Histórico

Na ampliação de área de utilidades de uma unidade fabril, é importante avaliar como os equipamentos já instalados influenciam 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.

Desafio

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 foi contratada para analisar a 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.

Solução

A Figener utilizou ferramentas CFD para analisar a dispersão de umidade em ambientes abertos ou fechados. O estudo foi realizado com base em desenhos de arquitetura e variou a direção e intensidade do vento. 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. 

No entanto, 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 aumento de 0,32°C na temperatura de água fria.

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 e com qual frequência tais eventos podem ocorrer e se deve mudar a torre de lugar ou superdimensioná-la um pouco.

Linhas de corrente coloridas conforme umidade relativa