Autor: Julio Pieri
Na ampliação de área de utilidades de uma unidade fabril, é importante avaliar como os equipamentos já instalados influenciarão a operação dos novos. Isso é particularmente relevante em torres de resfriamento, que são muito sensíveis à umidade do ar que captam. Dependendo da disposição de edificações e estruturas presentes, a pluma de exaustão de uma das torres pode afetar a qualidade do ar admitido por outra, impactando severamente em sua eficiência. Esse efeito é ainda sazonal, alterando-se conforme o regime de ventos e de umidade muda na região, exigindo múltiplos cenários de análise.
O correto estudo da pluma de dispersão de umidade pode evitar possíveis reduções de eficiência das torres em determinadas épocas do ano, e consequente queda na produtividade da usina.
A Figener possui experiência no uso e customização de ferramentas CFD para analisar a dispersão de umidade (e outros compostos) em ambientes abertos ou fechados. Em recente estudo, foi feita a análise de viabilidade de se instalar uma nova torre de resfriamento nas imediações de uma já existente, como parte de um projeto maior de expansão da área de utilidades de uma fábrica.
O terreno encontra-se rodeado de diferentes estruturas e galpões, próximo ao litoral (umidade elevada), e com vento variado ao longo do ano. A figura a seguir mostra uma foto da área produtiva, em que se observa a direita o terreno em que se deseja instalar novas torres de resfriamento.
A partir de desenhos de arquitetura, monta-se o domínio computacional do problema. Diversos casos foram estudados, em que se variaram a direção e intensidade do vento. A figura a seguir mostra uma vista superior do domínio, com a rosa dos ventos orientada de acordo.
Os resultados indicaram que, para a disposição analisada, o vento lento trouxe pouco impacto na umidade do ar admitido pela torre a jusante, independentemente das duas direções estudadas.
Em compensação, para um dos cenários de vento forte, a umidade relativa do ar admitido pela torre a jusante subiu de 80% para 83,2%. Isso representa um aumento de 0,32C na temperatura de água fria.
Desse modo, o estudo mostrou que há condições em que o novo layout poderia afetar a eficiência das torres. Tais condições foram, então, avaliadas no contexto do projeto para auxiliar na tomada de decisão.
O estudo em CFD permitiu responder diversas questões difíceis de serem tratadas analiticamente: “Como e quanto a nova torre pode afetar na eficiência da usina?”, “Com qual frequência tais eventos podem ocorrer?”, “Devo mudar a torre de lugar? Talvez sobredimensioná-la um pouco?”, dentre muitas outras.
Antes de aprovar novos layouts para sua usina, consulte a Figener em contato@figener.com.br
Com mais de 30 anos de experiência em estudos e projetos para usinas, a Figener conta com uma equipe multidisciplinar de engenheiros altamente qualificados que poderão auxiliá-lo nas tomadas de decisão.