Determinación de las condiciones favorables para el incremento del gradiente de temperatura de una torre de enfriamiento de tiro forzado a contraflujo de un fluido electrolítico

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo determinar las condiciones favorables para el incremento del gradiente de temperatura del fluido electrolítico en una torre de enfriamiento de una refinería de zinc. Se desarrolló en varias etapas, siendo la primera la caracterización del fluido de ingreso a la torre, seguido del registro de los valores de la temperatura del fluido al ingreso y salida de la torre y el flujo del mismo, con la finalidad de determinar el comportamiento de la transferencia de calor durante un año. Asimismo, se determinó los parámetros que influyen en el gradiente de temperatura tomando como base los registros de los meses de enero a mayo, noviembre y diciembre del año 2021; el registro del gradiente de temperatura fue menor a 6 °C, resultado desfavorable para el proceso. Por otro lado, la problemática relativa a la representación de la transferencia de calor y masa se resolvió mediante la aplicación del método de Poppe, que calcula la transferencia de calor y masa sin llevar a cabo las suposiciones críticas utilizadas por los métodos tradicionales (método de Merkel y método ε-NTU). Por último, se concluye que, las mejores condiciones de operación se establecieron mediante la aplicación del método de Poppe, donde el incremento de la altura de la torre registró un mínimo de 3 metros y un flujo máximo de 300 m3/h, elevándose el gradiente de temperatura un promedio de 6.06 °C a 7.80 °C a lo largo del año