129,023 52,2 2,400 3021 ‐476,429
15000 2,84 2,407 0,663 28,392 537,134 ‐538,084 115,610 81,882 178,005 60,1 3,690 3397 ‐594,279
Relleno salpicado DZ (2 capas)
1,40
1,75
2,33
2,92
Tabla B ‐ 18. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 2 capas de relleno de salpicado DZ.
Apéndice B. Planillas resumen.
138
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 … … … 347,082 0,298 0,734 1,416 ‐70,032 59,803 17,126 42,676 61,850 20,4 1201 ‐83,890
1,75 … … … 280,328 0,473 0,919 1,773 ‐110,682 60,224 17,389 42,834 62,079 25,5 1500 ‐132,647
2,33 … … … 227,675 0,845 1,197 2,309 ‐188,785 60,817 18,166 42,651 61,814 33,1 1939 ‐226,171
2,92 … … … 209,318 1,620 1,532 2,955 ‐315,253 62,333 18,212 44,120 63,942 43,0 2507 ‐376,337
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 1,978 0,652 11,775 371,081 0,318 0,733 1,414 ‐78,268 67,033 22,493 44,540 64,551 21,6 1277 ‐92,081
1,75 1,581 0,705 11,838 298,548 0,507 0,922 1,778 ‐121,377 65,819 21,929 43,890 63,608 27,0 1592 ‐143,457
2,33 1,215 0,865 11,857 259,685 0,985 1,205 2,324 ‐214,323 68,138 20,875 47,264 68,498 36,0 2110 ‐252,186
2,92 0,990 1,011 11,889 277,123 1,980 1,491 2,876 ‐360,238 75,242 20,818 54,424 78,875 47,5 2767 ‐418,071
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 2,887 0,561 17,389 398,486 0,353 0,742 1,431 ‐86,613 72,522 29,322 43,200 62,609 23,0 1356 ‐100,783
1,75 2,305 0,593 17,393 323,632 0,564 0,929 1,792 ‐133,561 71,210 27,271 43,939 63,679 28,6 1684 ‐155,983
2,33 1,726 0,738 17,391 276,272 1,154 1,244 2,400 ‐242,670 72,342 24,133 48,210 69,869 38,6 2260 ‐283,033
2,92 1,431 0,894 17,378 366,501 2,710 1,509 2,911 ‐443,584 90,540 24,650 65,890 95,493 53,5 3080 ‐502,821
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 3,827 0,519 23,011 448,992 0,395 0,741 1,429 ‐99,070 83,193 42,449 40,744 59,049 24,5 1449 ‐113,206
1,75 3,117 0,547 23,091 382,249 0,631 0,912 1,759 ‐150,022 82,966 36,467 46,499 67,390 30,3 1784 ‐171,615
2,33 2,314 0,680 23,092 335,244 1,360 1,233 2,378 ‐273,824 83,232 30,658 52,574 76,194 41,4 2417 ‐313,483
2,92 1,861 0,824 22,931 473,813 3,670 1,535 2,960 ‐543,663 107,583 29,216 78,367 113,576 60,5 3415 ‐604,850
Velocidad L/G d CT QP W Wg Vm DPT Sin Relleno Relleno Relleno/m Frecuencia Rpm DPTotal
[m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Kw] [m3/s] [m/s] [Pa] [ --- ] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Rpm] [Pa]
1,40 4,899 0,598 27,853 629,292 0,468 0,700 1,350 ‐117,558 110,516 54,191 56,325 81,631 26,7 1577 ‐130,141
1,75 3,729 0,549 28,415 426,285 0,765 0,940 1,813 ‐176,467 92,286 45,480 46,805 67,834 33,1 1944 ‐199,424
2,33 2,828 0,638 28,249 380,541 1,560 1,238 2,389 ‐307,653 92,971 36,819 56,152 81,380 44,1 2574 ‐347,510
2,92 2,517 0,807 28,288 810,995 4,790 1,401 2,702 ‐624,644 148,322 33,728 114,594 166,078 65,2 3563 ‐675,456
6000 l/h Relleno Salpicado DZ 3 Capas
9000 l/h Relleno Salpicado DZ 3 Capas
12000 l/h Relleno Salpicado DZ 3 Capas
15000 l/h Relleno Salpicado DZ 3 Capas
Sin Agua Relleno Salpicado DZ 3 Capas
Tabla B ‐ 19. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según el caudal de agua constante. Configuración: 3 capas de relleno de salpicado DZ.
Apéndice B. Planillas resumen.
139
Velocidad Wl Vm L/G d CT QP DPT Relleno Relleno/m Frecuencia W Rpm DPTotal
[m/s] l/h [m/s] [ ‐‐‐ ] [ ‐‐‐ ] [m/h] [ ‐‐‐ ] [Pa] [ --- ] [ --- ] [1/m] [Hz] [Kw] [Rpm] [Pa]
0 1,42 … … 0 347,082 ‐70,032 59,803 42,676 61,850 20,4 0,298 1201 ‐83,890
6000 1,41 1,978 0,652 11,775 371,081 ‐78,268 67,033 44,540 64,551 21,6 0,318 1277 ‐92,081
9000 1,43 2,887 0,561 17,389 398,486 ‐86,613 72,522 43,200 62,609 23,0 0,353 1356 ‐100,783
12000 1,43 3,827 0,519 23,011 448,992 ‐99,070 83,193 40,744 59,049 24,5 0,395 1449 ‐113,206
15000 1,35 4,899 0,598 27,853 629,292 ‐117,558 110,516 56,325 81,631 26,7 0,468 1577 ‐130,141
0 1,77 … … 0 280,328 ‐110,682 60,224 42,834 62,079 25,5 0,473 1500 ‐132,647
6000 1,78 1,581 0,705 11,838 298,548 ‐121,377 65,819 43,890 63,608 27,0 0,507 1592 ‐143,457
9000 1,79 2,305 0,593 17,393 323,632 ‐133,561 71,210 43,939 63,679 28,6 0,564 1684 ‐155,983
12000 1,76 3,117 0,547 23,091 382,249 ‐150,022 82,966 46,499 67,390 30,3 0,631 1784 ‐171,615
15000 1,81 3,729 0,549 28,415 426,285 ‐176,467 92,286 46,805 67,834 33,1 0,765 1944 ‐199,424
0 2,31 … … 0 227,675 ‐188,785 60,817 42,651 61,814 33,1 0,845 1939 ‐226,171
6000 2,32 1,215 0,865 11,857 259,685 ‐214,323 68,138 47,264 68,498 36,0 0,985 2110 ‐252,186
9000 2,40 1,726 0,738 17,391 276,272 ‐242,670 72,342 48,210 69,869 38,6 1,154 2260 ‐283,033
12000 2,38 2,314 0,680 23,092 335,244 ‐273,824 83,232 52,574 76,194 41,4 1,360 2417 ‐313,483
15000 2,39 2,828 0,638 28,249 380,541 ‐307,653 92,971 56,152 81,380 44,1 1,560 2574 ‐347,510
0 2,95 … … 0 209,318 ‐315,253 62,333 44,120 63,942 43,0 1,620 2507 ‐376,337
6000 2,88 0,990 1,011 11,889 277,123 ‐360,238 75,242 54,424 78,875 47,5 1,980 2767 ‐418,071
9000 2,91 1,431 0,894 17,378 366,501 ‐443,584 90,540 65,890 95,493 53,5 2,710 3080 ‐502,821
12000 2,96 1,861 0,824 22,931 473,813 ‐543,663 107,583 78,367 113,576 60,5 3,670 3415 ‐604,850
15000 2,70 2,517 0,807 28,288 810,995 ‐624,644 148,322 114,594 166,078 65,2 4,790 3563 ‐675,456
1,40
1,75
2,33
2,92
Relleno salpicado DZ (3 capas)
Tabla B ‐ 20. Planilla resumen, de los parámetros estudiados, según la velocidad del aire constante. Configuración: 3 capas de relleno de salpicado DZ.
140
141
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