Ao expandir a área de utilidades de uma unidade fabril, é essencial considerar como os equipamentos existentes podem impactar a operação de novos componentes. Isso é particularmente crítico no caso de torres de resfriamento, que dependem da qualidade do ar admitido para operar com máxima eficiência. A interação entre torres próximas, somada a condições ambientais específicas, pode comprometer significativamente o desempenho do sistema.
O Desafio: Influência da Umidade e do Layout no Desempenho
Em um projeto recente, a Figener foi contratada para avaliar a viabilidade de instalar uma nova torre de resfriamento próxima a uma torre existente.
O terreno, localizado próximo ao litoral e cercado por diversas edificações, apresentava condições desafiadoras devido à alta umidade e ao regime variável de ventos. A figura a seguir mostra uma foto da unidade, em que se observa à direita o terreno em que se deseja instalar novas torres de resfriamento.
Figura 1 – Área para nova torre de resfriamento
O principal objetivo era entender como a pluma de exaustão da torre existente poderia afetar a eficiência da nova torre, considerando diferentes cenários de vento e condições sazonais. Para isso, a Figener utilizou sua experiência em CFD (Computational Fluid Dynamics), modelando o ambiente e simulando múltiplos cenários.
Etapas do Estudo com CFD
- Modelagem Computacional do Terreno
A partir das plantas da unidade, foi criado um domínio computacional representando o ambiente real. Isso incluiu as edificações, galpões e outras estruturas próximas, além da torre já existente e a área proposta para a nova instalação. A figura a seguir mostra uma vista superior do domínio, com a rosa dos ventos orientada de acordo.
Figura 2 – Vista superior do domínio e rosa dos ventos
- Simulação de Cenários de Vento
Foram realizados testes com diferentes combinações de intensidade e direção dos ventos, refletindo as condições sazonais típicas da região. Esses cenários ajudaram a prever o comportamento das plumas de dispersão de umidade.
- Análise dos Resultados
Os resultados revelaram que, em condições de vento lento, o impacto na nova torre seria insignificante, mantendo a eficiência do sistema. No entanto, sob ventos fortes e em direções específicas, a umidade relativa do ar admitido pela torre a jusante aumentava de 80% para 83,2%, elevando a temperatura da água fria em 0,32°C.
Figura 3 – Pluma colorida de acordo com a umidade relativa
Figura 4 – Linhas de corrente coloridas conforme a umidade relativa, ilustrando o comportamento do fluxo de ar e da umidade em ventos fortes.
Esses dados ajudaram a identificar condições críticas que poderiam comprometer o desempenho das torres e influenciaram diretamente a decisão sobre o posicionamento e o dimensionamento da nova instalação.
Resultados e Impacto para o Cliente
O estudo permitiu responder perguntas estratégicas:
- A nova torre afetará a eficiência da usina?
- Quais alterações no layout podem minimizar esse impacto?
- É necessário sobredimensionar a nova torre para compensar as condições críticas?
Com base nas simulações, a equipe do cliente conseguiu tomar decisões fundamentadas, evitando custos futuros e maximizando a eficiência operacional.
Por que Escolher a Figener?
Com mais de 30 anos de experiência e uma equipe altamente qualificada, a Figener é especialista em análises técnicas avançadas que transformam desafios complexos em soluções práticas. Nossas ferramentas e metodologias personalizadas garantem resultados precisos e confiáveis, ajudando empresas a aumentar sua produtividade.
Antes de aprovar novos layouts para sua usina, consulte a Figener!
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