A instalação de torres de resfriamento é muito comum em siderúrgicas, papeleiras, refinarias, petroquímicas ou empresas que executam operações que liberam uma grande quantidade de calor.
Essas torres são responsáveis por resfriar uma quantidade de água que já foi utilizada como meio de remover energia térmica em processos ou sistemas industriais. Ou seja, as torres de resfriamento fazem com que a água "quente" possa ser reutilizada, e isso é uma vantagem para a empresa, pois diminui custos, e para o meio ambiente, já que os recursos naturais estão cada vez mais escassos.
No entanto, é fundamental manter as torres de resfriamento em bom estado para garantir uma qualidade elevada de água resfriada e evitar que os equipamentos sejam constatemente interrompidos para limpezas e manutenções.
Uma das maneiras de fazer isso é retirando partículas presentes no meio líquido ou resultantes do processo de evaporação, como metais que se desprendem do próprio equipamento da torre, poeiras que entram pelo ventilador, minerais, areias, entre outros, que podem afetar ou obstruir os canais da torre e os trocadores de calor. Essa separação de sólidos pode ser realizada por meio de produtos químicos ou por filtros especializados.
O supervisor de Marketing Jefferson Bega, da Laffi Filtration, empresa especializada em projetar, desenvolver e produzir equipamentos para filtragem industrial, apontou uma série de prejuízos que podem surgir se não houver um filtro na torre de resfriamento.
"Desgastes prematuros das bombas de recirculação, hélices e tubulações, acúmulo de sólidos e particulados nas bacias, entupimento/obstrução das tubulações de alimentação, presença de incrustações fora de controle e aumento de dosagens de produtos químicos", elencou Bega.
Além disso, com um sistema de filtragem adequado, a empresa pode reduzir custos de:
com os trocadores de calor limpos, ocorre uma melhor troca térmica;
a instalação de um filtro proporciona uma redução de blown-down (drenagem) e de make-up (água nova).
com a diminuição do blow-down e do make-up, cai também o uso de produtos químicos.
as torres com filtros não precisam parar periodicamente para serviços de manutenção e limpeza das peças e componentes.
Os filtros podem agir tanto na remoção de sólidos na água de recirculação quanto na de make-up. Atualmente, existem no mercado diversos tipos de filtros, sendo esses os mais comuns: bag (bolsa), cesto, cartucho, separador centrífugo e  filtros automáticos.
Cada um é indicado para determinado tipo de torre de resfriamento e objetivos da empresa, segundo explicou Jefferson Bega, da Laffi.
Os filtros podem operar com Vazão Total da torre (Full Stream) ou Vazão Parcial/Lateral (Side
Stream). Os primeiros tipos de filtro utilizados foram os bag, cartucho ou de areia.
Hoje em dia, porém, os mais modernos e tecnológicos são os de tipo separador centrífugo ou filtros automáticos.


O filtro bag é um método econômico de filtração de líquidos. Ele é formado por três componentes principais: o vaso de pressão, o cesto suporte e a bolsa.
A água a ser filtrada é introduzida de forma pressurizada na parte superior da bolsa suportada pelo cesto, assegurado uma distribuição completa e uniforme do líquido pela superfície interna da bolsa. Os resíduos sólidos ficam retidos na bolsa filtrante e o líquido limpo flui pela saída da carcaça.
Segundo Jefferson Bega, entre as vantagens desse tipo de filtro está o fato dos resíduos ficarem retidos no interior da bolsa; uma maior capacidade de acúmulo de sólidos; uma vedação positiva de 360º na bolsa, e um baixo custo operacional. A manutenção e a troca do elemento filtrante é rápido e prático, porém, devem ser periódicas.

Esse sistema é constituído, basicamente, por um tubo (corpo) com conexões alinhadas e um filtro em forma de cesto para retenção de sólidos diversos. "Esse tipo de filtro tem ampla aplicação nas indústrias, em geral pela sua simplicidade e facilidade de operação", explicou Bega, acrescentando que esse equipamento "requer espaço reduzido, facilitando sua instalação".
Os cestos garantem qualidade de filtração de alta eficiência, porém, também devem ser abertos ou trocados periodicamente para manutenção.


A filtração por cartulho é uma técnica utilizada mundialmente. Nesse sistema, o corpo do filtro ou o vaso de pressão têm guias internas para o posicionamento do(s) cartucho(s). Dessa forma, a água entra pela lateral do filtro e é distribuída uniformemente ao redor da superfície externa dos cartuchos, garantindo a retenção das partículas sólidas e eficiência na filtragem durante sua passagem. A principal vantagem desse sistema é a qualidade do fluido filtrado e a existência de uma linha completa de filtros e carcaças filtrantes para uma variada gama de aplicações.
"A linha de elementos filtrantes tipo cartucho é fabricada em diversos materiais, como fibras puras de polipropileno, algodão, poliéster, de eficiência nominal ou absoluta", disse Bega.
Ele destacou que esse sistema também opera com diversas vazões, já que é customizado de acordo com as necessidades de cada cliente e empresa.

Essa linha utiliza o conceito de filtragem de água sobre pressão em leito para utilização em polimento final e/ou clarificação de efluentes.
Esse tipo de filtro é dotado de quadro de manobras com válvulas e manômetros. A filtração começa com a entrada da água pela tubulação superior interna que, em seguida, é distribuída uniformemente pelo defletor e atravessa o leito filtrante no sentido descendente, onde são retidas as impurezas da água.
Os meios filtrantes disponíveis são: areia, antracito, zeólita e carvão ativado.
Dentre as vantagens desses sistemas, pode-se ressaltar a existência de boca de visita flangeada; distribuidores e coletores internos de alta eficiência e baixa perda de carga; e quadro de manobra em PVC, aço carbono ou aço inox para operação manual ou automatizada.
O sistema leito, no entanto, necessita de retrolavagem periódica (diária ou semanal) e troca periódica dos leitos filtrantes.

Segundo o supervisor de Marketing da Laffi Filtration, a linha de filtros separadores centífrugos "é ideal para aplicações em médias e altas vazões na remoção de areia, particulados metálicos e outros sólidos resultantes dos mais variados processos industriais, inclusive torres de resfriamento".
"Os filtros separadores centrífugos são sistemas que removem os sólidos com alta eficiência, mantendo baixa a concentração de sólidos na bacia da torre de resfriamento, reduzindo o acúmulo de sólidos em trocadores de calor, chiller e outros equipamentos do sistema de refrigeração. Sua performance e qualidade já são aprovados por diversos segmentos de mercado", completou Bega.
Esse tipo de filtro não utiliza elementos filtrantes; não precisa de peças móveis para reposição; dispensa retrolavagem e não necessita parar o sistema para limpeza ou manutenção.
O filtro separador centrífugo também não necessita de equipamentos reservas, é de fácil automatização para ser manuseado e tem porte compacto, ou seja, requer pequenos espaços para instalação.
Bega, porém, ressaltou que os filtros separadores centrífugos "aplicam o princípio da velocidade e gravidade para obtenção de seu desempenho. Basicamente, sólidos mais pesados são removidos com maior facilidade".
Esse tipo de sistema de filtragem reduz os custos de manutenção de 60 a 90%, os de energia de 5 a 10%, os de consumo de água de 5 a 10% e diminui os insumos químicos utilizados cerca de 5 a 15%.
A manutenção e a limpeza de um filtro separador centrífugo são feitas através de sistemas de purga, sendo que há a opção manual e automática, a qual é projetada para a remoção completa de sólidos e para o despejo na condição desejada pela empresa.
"Estes dispositivos oferecem efetiva transferência dos sólidos separados com perdas de líquidos virtualmente zero, redução de custos e espaço físico da instalação", comentou o representante da Laffi. 

Os filtros automáticos são sistemas que operam ininterruptamente e não exigem que operadores o manipulem. Eles também se diferenciam dos outros tipos de filtro por eliminarem a necessidade de parar seu funcionamento para limpezas e manutenções.
Em um primeiro momento, esse tipo de equipamento é mais caro que os outros, mas, dependendo dos objetivos da empresa que vai aderi-lo, ele torna-se vantajoso a longo prazo, já que dispensa limpezas, troca de peças e manutenção.
"O filtro automático, como o próprio nome já diz, é autosuficiente, não tem a necessidade de nenhuma intervenção humana para fazer limpeza", disse Flavio Luiz Dalavia, Gerente de produto da Hydac Tecnologia, que produz o filtro automático Hydac RF3.
"A Hydac recomenda que, a cada cinco anos, seja feita uma inspeção interna no sistema, porém, na maioria das vezes, não há nenhuma necessidade de troca de peças", explicou.
O Filtro Automático RF3 tem como principal vantagem não gerar resíduos de descarte, o que é um forte atrativo para as empresas, pois há vários tipos de filtros no mercado que necessitam substituir elementos filtrantes, gerando resíduos e gastos mensais para a reposição de peças.
"Se por um lado a empresa economiza com o reúso da água, por outro lado gasta mais na reposição de elementos filtrantes e acaba tendo outro problema pela geração de resíduo devido ao elemento filtrante a ser descartado", analisou Dalavia.
Segundo ele, os elementos filtrantes do filtro automático da Hydac são fabricados em aço inox 304. Para algumas aplicações, eles possuem um formato cônico para facilitar a retirada das partículas sólidas no momento da retrolavagem. "Outra característica importante é a forma construtiva triangular que aumenta a velocidade no meio atingindo até 46 m/s, eliminando, assim, todas as partículas que ficaram presas no elemento filtrante", completou.
"De um modo geral, podemos afirmar que o filtro automático RF3 da Hydac possui um baixíssimo custo operacional. Em 95 % das suas aplicações, o custo de investimento é pago em menos de seis meses após a instalação. Ele traz confiança, reduz custo de mão de obra e aumento de produtividade", garantiu Dalavia.

Nas torres de resfriamento, a água quente circula continuamente. Na maioria dos modelos, essa água é bombeada para o topo da torre e, em seguida, distribuída por tubos ou calhas, em uma operação comumente chamada de "colméia".
A água é espalhada de forma uniforme por toda a torre e, enquanto ela escorre pelo equipamento, o ventilador da torre joga o ar contra o líquido, provocando uma evaporação.
O "problema" é que, com a evaporação, aumenta a concentração de sólidos dissolvidos e a água que circula permanentemente na torre pode ser contaminada. Para drenar esses sólidos, é preciso fazer um blow-down (drenagem) e um make-up (adição de água nova e limpa). Com o dreno e uma quantidade de água nova, é possível reduzir e retornar ao índice de concentração dos sólidos dissolvidos, impedindo a incrustração mineral nos tubos da torre, nos trocadores de calor e nos condensadores.
Esse processo é importante porque a eficácia de uma torre de resfriamento está diretamente relacionada à qualidade da água que circula nela.
Para manter a qualidade da torre de resfriamento, também é importante implantar um programa de tratamento de água, cuja intenção é manter sempre limpa as superfícies dos trocadores de calor. Esses tratamentos regulam o pH, a condutividade, a dureza, a alcalinidade, além de controlarem a proliferação de micro-organismos. Muitos utilizam substâncias químicas, como bactericidas, que são inseridos nas torres por meio de dosadores automáticos.