¿Cuáles son los diferentes procesos de calentamiento líquido?

Cuando se trata de calentamiento rápido de líquidos y productos viscosos, hay diferentes tecnologías disponibles. Descubre cuáles son los más comunes y cuáles son sus características.

 

La mayoría de los procesos se basan en un principio de intercambio de calor, que funciona transfiriendo energía térmica de un líquido, comúnmente agua, a otro. La fuente primaria de energía térmica se deriva predominantemente del vapor o el agua caliente generada por una caldera de gas o una fuente de alimentación eléctrica.

Principio fundamental del calentamiento de líquidos

Dependiendo del producto que desee calentar, ya sea para el procesamiento de alimentos o para fines industriales, la mayoría de los líquidos se calientan gracias a la tecnología de intercambio de calor. Básicamente, la energía térmica se transfiere de un fluido de transferencia de calor, generalmente agua caliente o vapor, al producto líquido a través de una superficie de intercambio que separa los fluidos y evita cualquier cambio en sus propiedades fisicoquímicas.

 

El intercambio de energía térmica siempre se produce por convección: cuanto mayor es la superficie de intercambio, más eficiente es el intercambio de calor, excepto por el calentamiento por microondas que calienta directamente el producto. Descubra los métodos de transferencia de calor más comunes a continuación.

Intercambiador de placas

Un intercambiador de placas está constituido por placas independientes de acero inoxidable en las que circulan el líquido calentado y el fluido caloportador como el agua caliente. Las placas se ensamblan y comprimen unas contra otras en un soporte llamado marco. Es un equipo práctico, ya que puede limpiarlo fácilmente quitando todas las placas. La huella es pequeña en comparación con el flujo de tratamiento.

 

Sin embargo, es un equipo que no puede procesar líquido con piezas. Además, su obstrucción se ensucia muy rápidamente con líquidos demasiado viscosos. Por lo tanto, es especialmente adecuado para líquidos no viscosos y homogéneos.

Intercambiador en espiral

Un intercambiador en espiral está hecho de dos canales de acero inoxidable enrollados juntos en los que el líquido calentado y el fluido caloportador circulan a contracorriente. La huella suele ser pequeña para este tipo de equipos de calefacción.

 

Este equipo hace posible el tratamiento térmico de un líquido ligeramente viscoso. Pero el coeficiente de transferencia de calor es bajo, lo que limita su uso para aumentos de temperatura importantes y rápidos.

Intercambiador tubular

Los intercambiadores tubulares tienen diferentes configuraciones operativas: tubos simples o múltiples. El principio es tener uno o más tubos colocados en uno más grande donde circula el fluido de transferencia de calor. La transferencia de calor se lleva a cabo por conducción desde el exterior hacia el centro del producto. En un intercambiador anular, el fluido caloportador circula en dos tubos, uno central y otro exterior. El producto líquido se transporta entre los dos, lo que permite que se caliente de manera más eficiente.

 

Este sistema de calentamiento de líquidos presenta algunas ventajas como el aumento lineal de la temperatura y un buen control de la temperatura. Pero la huella es importante y no está adaptada a un líquido muy viscoso.

Intercambiador de superficies raspadas

Un intercambiador de superficie rascada está hecho de 2 elementos. En la parte externa, el fluido caloportador transmite su energía térmica al producto. En el interior, el tubo por donde pasa el producto líquido está equipado con cuchillas giratorias que raspan continuamente la superficie de transferencia interna. Las cuchillas evitan que el producto liquide se asiente y se queme, y aumenta la turbulencia para optimizar el intercambio de calor.

 

El intercambiador de superficie raspado es uno de los únicos sistemas adaptados a productos viscosos y pastosos. Pero tiene un alto costo de inversión y operación.

Calentador en línea por microondas

A diferencia de las soluciones anteriores donde el calor se transfiere por conducción desde el exterior al producto a través de su superficie, las microondas calientan toda la masa del producto líquido de forma directa y homogénea, sin el uso de un fluido de transferencia de calor. La generación de calor es casi instantánea y permite un proceso térmico perfectamente controlado.

 

El calentamiento por microondas en línea está adaptado para productos líquidos o pastosos, con o sin piezas (por ejemplo, mermelada). La transferencia térmica directa de la energía de microondas al producto permite una excelente eficiencia energética.

 

En conclusión, existen varios procesos industriales para calentar líquidos. Sin embargo, no todos son equivalentes. Algunos métodos de calentamiento tienen ventajas para ciertos tipos de productos líquidos, mientras que otros permiten ahorrar espacio o calentar productos que contienen piezas, por ejemplo. El calentamiento por microondas de líquidos, por otro lado, demuestra ser altamente efectivo y eficiente para todo tipo de líquidos mientras ocupa un espacio limitado.

 

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