Quais são os diferentes processos de aquecimento de líquidos?

Quando se trata de aquecimento rápido de líquidos e produtos viscosos, há diferentes tecnologias disponíveis. Descubra quais são as mais comuns e quais são as suas características.

 

A maioria dos processos baseia-se num princípio de troca de calor, que funciona através da transferência de energia térmica de um líquido, normalmente água, para outro. A fonte primária de energia térmica é predominantemente derivada do vapor ou da água quente gerada por uma caldeira a gás ou por uma fonte de energia eléctrica.

Princípio principal do aquecimento de líquidos

Dependendo do produto que se pretende aquecer, seja para processamento alimentar ou para fins industriais, a maioria dos líquidos é aquecida graças à tecnologia de permuta de calor. Basicamente, a energia térmica é transferida de um fluido de transferência de calor, normalmente água quente ou vapor, para o produto líquido através de uma superfície de permuta que separa os fluidos e evita qualquer alteração das suas propriedades físico-químicas.

 

A troca de energia térmica ocorre sempre por convecção: quanto maior for a superfície de troca, mais eficiente é a troca de calor, excepto no caso do aquecimento por microondas que aquece directamente o produto. Descubra abaixo os métodos de transferência de calor mais comuns.

Permutador de placas

Um permutador de placas é constituído por placas independentes de aço inoxidável nas quais circulam o líquido aquecido e o fluido de transferência de calor, como a água quente. As placas são montadas e comprimidas umas contra as outras num suporte chamado estrutura. É um equipamento prático, uma vez que pode ser facilmente limpo, removendo todas as placas. O espaço ocupado é pequeno em comparação com o caudal de tratamento.

 

No entanto, é um equipamento que não pode processar líquidos com pedaços. Além disso, o seu entupimento suja-se muito rapidamente com líquidos demasiado viscosos. Por isso, é especialmente adequado para líquidos não viscosos e homogéneos.

Permutador em espiral

Um permutador em espiral é constituído por dois canais de aço inoxidável ligados entre si, nos quais o líquido aquecido e o fluido de transferência de calor circulam em contracorrente. A área ocupada por este tipo de equipamento de aquecimento é normalmente pequena.

 

Este equipamento torna possível o tratamento térmico de um líquido ligeiramente viscoso. Mas o coeficiente de transferência de calor é baixo, o que limita a sua utilização para aumentos de temperatura importantes e rápidos.

Permutador tubular

Os permutadores tubulares têm diferentes configurações de funcionamento: tubos simples ou múltiplos. O princípio consiste em ter um ou mais tubos colocados num tubo maior onde circula o fluido de transferência de calor. A transferência de calor é efectuada por condução do exterior para o centro do produto. Num permutador anular, o fluido de transferência de calor circula em dois tubos, um central e outro exterior. O produto líquido é transportado entre os dois, o que permite que seja aquecido de forma mais eficiente.

 

Este sistema de aquecimento de líquidos apresenta algumas vantagens, como o aumento linear da temperatura e um bom controlo da temperatura. Mas a pegada é importante e não está adaptado a líquidos muito viscosos.

Permutador de superfície raspada

Um permutador de superfície raspada é constituído por 2 elementos. Na parte exterior, o fluido de transferência de calor transmite a sua energia térmica ao produto. No interior, o tubo por onde passa o produto líquido está equipado com lâminas rotativas que raspam continuamente a superfície de transferência interna. As lâminas evitam que o produto líquido se deposite e queime, e aumentam a turbulência para uma troca de calor optimizada.

 

O trocador de superfície raspada é um dos únicos sistemas adaptados a produtos viscosos e pastosos. Mas tem um alto custo de investimento e operação.

Aquecedor em linha por microondas

Ao contrário das soluções anteriores, em que o calor é transferido por condução do exterior para o produto através da sua superfície, as microondas aquecem toda a massa líquida do produto de forma directa e homogénea, sem a utilização de um fluido de transferência de calor. A geração de calor é quase instantânea e permite um processo térmico perfeitamente controlado.

 

O aquecimento por microondas em linha é adaptado a produtos líquidos ou pastosos, com ou sem pedaços (por exemplo, compota). A transferência térmica directa da energia de microondas para o produto permite uma excelente eficiência energética.

 

Em conclusão, existem vários processos industriais para aquecer líquidos. No entanto, nem todos são equivalentes. Alguns métodos de aquecimento têm vantagens para certos tipos de produtos líquidos, enquanto outros permitem poupar espaço ou aquecer produtos que contêm peças, por exemplo. O aquecimento de líquidos por microondas, por outro lado, revela-se altamente eficaz e eficiente para todos os tipos de líquidos, ocupando um espaço limitado.

 

Procura melhorias para o seu processo de aquecimento industrial? Os nossos profissionais qualificados estão prontos para o ajudar a descobrir a solução de aquecimento ideal!

 

Contacte-nos

Precisa de ajuda para encontrar a melhor solução?

O nosso guia gratuito de microondas e radiofrequência para aplicações alimentares irá ajudá-lo a compreender melhor estas tecnologias e a encontrar a solução mais adaptada às suas necessidades.

Faça o download do seu guia

Partilhar em :