ProcesoLa torre de enfriamiento de su fábrica de yogurt: qué hace, por qué importa y cuánto cuesta descuidarla
Por Alex Sevilla
Es un día caluroso de verano.
La fábrica de yogurt arranca como siempre, pero el producto sale del intercambiador más caliente de lo previsto y la línea tiene que bajar el ritmo.
Nadie toca la receta ni el cultivo: el problema está en un equipo que casi nadie mira, la torre de enfriamiento.
Qué hace y cómo funciona
El agua de enfriamiento pasa por el intercambiador de calor (de placas o tubular) y retira calor del producto, sin tocarlo.
Al salir, el agua va más caliente y debe volver a enfriarse para reutilizarse.
De eso se encarga la torre:
- El agua caliente se rocía sobre un relleno dentro de la torre.
- Un ventilador hace pasar aire en contraflujo por ese relleno.
- Una pequeña parte del agua se evapora y, al hacerlo, se lleva el calor del resto.
- El agua enfriada cae a la balsa y una bomba la devuelve al intercambiador.
Es un ciclo continuo. Solo se repone el agua que se evapora o que se purga.
Dos casos de referencia
| Torre 01 | Torre 02 | |
|---|---|---|
| Aplicación | Enfriar leche líquida que sale a 62 °C, en un intercambiador de placas | Enfriar un producto lácteo a 43 °C, en un intercambiador tubular |
| Flujo de agua | 4.000 L/h | 14.000 L/h |
| Agua caliente (retorno) | 38–40 °C | 35–37 °C |
| Agua fría requerida | 25–27 °C | 25–27 °C |
| Rango de enfriamiento | ≈ 13 °C (11–15 °C) | ≈ 10 °C (8–12 °C) |
| Calor a retirar | ≈ 60 kW (51–70 kW) | ≈ 160 kW (130–195 kW) |
| Ubicación | Caracas, sector La Trinidad | Caracas, sector La Guarita |
| Bulbo húmedo del sitio | 23 °C | 23 °C |
El rango es la diferencia entre el agua que vuelve caliente y el agua fría que se necesita.
Junto con el flujo, define cuánto calor debe retirar la torre y, por tanto, su tamaño.
Tome los valores de calor como orden de magnitud: dependen de dónde caiga la temperatura real dentro de cada intervalo.
El número que decide: agua fría a 25–27 °C con bulbo húmedo de 23 °C
Una torre no puede enfriar el agua por debajo de la temperatura de bulbo húmedo del aire del lugar.
En la práctica, la deja por encima de ese valor: esa diferencia se llama aproximación.
Como regla general de referencia, una torre se selecciona con una aproximación de 3 a 5 °C; por debajo de 3 °C el equipo crece mucho y se encarece.
En ambos sectores el bulbo húmedo es de 23 °C. Eso deja así las aproximaciones que se piden:
- Agua fría a 27 °C: aproximación de 4 °C. Es alcanzable con una torre bien seleccionada.
- Agua fría a 25 °C: aproximación de apenas 2 °C. Es muy exigente: exige una torre mucho más grande y cara, y deja casi sin margen en los días más húmedos.
Para decidir, conviene hacerse esta pregunta: ¿el proceso realmente necesita 25 °C, o funciona bien con 27 °C?
Si 27 °C alcanza, la torre es razonable y robusta.
Si el proceso exige 25 °C, vale la pena pedir al proveedor la comparación de costos de dos opciones: una torre sobredimensionada y otro sistema de enfriamiento.
Hay un segundo punto. Agua a 25–27 °C no lleva el producto a temperatura de refrigeración.
Si su meta es esa, hará falta una etapa posterior con agua helada.
Por qué importa al negocio
- Producción: si el agua llega más caliente, el producto sale más caliente y la línea se frena.
- Calidad e inocuidad: enfriar a tiempo protege el producto.
- Energía: enfriar con agua de torre cuesta menos que con agua helada.
- Agua: la torre consume agua de forma continua (ver abajo).
- Equipos: una torre sucia o mal tratada deteriora intercambiadores y tuberías.
El agua que consume
Como orden de magnitud, la evaporación sería de unos 90 L/h en la Torre 01 y unos 240 L/h en la Torre 02.
Con una purga típica (alrededor de 4 ciclos de concentración, regla práctica), la reposición total sube a unos 120 L/h y 320 L/h.
Que el proveedor lo confirme con sus propios cálculos, y tenga previsto de dónde sale esa agua.
Qué puede salir mal
- Incrustaciones por la dureza del agua, que reducen la transferencia de calor.
- Biofilm y riesgo sanitario, incluida la proliferación de Legionella si el agua no se trata.
- Corrosión en tuberías y equipos.
- Fallas mecánicas: ventilador, bomba o relleno obstruido.
- Pérdidas de agua por fugas o arrastre.
Qué debe exigir el gerente
- Una memoria de selección con los datos del sitio, incluido el bulbo húmedo de diseño y la aproximación resultante.
- Un margen de capacidad razonable sobre la carga, que define el proveedor.
- Un programa de tratamiento de agua.
- Un plan de mantenimiento, limpieza y desinfección con responsables y fechas.
- Indicadores simples y revisados con regularidad: temperatura de entrada y salida, agua de reposición y estado del relleno.
- Una ubicación que no recircule el aire caliente de la propia torre.
Si no sabe en qué estado está la torre de su fábrica, empiece por esos seis puntos.
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