Salto quântico: o segredo da configuração ideal do trocador de calor
Quantum é uma ferramenta de seleção e design para a variedade completa de Tetra Pak® Trocadores de calor tubulares, incluindo projetos de produto para produto (P2P). Ela é baseada no conhecimento compilado por mais de 20 anos pela Tetra Pak. Como exemplo, ela pode importar dados do banco de dados da Tetra Pak contendo leituras de 8.000 fluidos diferentes usados na indústria de alimentos.
“Para responder a qualquer solicitação de um trocador de calor, especialmente para trocadores de calor tubulares P2P, você precisa conhecer a composição do fluido”, diz Inge Kristensson, especialista em aplicações em transferência de calor na Tetra Pak.
Kristensson usa o Quantum para fazer cálculos térmicos com base na reologia de um fluido específico. O coeficiente de calor varia dependendo do fluido e se ele contém partículas ou não.
O software até considera a temperatura ambiente média na fábrica, porque isso afeta o desempenho.
Detalhes fazem a diferença
Quantum chegará a fazer um design mecânico mostrando a colocação exata dos tubos em uma unidade. O trocador de calor será dividido em seções com tubos configurados para atender aos requisitos de fluido específicos e perfil de temperatura.
Como os dados reais da ampla variedade de produtos no banco de dados da Tetra Pak são acessíveis pelo programa Quantum, se um produtor de laticínios desejar processar creme com um teor de gordura de 30%, o programa pode puxar números com base no creme com o mesmo teor de gordura e comportamento reológico.
E os sucos, dos quais existem muitos, que têm um desempenho um pouco diferente? O suco de manga, por exemplo, tem fibras relativamente curtas, mas elas se unem para se tornarem cadeias longas. Esses fatores precisam ser considerados para a seleção de tubos.
Se um cliente tiver um produto completamente novo ou sua própria formulação possuir aditivos específicos, poderá enviar uma amostra em confiança à Tetra Pak para testes de laboratório. Posteriormente, o produto pode ser executado em uma simulação no Quantum.
Tubos certos, resultados certos
“O benefício para o cliente é que nossas simulações são tão precisas que não precisamos dimensionar em excesso a unidade”, diz Kristensson. “O trocador de calor foi projetado para executar uma tarefa específica com exatamente o número certo de tubos e isso pode economizar o dinheiro do cliente.”
Se, após a instalação, o cliente desejar executar um produto diferente no mesmo trocador de calor ou alterar um dos parâmetros como a capacidade, ele deve consultar a Tetra Pak primeiro para verificar se o design é adequado. Se necessário, a Tetra Pak pode recomendar uma atualização ou reconstrução do trocador de calor existente.
Além de maximizar a eficiência, Kristensson acredita que uma grande vantagem do Quantum para os clientes da Tetra Pak é que ele executa o processo de seleção do começo ao fim. “Você começa com o fluido e acaba selecionando os tubos e decidindo sobre o design, todos com o mesmo software”, diz ele. “Podemos fornecer um cálculo exato de preços porque temos uma especificação detalhada de todas as partes necessárias.”
Com 10.000 peças diferentes para escolher para um trocador de calor tubular da Tetra Pak, dado o grande número de feixes e conexões de tubo, é muito mais complicado de projetar um trocador de calor a placas. No entanto, o Quantum torna o processo simples e à prova de falhas.
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Trocadores de calor para resultados consistentes de alta qualidade
Não importa se você está produzindo almôndegas ao molho, geleia com morangos, pudim de chocolate ou simplesmente leite: o processo envolve tratamento térmico e isso geralmente requer a utilização de trocadores de calor. A escolha do trocador de calor ideal depende dos atributos do produto em questão, como viscosidade e tamanho das partículas. Produtos mais complexos e difíceis de produzir, com partículas e viscosidade maior ou variável, exigem trocadores de calor com um design de tubo mais complexo para promover o fluxo correto do produto.
