Produtos viscosos e transferência de calor: 5 coisas para pensar
Antes de decidir sobre o design e as dimensões de um trocador de calor para lidar com produtos viscosos, como ketchup ou iogurte, você precisa conhecer as principais características do produto. Estas são as perguntas que você precisa fazer:
- O produto adquire sua viscosidade do amido, como pudim; ação enzimática, como a cultura no iogurte grego; ou de um alto nível de sólidos e/ou gordura, como comida para bebês?
- O produto contém partículas e, se sim, qual é o tamanho e a sensibilidade ao cisalhamento e pressão?
- Qual é a sensibilidade ao calor? Por exemplo, o produto tem muita proteína, onde a incrustação seria um problema?
- O produto é corrosivo de alguma forma? O material mais comum para a construção de trocadores de calor para o processamento de alimentos é o aço inoxidável. Outros materiais, como aço inoxidável superaustenítico ou titânio, são usados quando necessário, dependendo das preocupações com a corrosão, bem como os requisitos de força mecânica.
- Por último, mas não menos importante, qual é a viscosidade “aparente” do produto em várias temperaturas em taxas de cisalhamento variadas?
Apenas medir a viscosidade de um líquido usando um viscosímetro Brookfield padrão não é suficiente. As taxas de cisalhamento afetam produtos alimentícios viscosos que, geralmente, são desbaste ou espessamento de cisalhamento.
Por exemplo, os produtos que contêm amido devem ter dois testes executados. Um primeiro teste quando o produto é aquecido e o amido floresce e, em seguida, um segundo teste à medida que o produto esfria e engrossa. Você pode fornecer uma amostra do seu produto ao designer de trocadores de calor para que eles possam realizar os testes necessários em uma variedade de temperaturas e taxas de cisalhamento.
A viscosidade desempenha um papel importante no coeficiente geral de transferência de calor e, portanto, determina a quantidade de superfície de transferência de calor que o trocador de calor deve ter para executar o serviço térmico. Não saber a viscosidade real pode resultar em um trocador de calor de tamanho grande ou subdimensionado.
Você precisa fazer as perguntas certas. Com base nas respostas para as perguntas acima, um trocador de calor pode ser projetado e dimensionado para fornecer a quantidade necessária de transferência de calor com eficiência.
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