Alternativas para o Resfriamento de Água Industrial

Entende-se por água industrial um circuito fechado de água da rede pública ou de poços artesianos, mantido à temperatura de 30ºC a 35ºC. Na injeção de plásticos esta água serve para resfriar o trocador de calor do óleo hidráulico das injetoras, os condensadores de chillers e como fonte fria de termoreguladores. O calor removido deve ser dissipado para o ambiente. A opção mais comum são as torres de resfriamento, nas quais a água aquecida cai por gravidade dentro de um enchimento que assegura uma alta área de contato com o ar ambiente soprado em contracorrente por um ventilador. Estes sistemas têm a vantagem da troca térmica eficiente devido ao contato direto com o ar ambiente que evapora parte da água, que resulta em baixo investimento inicial. Todavia, a água pode ficar contaminada com partículas em suspensão no ar e por algas e bactérias que proliferam na água morna aerada. Como decorrência, as torres de resfriamento exigem tratamento químico constante e a drenagem periódica da água (purga) para evitar a concentração dos sais – motivada pela evaporação da água - que formam incrustações nos trocadores de calor dos equipamentos resfriados. Desta forma as perdas de água por evaporação e a purga, adicionadas a perdas pelo arraste de gotículas pelo fluxo de ar do ventilador e pelos usuais vazamentos na bacia da torre, podem atingir 4% da vazão da água recirculada. É evidente que o alto custo da reposição de água e a necessidade de tratamento da água drenada aliado às paradas freqüentes para a limpeza de incrustações nos trocadores de calor representam uma limitação econômica e ambiental importante.

Uma alternativa que resolve parte dos problemas acima é um sistema de resfriamento indireto misto que combina uma torre de resfriamento com um trocador de calor. A água de processo bombeada em circuito fechado troca calor com a água resfriada pela torre sem que haja contato entre elas, saindo a cerca de 2ºC acima da temperatura usual em torres convencionais. Desta forma o volume de água a ser tratado na torre é muito menor e a água de processo, que não tem contato com o meio ambiente, não requer um tratamento químico contínuo. O consumo de água fica inalterado, porém as paradas para limpeza dos trocadores de calor da produção podem ser evitadas. O custo inicial maior, devido à inclusão do trocador de calor e do sistema adicional de bombeamento, é compensado pela maior produtividade decorrente da eliminação de horas paradas na produção.

O DryCooler ou torre seca é a opção de menor custo operacional sendo ecologicamente correta, porém exige um investimento mais alto. O resfriamento da água de processo ocorre em uma serpentina aletada que troca calor com o ar ambiente impulsionado por ventiladores, de forma semelhante ao radiador de um automóvel. Uma vez completada a carga de água do sistema o consumo fica restrito á eventuais vazamentos no processo. Não há necessidade de tratamento químico contínuo nem de drenagem. A energia consumida pelos ventiladores pode ser otimizada por meio da modulação do número de ventiladores em operação. Para produzir a água de processo a uma temperatura abaixo de 35ºC há um dispositivo de umidificação que entra em operação apenas nas horas em que a temperatura ambiente excede 30ºC. A inovadora solução desenvolvida pela Mecalor proporciona uma eficiente umidificação do ar, com a conseqüente redução de temperatura, sem permitir que gotículas de água e a poeira atinjam a face aletada da serpentina evitando a incrustação, a corrosão e o acúmulo de pó, que reduzem significativamente o rendimento e a vida útil do DryCooler.

Embora, de um modo geral, um sistema de resfriamento indireto custa de 2 a 3 vezes mais que um sistemas com torre de resfriamento e um DryCooler cerca de 6 a 7 vezes mais, a escolha do sistema de resfriamento deve levar em consideração não apenas o custo inicial, mas também o custo ao longo da vida útil, que leva em consideração os ganhos de produtividade, a eliminação de custos de reposição e tratamento de água. Em muitos casos um DryCooler se paga em menos do que 12 meses apenas pela economia de água. A Engenharia da Mecalor terá a maior satisfação em prestar maiores esclarecimentos maiores sobre o assunto.