On the influence of psychrometric ambient conditions on cooling tower drift deposition

Water drift emitted from cooling towers is objectionable for several reasons, mainly due to human health reasons. A numerical model to study the influence of sychrometric ambient conditions on cooling tower drift deposition was developed. The mathematical model presented, consisting of two coupled sets of conservation equations for the continuous and discrete phases, was incorporated in the general purpose CFD code Fluent. Both experimental plume performance and drift deposition were employed to validate the numerical results. This study shows the influence of variables like ambient dry bulb temperature, ambient absolute humidity and droplet exit temperature from cooling tower on the drift evaporation (and therefore deposition) and on the zone affected by the cooling tower. The stronger effect detected corresponds to the ambient dry bulb temperature. When a higher ambient temperature was present, deposition was lower (evaporation was therefore higher) and the zone affected by the cooling tower was smaller. The influence of the other two variables included in the study was weaker than the one corresponding to the dry bulb ambient temperature. A high level of ambient absolute humidity increased drift deposition and also the size of the zone affected by the cooling tower. Finally, a high level of droplet exit temperature decreased deposition and increased the zone affected by the cooling tower

The dry and adiabatic fluid cooler as an alternative to cooling towers: an experimental view.

Energy and environmental implications of a refrigeration cycle are largely conditioned by the choice of condensing system. Conventional solutions transfer heat to water, and recirculated through cooling towers or to atmospheric air through a dry condenser. While the use of cooling towers means less energy consumption due to lower pressure in the condenser, a number of environmental implications are questioning their installation. Mainly, it represents an emission of chemicals or microorganisms to the atmosphere as Legionella. The dry and adiabatic fluid cooler works as a standard fluid dry cooler enhancing the dry cooler’s capacity with adiabatic pre-cooling of the air intake. The ambient dry bulb temperature is reduced as the air passes through an evaporative pad especially designed to humidify and cool the air (Figure.1). The main objective of this study is to experimentally investigate the thermal performance of a dry and adiabatic fluid cooler. With the experimental data, a thermal model will be developed in order to compare the energy implications arising from the replacement of traditional systems (dry condenser and cooling towers) by condensing air coolers with adiabatic pre-cooling.The construction of the prototype has been sponsored by the Regional Government of the Comunidad Valenciana, through the Project GV/2011/072. The instrumentation used to conduct experimental work has been funded through the Project “Estudio energético de un sistema alternativo para la condensación en ciclos de refrigeración: el aero-refrigerador con preenfriamiento adiabático” from Convocatoria 2009 de Proyectos Bancaja-UMH para grupos precompetitivo

Experimental study on the performance of a mechanical cooling tower fitted with different types of water distribution systems and drift eliminators.

Cooling towers are evaporative heat transfer devices in which atmospheric air cools warm water, with direct contact between the water and the air by evaporating part of the water. The principle of operation of cooling towers requires spraying or distributing water over a heat transfer surface (packing) across or through which a stream of air is passing. As a result, water droplets are incorporated in the air stream and,depending on the velocity of the air, will be taken away from the unit. This is known as drift. Although cooling tower drift is objectionable for several reasons, the most hazardous problem concerning human health is the emission of chemicals or microorganisms into the atmosphere. Undoubtedly, regarding microorganisms, the most well-known pathogens are the multiple species of bacteria collectively known as legionella. The binomial water distribution system-drift eliminator is identified to be that mainly responsible for cooling tower drift. While water distribution systems affect the mechanics of setting up the drops, drift eliminators work by changing the direction of the airflow and separating droplets from the airstream through inertial impact. The drift eliminator’s performance can be quantified mainly by two factors: droplet collection efficiency and the pressure drop across the eliminator. In contrast, water distribution systems are characterized by the pressure drop across itself and the achieved size of the particle spread. Alongside drift, the binomial water distribution system-drift eliminator affects the cooling tower performance. From the reviewed bibliography, some studies assessing the effect of the drift eliminator on cooling tower performance have been found. Nevertheless, no studies regarding the influence of the water distribution system on the cooling tower’s performance have been detected. In this sense, this paper studies the thermal performance of a forced draft counter-flow wet cooling tower fitted with two water distribution systems (the pressure water distribution system (PWDS) and gravity water distribution system (GWDS)) for six drift eliminators for a wide range of air and water mass flow rates. The data registered in the experimental set-up were employed to obtain correlations of the tower characteristic, which defines the cooling tower’s thermal performance. The outlet water temperature predicted by these correlations was compared with the experimentally registered values, obtaining a maximum averaged difference of ±0.95%.The authors wish to acknowledge the collaboration of the Ministerio de Educación y Ciencia (Spanish Education and Science Ministry) for their support of project PN I+D+I 2008-2011 ENE2010-21679-C02- 02

Experimental study on the performance of a mechanical cooling tower fitted with different types of water distribution systems.

Cooling towers are evaporative heat transfer devices in which atmospheric air cools warm water, with direct contact between the water and the air, by evaporating part of the water. As a result, water droplets are incorporated in the air stream and, depending on the velocity of the air, will be taken away from the unit. This is known as drift. Although cooling tower drift is objectionable for several reasons, the most hazardous problem concerning human health is the emission of chemicals or microorganisms to the atmosphere. Regarding to microorganisms, the most well-known pathogens are the multiple species of bacteria collectively known as legionella. The binomial water distribution system-drift eliminator is identified to be the main responsible of cooling tower drift. While drift eliminators work by changing the direction of the airflow and separating droplets from the airstream through inertial impact, water distribution systems affect the mechanics of setting up the drops. Drift eliminator’s performance can be quantified mainly by two factors. On one hand the droplet collection efficiency and, on the other hand, the pressure drop across the eliminator. In contrast, water distribution systems are characterized by the pressure drop across itself and the achieved size of the particles spread. Although the factors mentioned above are conditioned by the binomial water distribution system-drift eliminator, it affects mainly the quantity of water taken away from the tower and the thermal performance. From the reviewed bibliography, some studies assessing the effect of the drift eliminator on cooling tower’s performance have been found. Nevertheless no studies regarding the influence of the water distribution system on cooling tower’s performance have been found. In this sense, this paper studies the thermal performance of a forced draft counter-flow wet cooling tower fitted with different water distribution systems for many drift eliminators for a wide range of air and water mass flow rates. The data registered in the experimental set-up were employed to obtain correlations of the Tower Characteristic, which defines the cooling tower’s thermal performance. The outlet water temperature predicted by these correlations was compared with the experimentally registered values, obtaining a maximum difference of ±0.95%.Ministerio de Educación y Ciencia (Spanish Education and Science Ministry) for their support of project PN I+D+I 2008-2011 ENE2010-21679-C02-02

Influencia de los separadores de gotas en el comportamiento térmico de torres de refrigeración

El principio de funcionamiento de torres de refrigeración se basa en el intercambio de energía y masa entre una corriente de agua y una de aire. Estos dispositivos pulverizan agua que se encuentra con una corriente de aire, y que al no estar saturado, hace que se evapore una pequeña parte de ésta y se enfríe el resto. A su vez, la corriente de aire captura pequeñas gotas de agua, que no han sufrido cambio de fase, y salen al exterior del equipo. Para reducir la cantidad de agua arrastrada se instalan separadores de gotas en la sección de salida. Éstos limitan la cantidad de agua arrastrada mediante impacto inercial. La presencia de un separador de gotas reduce el flujo másico de aire que atraviesa la torre, disminuyendo así su capacidad de enfriamiento. Aunque la pérdida de presión es una variable fundamental, a la hora de evaluar el comportamiento de un separador de gotas, será necesario evaluar su influencia en el comportamiento térmico de la torre. Así pues, el objetivo principal de este trabajo consiste en caracterizar el comportamiento térmico de la torre con la instalación de distintos separadores de gotas. El trabajo experimental permitirá conocer si la presencia de los separadores de gotas únicamente reduce el flujo másico de aire a causa de la pérdida de presión, o si adicionalmente los procesos de transferencia de calor y masa se ven afectados. Para la modelización termodinámica se empleará el parámetro Característica Termodinámica de la torre

Comparison of Different Procedural Approaches for Left Atrial Appendage Closure: Searching for Simplicity

To assess procedural and long-term efficacy and safety of two alternative methods for appendage closure, conscious sedation with standard transoesophageal echo and procedure guided by rotational angiography. Background. Demand for appendage closure is increasing, and a reasonable time-response should be given to nonvalvular atrial fibrillation patients not suitable to receive anticoagulation. General anesthesia and the need for an anesthesiologist are limiting factors to improve procedure availability; it is time to introduce simpler approaches. Methods. Single center experience in appendage closure during 9 years, using three different procedural approaches: general anesthesia with echo guidance, conscious sedation with echo guidance, and rotational angiography guidance. Conscious sedation and rotational angiography-guided procedures were performed in the absence of an anesthesiologist. Procedural characteristics and follow-up events were recorded. Results. 260 consecutive appendage closure procedures were reviewed: 155 were performed under general anesthesia (59.6%), 71 were performed with conscious sedation (27.3%), and 34 were rotational angiography guided (13.1%). Device success rate for procedures guided by rotational angiography was significantly lower than that for general anesthesia and conscious sedation (91.2% versus 100% versus 98.6%, p � 0.001) because there was a greater need to recapture and change device size. However, final procedural success was high and without difference between approaches (98.8% versus 97.2% versus 100%, for general anesthesia, conscious sedation, and rotational angiography, respectively); with a median follow-up of 17 months (CI 95% 13–23 month) (637.9 patients-year), there was no difference among approaches for thromboembolic (1.3 versus 1.8 versus 1.8) and major bleeding events (3.2 versus 2.8 versus 1.8), respectively. Conclusions. Appendage closure performed, either with conscious sedation with echo guidance or rotational angiography guided, is feasible, with no difference in procedural success and follow-up events compared with general anesthesia and without the limitation of the need for an anesthesiologist on-site

A decade of left atrial appendage closure: from procedural data to long-term clinical benefit

Introducción y objetivos: Conocer el beneficio clínico del cierre percutáneo de la orejuela izquierda (OI) en nuestro medio; en concreto, la reducción de eventos tromboembólicos y hemorrágicos, que permitiría un mejor posicionamiento de esta intervención. Métodos: Estudio retrospectivo que recoge la actividad del cierre de OI en un centro durante 9 años. Se registraron la tasa de éxito del dispositivo y del procedimiento, así como las tasas de eventos tromboembólicos y de hemorragia mayor. Resultados: Se evaluaron 260 procedimientos de cierre de OI en una población con fibrilación auricular no valvular y puntuación en las escalas CHA 2 DS 2 -VASc de 4,3 ± 1,6 y HAS-BLED de 3,7 ± 1,2. El éxito del procedimiento fue del 98,8%, y la tasa de eventos adversos graves en los primeros 7 días fue del 2,3%. Con un seguimiento medio de 2,5 ± 1,9 años y una población de 637,9 pacientes-año, la tasa de eventos tromboembólicos fue de 1,4 por 100 pacientes-año (75,5% de reducción del riesgo) y la de hemorragia mayor fue de 3,0 por 100 pacientes-año (58,5% de reducción del riesgo), ambas significativamente menores que las predichas. Las tasas de eventos por 100 pacientes-año en los pacientes con seguimiento muy largo (más de 4 años) mostraron tendencia a ser menores que en el resto de la población (0,7 frente a 2,0, con p = 0,17, para evento tromboembólico, y 1,7 frente a 4,0, con p = 0,09, para hemorragia mayor). Conclusiones: En nuestra población, el cierre de la OI mostró un elevado éxito del procedimiento y una baja tasa de eventos inmediatos. El cierre de la OI indujo una significativa reducción en la tasa prevista de eventos tromboembólicos y hemorrágicos, y dicha reducción se mantuvo a muy largo plazo.Introduction and objectives: A better positioning of left atrial appendage closure (LAAC) requires assessment of its clinical benefits to reduce thromboembolic and bleeding events in a real-word population. Methods: Single-center retrospective study of our consecutive LAAC activity for 9 years. Both the device success and procedural success were registered as well as the reduction of the expected rates of thromboembolic and major bleeding events. Results: A total of 260 LAAC procedures were performed in a population with nonvalvular atrial fibrillation with CHA2 DS 2 -VASc and HAS-BLED scores of 4.3 ± 1.6 and 3.7 ± 1.2, respectively. Procedural success was 98.8%, and the rate of serious adverse events within the first 7 days was 2.3%. At a median follow-up of 2.5 ± 1.9 years and an estimated population of 637.9 patients-year, the thromboembolic event rate was 1.4 per 100 patients-year (75.5% risk reduction) and the rate of major bleeding was 3.0 per 100 patients-year (58.5% risk reduction), which was significantly lower than anticipated. The thromboembolic and major bleeding events per 100 patients-year showed a lower tendency for patients with very long follow-up (over 4 years) compared to the remaining of the population (0.7 vs 2.0 with P = .17, and 1.7 vs 4.0 with P = .09, respectively)

Influencia del binomio separador de gotas-sistema de distribución en el comportamiento térmico de torres de refrigeración

El principio de funcionamiento de torres de refrigeración se basa en el intercambio de energía y masa entre una corriente de agua y una de aire. Estos dispositivos pulverizan agua que se encuentra con una corriente de aire, y que al no estar saturado, hace que se evapore una pequeña parte de ésta y se enfríe el resto. A su vez, la corriente de aire captura pequeñas gotas de agua, que no han sufrido cambio de fase, y salen al exterior del equipo. La cantidad de agua arrastrada en una torre de refrigeración depende fundamentalmente del binomio sistema de distribución-separador de gotas. En las torres de refrigeración se incorporan separadores de gotas con el fin de minimizar las pérdidas de agua. El funcionamiento de estos separadores se basa en el cambio de dirección del flujo de aire cuando éste atraviesa la sección del separador. Por su parte, los sistemas de distribución son los encargados de distribuir el agua caliente por encima del relleno. Fundamentalmente se pueden clasificar en sistemas por gravedad y sistemas a presión. El principal objetivo de este trabajo es analizar experimentalmente el comportamiento térmico de una torre de refrigeración instalada en una planta piloto cuando se emplean sistemas de distribución de agua diferentes con distintos separadores de gotas. El trabajo experimental permitirá conocer la influencia que tiene el binomio separadores de gotas-sistema de distribución en el comportamiento térmico de la torre. Para la modelización termodinámica se representará el parámetro Característica Termodinámica de la torre a través de la relación de caudales másicos L/G

Estudio experimental del comportamiento térmico de un aero-refrigerador con pre-enfriamiento adiabático

Las implicaciones energéticas y medioambientales de un ciclo de refrigeración están condicionadas en gran medida por la elección del sistema de condensación. Las soluciones convencionales que se emplean son la cesión de calor a una corriente de agua, y su recirculación a través de torres de refrigeración, o bien a una corriente de aire atmosférico, a través de un aero-refrigerador. Si bien el empleo de torres de refrigeración implica un menor consumo de energía pues origina una menor presión de condensación, existen una serie de implicaciones medioambientales asociadas a su funcionamiento que las están cuestionando. En particular por los brotes de legionelosis asociados a este tipo de equipos. El aero-refrigerador con pre-enfriamiento adiabático opera como los aero-enfriadores secos mejorando sus prestaciones con un pre-enfriamiento adiabático del aire de entrada. La temperatura seca del aire de entrada se consigue disminuir a medida que pasa a través de un relleno evaporativo especialmente diseñado para humectar y enfriar la corriente de aire de entrada al equipo sin formación de aerosoles ni agua arrastrada sobre el serpentín seco. Este trabajo muestra el estudio experimental de un prototipo de aero-refrigerador con pre-enfriamiento adiabático construido en la cubierta del Edificio Torrepinet de la Universidad Miguel Hernández de Elche. El propósito final es el de disponer de un modelo que caracterice su comportamiento térmico con objeto de poder comparar las implicaciones energéticas derivadas de la sustitución de los sistemas de condensación tradicionales por un aero-refrigeradores con preenfriamiento adiabático.La construcción del prototipo ha sido posible gracias a la financiación obtenida de la Dirección General de Investigacion del Ministerio de Ciencia e Innovación a través del proyecto ENE2007-68106-C02-02. La instrumentación empleada para llevar a cabo el trabajo experimental se ha financiado a través del Proyecto “Estudio energético de un sistema alternativo para la condensación en ciclos de refrigeración: el aero-refrigerador con preenfriamiento adiabático” de la Convocatoria 2009 de Proyectos Bancaja-UMH para grupos precompetitivos

Medida experimental del arrastre en torres de refrigeración; influencia del sistema de distribución.

Torres de refrigeración y condensadores evaporativos son dispositivos cuya finalidad es evacuar calor en instalaciones. Su principio de funcionamiento se basa en el intercambio de energía y masa entre una corriente de agua y una de aire. Éste último al no estar saturado, hace que se evapore una pequeña parte de agua y se enfríe el resto. A su vez, la corriente de aire captura pequeñas gotas de agua, que no han sufrido cambio de fase, y salen al exterior del equipo. Con objeto de reducir la cantidad de agua arrastrada en torres de refrigeración, a nivel nacional el RD 865/2003, de 4 de julio, establece los criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionelosis, limitando el valor del arrastre a 0,05% del agua circulante. Sin embargo no describe el método a utilizar para la medida. La cantidad de agua arrastrada en una torre de refrigeración depende fundamentalmente del binomio sistema de distribución-separador de gotas. En las torres de refrigeración se incorporan separadores de gotas con el fin de minimizar las pérdidas de agua. El funcionamiento de estos separadores se basa en el cambio de dirección del flujo de aire cuando éste atraviesa la sección del separador. Por su parte, los sistemas de distribución son los encargados de distribuir el agua caliente por encima del relleno. Fundamentalmente se pueden clasificar en sistemas por gravedad y sistemas a presión. El principal objetivo del presente trabajo es determinar experimentalmente la influencia que tiene el sistema de distribución en el arrastre emitido por una torre de refrigeración con distintos separadores de gotas comerciales. Para ello se empleará la técnica del papel hidrosensible descrita en la normativa americana. Los resultados obtenidos muestran el mayor nivel de arrastre emitido por la torre cuando esta opera con el sistema de gravedad por presión (un orden de magnitud mayor) y que las combinaciones que cumplirían con el RD 865/2003 serían todas aquellas que incluyen el sistema de distribución por gravedad y aquella que combina separador de gotas C con sistema de distribución por presión