Resfriamento de Processo Explicado: Benefícios, Métodos e Aplicações Industriais

Mesmo os sistemas industriais mais avançados emitem altos níveis de calor em certos pontos. Isso pode ser problemático, pois materiais e equipamentos podem se danificar quando superaquecem. Em vez de remover o sistema inteiro, existem outras maneiras de lidar com este problema. É aqui que entra o resfriamento de processo.

O que é resfriamento de processo e como funciona?

O processo funciona removendo qualquer calor desnecessário e indesejado que é produzido na indústria para manter tudo funcionando sem problemas. Se o equipamento usado no processo de manufatura de um produto superaquecer, então ele poderia potencialmente danificar esse equipamento, e então o próprio produto.

Nestes casos, o resfriamento de processo é usado para resfriar o equipamento a fim de protegê-lo e ao produto, bem como manter as temperaturas operacionais requeridas para qualquer que seja o processo industrial. Em várias indústrias, o resfriamento de processo é a diferença entre um produto danificado e um excelente produto acabado.

Quais indústrias usam resfriamento de processo?

Algumas das indústrias que requerem resfriamento de processo incluem:

• Laticínios – Isso inclui produtos como leite, sorvete, queijo e iogurte. Todos requerem resfriamento para prevenir texturas indesejáveis e crescimento de bactérias indesejadas. O resfriamento de processo também é usado na produção destes produtos para mantê-los e o equipamento usado para fazê-los frios.
• Químicos – Alguns exemplos incluem corretivo, álcool isopropílico, limpador de vidro, ácido de bateria e anticongelante. A produção destes, e da maioria dos outros químicos, requer cuidado extremo. Durante sua produção, uma temperatura constante deve ser mantida o tempo todo. Temperaturas de qualquer lado do ideal podem danificar os químicos e torná-los perigosos.
• Plástico – Este material está em todo lugar, estamos completamente cercados por ele. De brinquedos, a suprimentos de escritório, e móveis, todos contêm um tipo de plástico. Resfriamento efetivo durante os processos de extrusão e moldagem é a diferença entre produzir um produto perfeitamente acabado e um erro caro. Alcançar e manter a temperatura ideal é vital na produção de plástico de alta qualidade.
• Bebidas fermentadas – Qualquer bebedor de cerveja ou vinho por aí tem o resfriamento de processo para agradecer por criar estas bebidas saborosas. O processo de fermentação requer temperaturas a serem cuidadosamente controladas o tempo todo. Para cerveja, a temperatura perfeita é entre 68 – 72 Fahrenheit. Temperaturas acima e além disso vão desacelerar ou até parar o processo de fermentação completamente.
• Materiais impressos – Apesar da era digital, ainda há muitos materiais impressos sendo produzidos. Estes incluem itens como revistas, embalagens, pôsteres, livros, jornais e brochuras. Como parte do processo de impressão, calor é criado como resultado de atrito dentro do sistema. Para evitar uma desaceleração deste processo ou danificar os produtos, resfriamento é requerido.
• Itens metálicos – Um processo essencial na construção da maioria dos itens metálicos é soldagem. Seja um edifício, um eletrodoméstico de cozinha, ou um carro, as chances são de que tenha sido soldado. Como a soldagem usa temperaturas extremas, uma solução efetiva de resfriamento de processo é vital. Se o equipamento de soldagem não for devidamente resfriado, é mais provável que se danifique e produza um acabamento inferior.
• Joias – A maioria das peças de joias são feitas via uso de máquinas de descarga elétrica. Elas funcionam usando descargas elétricas para moldar os materiais que estão sendo cortados. É um processo altamente preciso usado em materiais duros. A água usada no processo aquece muito rapidamente e então requer uma solução robusta de resfriamento de processo para manter a temperatura ótima.
• Lasers – Estes carregam código binário através de cabo de fibra óptica para fornecer a Internet. Tecnologia similar também é usada em cirurgia a laser ocular e entretenimento. Players Blu-Ray e DVD usam lasers para ler informação de discos. Usar lasers cria temperaturas extremas, que requerem resfriamento para estabilizar equipamento para performance ótima. Resfriamento também ajuda a prevenir superaquecimento e estender a vida útil do equipamento, incluindo a precisão do laser.

Quais soluções de resfriamento de processo estão disponíveis?

Existem vários equipamentos que podem ser usados para resfriamento de processo para refrigerar, extrair calor, e/ou manter temperaturas durante processos industriais. Dentro de certas indústrias, trocadores de calor são usados para remover qualquer calor indesejado, enquanto outras indústrias usam grandes sistemas de refrigeração, como chillers de encosta norte.

Existem uma variedade de chillers que todos funcionam em diferentes temperaturas com várias taxas de fluxo e fluidos, que permitem maior versatilidade e eficiência em soluções de resfriamento de processo. Para operações robustas, alguns chillers funcionam em temperaturas abaixo de 0 Fahrenheit. Cobertores de canal de fluido podem ser adicionados a um sistema de resfriamento industrial para permitir resfriamento direcionado e total através de um recipiente.

Tipos de chillers

As duas principais categorias de chiller incluem absorção de vapor e compressão de vapor. Um chiller de absorção de vapor funciona usando calor para mover um refrigerante ao redor de um sistema, enquanto um chiller de compressão de vapor usa compressor mecânico para forçar um refrigerante ao redor de um sistema. O mais comumente usado destes são chillers de compressão de vapor.

Existem dois tipos de chillers de compressão de vapor. Estes são chillers de água e chillers de ar. Cada tipo inclui os mesmos componentes e até suas mecânicas são similares. A principal diferença entre os dois é como eles ejetam calor.

• Chillers de água – Estes funcionam bombeando água através de um condensador e então dispensando-a via torre de resfriamento. Este processo é muito mais eficiente que o usado em chillers de ar e por isso usa menos energia. Isso é principalmente porque a água tem uma capacidade de calor tão alta. Sua vida útil é muito mais longa que a de chillers refrigerados a ar.
• Chillers de ar – Estes funcionam forçando ar através do tubo do condensador, que estão expostos. Embora requeiram mais energia que chillers de água, são ideais para resfriamento estacionário. Eles também são realmente fáceis de instalar e podem ser colocados do lado de fora de um edifício para que nenhum espaço extra seja requerido. No entanto, são propensos a problemas de recirculação e bloqueios.

Ambos chillers de água e chillers de ar são categorizados ainda mais baseados no tipo de tecnologia de compressor que usam. Estes incluem parafuso, alternativo, centrífugo, e scroll.