Método de limpeza das placas do permutador de calor

Os permutadores de calor são utilizados para otimizar a transferência de calor de um gás ou líquido para outro durante o processamento e a limpeza no local (CIP). A incrustação ou o envelhecimento podem resultar na degradação do desempenho do permutador de calor e em custos operacionais e energéticos adicionais para compensar a diferença na temperatura alvo. Por conseguinte, a limpeza e a manutenção do permutador de calor são muito importantes para manter o equipamento de fabrico de cerveja a funcionar de forma eficiente. A manutenção regular mantém o equipamento em condições de funcionamento e ajuda a evitar a manutenção de emergência. Além disso, o custo de limpeza e manutenção de um permutador de calor é pequeno comparado com o custo do tempo de inatividade não planeado necessário para o permutador de calor.

Os depósitos de produtos ou produtos químicos nas superfícies de transferência de calor podem prejudicar a capacidade de transferência de calor do permutador de calor e devem ser limpos regularmente para manter um funcionamento de elevado desempenho e evitar interrupções do processo. A incrustação do permutador de calor e a acumulação de depósitos indesejados nas superfícies de transferência de calor podem resultar numa variedade de custos:

• Perda de produção devido a paragens de produção
• Custos de manutenção para remover sujidade ou depósitos pesados
• Substituir o equipamento obstruído

Por conseguinte, a limpeza e a manutenção regulares dos permutadores de calor de placas tornam-se críticas.

Como é que sei quando devo limpar o meu permutador de calor de placas?

A frequência com que limpa o seu permutador de calor de placas não precisa de se basear numa programação definida. Quando o permutador de calor não atinge a temperatura correcta do produto para aquecimento ou arrefecimento, é possível saber quando é altura de limpar o permutador de calor, uma vez que a temperatura incorrecta é causada por incrustações na superfície das placas que reduzem a transferência de temperatura.

Além disso, pode verificar-se uma queda de pressão superior à especificada porque a sujidade restringe o canal e aumenta a velocidade do fluido. Uma boa regra geral é limpar quando a queda de pressão em ambos os lados for 50% superior à queda de pressão de projeto. Se não souber a queda de pressão de projeto, deve medi-la imediatamente após a limpeza e utilizar estes valores para determinar a limpeza seguinte.

Formas de limpar um permutador de calor de placas

Em comparação com os permutadores de calor de casco e tubo, os permutadores de calor de placas ganharam popularidade nas últimas décadas. De um modo geral, os permutadores de calor de placas têm uma maior eficiência de permuta de calor e ocupam menos espaço. Estes factores ajudaram a despertar o interesse das cervejeiras pelos permutadores de calor de placas como uma alternativa aos permutadores de calor de casco e tubo. Existem duas formas de limpar um permutador de calor de placas: limpeza no local (efectuada através da circulação de produtos químicos através dos canais do permutador de calor de placas) ou limpeza manual (remoção das placas da estrutura e limpeza das placas individualmente utilizando uma pistola de água pressurizada).

Método de limpeza CIP

Este método permite a circulação de uma solução química através do permutador de calor para dissolver e remover as incrustações da superfície da placa. Este método elimina a necessidade de separar o permutador de calor, simplifica o processo de limpeza e reduz o trabalho de limpeza. A limpeza química é ideal porque as placas onduladas limpam os líquidos turbulentos e ajudam a dissolver as incrustações.

O método de limpeza CIP é uma combinação de tempo, temperatura e concentração. Os sistemas CIP permitem a limpeza química e mecânica dos permutadores de calor. Se o equipamento da fábrica de cerveja não permitir a limpeza CIP, o operador deve efetuar a limpeza manual.

A limpeza CIP dos permutadores de calor inclui normalmente os seguintes objectivos

• Limpar os depósitos de calcário.
• Passivar a superfície para reduzir a suscetibilidade à corrosão.
• Neutralizar os produtos químicos de limpeza antes de os drenar.

Vantagens da limpeza química com CIP:

• Processo de limpeza mais rápido.
• Baixa intensidade de trabalho.
• Os componentes que não podem ser limpos por limpeza mecânica podem ser limpos.

Os operadores seguem normalmente estes quatro passos no processo de limpeza química na CIP:

• Limpeza alcalina: Remove a acumulação de matéria orgânica.
• Enxaguamento: Normalmente feito com um enxaguador de água de alto fluxo para remover detritos soltos e resíduos da etapa alcalina.
• Decapagem: Ajuda a dissolver e a amolecer os materiais sujos a um nível mais profundo.
• Enxaguamento final: Finalmente, enxaguar o permutador de calor de placas com água limpa.

Limpeza manual

A limpeza manual é necessária para limpar o permutador de calor de placas se o permutador de calor não suportar a limpeza CIP.

1. Desmontagem

O primeiro passo para a manutenção do permutador de calor é desmontar o permutador de calor de placas, o que exige que os mecânicos profissionais desliguem todos os fluidos que entram e saem do permutador de calor (é necessário garantir que os procedimentos de bloqueio são seguidos).
Para poder retirar o fluido do permutador de calor, é necessário libertar toda a pressão abrindo a válvula. Para terminar o arrefecimento antes da abertura do permutador de calor, é necessário

1. Desapertar o ácido no permutador de calor, cerca de 1/4 de pé de cada vez, antes de mover o parafuso seguinte. Para garantir o afrouxamento efetivo do parafuso, não afrouxar demais o parafuso, pois isso pode danificar a cabeça do parafuso.
2. Depois de retirar os parafusos, deslize cada cabeça amovível para trás para expor o conjunto da placa de aquecimento.
3. Para facilitar a reinstalação, todas as placas têm de ser numeradas pela ordem inversa e o número tem de ser apresentado na parte superior de cada placa.

2. Limpar a placa do permutador de calor

A limpeza está incluída no plano de manutenção de qualquer bom permutador de calor de placas. Siga os passos abaixo para se certificar de que não se esquece de nenhum passo:

1. Em primeiro lugar, retire a junta. A junta pode ser reutilizada ou não com base no seu estado atual. Para verificar se a junta ainda está em perfeitas condições, basta beliscá-la para saber o seu estado. Se precisar de reutilizar a junta, lave-a com água e sabão e pendure-a numa área limpa e seca.
2. Se houver detritos soltos na placa, é necessário limpá-la com sabão, água e uma escova macia ou uma máquina de lavar de pressão, e não com uma rebarbadora ou uma escova dura.
3. Limpar a placa até remover todos os detritos.
4. A ranhura da junta tem de ser muito cuidadosa e, em casos muito graves, é necessário utilizar ácido quente e cáustico para quebrar as colas teimosas e as acumulações.

3. Testar a placa do permutador de calor

Durante esta inspeção, é fundamental testar e inspecionar as suas placas para detetar fissuras e buracos em toda a instalação.

• Inspecionar visualmente o permutador de calor para detetar defeitos, prestando muita atenção aos pontos em que as placas se tocam. Pode utilizar luzes para ajudar na inspeção visual.
• É também uma boa ideia efetuar um teste de tinta para detetar quaisquer orifícios que não tenham sido detectados pela inspeção visual. Se mais de 10% do conjunto de placas contiver defeitos, as placas devem ser substituídas. Se as suas placas passarem no teste de coloração, podem ser limpas e colocadas de novo em serviço.

4. Inspeção e remontagem

Antes de inspecionar e preparar as placas do permutador de calor, a estrutura das placas deve ser limpa e preparada antes da remontagem:

1. Comece por inspecionar a área do bocal, prestando muita atenção às áreas de soldadura onde podem ocorrer corrosão e defeitos.
2. Verificar a retidão da cabeça fixa e da cabeça móvel com uma régua. Para as estruturas de aço-carbono pintadas e revestidas a pó, é necessário inspecionar o revestimento para determinar se está em condições satisfatórias.
3. Verificar os pontos de ligação das calhas superior e inferior.
4. O polimento pode interferir com defeitos graves da chapa.

Depois de concluídas as etapas acima, comece a reinstalar as placas, instale as placas diretamente na estrutura e verifique se as juntas estão bem assentes. Finalmente, instalar o anel de porta na estrutura.

5. Verificar

Uma vez montado o permutador de calor, é importante testar hidrostaticamente a unidade e verificar se existem fugas.

1. Encher água através do sistema ou de outra fonte de água, como um permutador de calor.
2. Deixar correr a água durante algum tempo para retirar o excesso de ar.
3. Restringir lentamente a saída para aumentar a pressão, mas não exceder a pressão de projeto.
4. Secar ao ar livre o exterior do permutador de calor para remover qualquer água residual.
5. Quando o permutador de calor estiver sob pressão, verificar o conjunto de placas quanto a fugas de água.

Algumas razões comuns para as fugas são:

• Há detritos na ranhura da junta
• Junta antiga
• Junta de vedação defeituosa
• Existem orifícios na placa

Que manutenção adicional é necessária para os permutadores de calor de placas?

1. Utilizar a válvula de isolamento uma ou duas vezes por ano.
2. Verifique o filtro e limpe-o se necessário.
3. Verificar se os drenos e as aberturas de ventilação não estão bloqueados.
4. Verifique o manómetro e substitua-o se necessário.

As 10 melhores dicas para manter o seu permutador de calor de placas nas melhores condições

1. Assegurar que as condições de funcionamento (temperatura e caudal) cumprem as especificações do projeto.
2. Ventilar o permutador de calor no arranque, mas abrir e fechar a válvula lentamente para evitar flutuações de pressão e golpes de aríete.
3. Utilizar filtros e coadores a montante para eliminar a sujidade das partículas e proteger o permutador de calor.
4. Verificar diariamente se há alterações de temperatura, pressão e sinais de fugas externas.
5. Manter regularmente os parafusos de fixação limpos e bem lubrificados.
6. Utilizar a tecnologia de deteção de condições para evitar a abertura do permutador de calor de placas para inspeção.
7. Utilizar a limpeza no local (CIP) para evitar a necessidade de abrir o permutador de calor para limpeza.
8. Manter sempre o equipamento sobresselente limpo e seco. Se o permutador de calor estiver fora de serviço, lave-o com água fresca e drene-o completamente.
9. Proteger o permutador de calor de salpicos de água e evitar a exposição aos raios UV e ao ozono normalmente gerados pela fonte de alimentação.
10. Utilizar apenas peças sobressalentes originais para os permutadores de calor de placas para garantir o desempenho, a fiabilidade e a vida útil do equipamento. Além disso, manter em stock peças sobressalentes importantes e seguir as instruções de armazenamento.

A manutenção contínua do permutador de calor de placas é necessária entre as próximas limpezas, certificando-se de verificar regularmente se o permutador de calor de placas precisa de ser limpo. A Micet Craft recomenda a verificação uma vez por mês. Ao fim de algum tempo, saberá quanto tempo é necessário para limpar. Se não o quiser fazer você mesmo, algumas empresas são especializadas na limpeza de permutadores de calor. Pode fazer uma pesquisa rápida na Internet sobre a limpeza de permutadores de calor de placas e obter uma lista de empresas na sua área.