Os controladores térmicos estão a tornar-se cada vez mais populares na indústria, uma vez que oferecem um controlo preciso e fiável da temperatura para uma grande variedade de aplicações industriais.
Desde laboratórios de testes na indústria farmacêutica até ao fabrico de polímeros e plásticos, existem muitos sectores onde os controladores de temperatura podem ajudar a otimizar o desempenho e a produtividade.
Neste artigo, analisamos 10 aplicações industriais em que a instalação de controladores térmicos pode melhorar significativamente os processos industriais.
A utilização de controladores de temperatura na indústria farmacêutica
Na indústria farmacêutica, o cumprimento de normas de qualidade muito rigorosas é necessário para garantir a segurança e a eficácia dos medicamentos destinados aos consumidores. A monitorização e a gestão da temperatura são factores essenciais para o sucesso de qualquer experiência.
Por conseguinte, é importante monitorizar e regular a temperatura em :
fornos,
fornos,
autoclaves,
incubadoras,
câmaras de aquecimento,
secagem em vácuo ou câmaras ambientais.
No caso dos produtos farmacêuticos, a rastreabilidade das medições em todas as fases do processo de fabrico é essencial para garantir que todos os produtos e experiências cumprem os rigorosos regulamentos de qualidade e eficácia.
Ao equiparem-se com controladores de temperatura, as empresas farmacêuticas podem garantir que o fabrico de cada produto ou medicamento é efectuado em conformidade com as normas em vigor. Para além de permitir o rastreio de medições precisas, este instrumento contribui para o bom funcionamento dos equipamentos e dos diferentes tipos de investigação laboratorial.
Controladores de temperatura na indústria química
As fábricas de produtos químicos requerem um controlo e uma gestão rigorosos da temperatura para garantir a segurança, a qualidade e o rendimento dos produtos químicos produzidos.
A gestão desta variável é tanto mais importante quanto esta indústria lida com substâncias e elementos químicos por vezes muito sensíveis à temperatura e que podem ser perigosos se não forem controlados.
Os controladores de temperatura são essenciais para o sucesso de muitos processos de fabrico de produtos químicos.
Em reactores químicos para garantir uma reação óptima e segura.
Em processos de destilação para uma separação eficiente dos vários componentes.
No processo de secagem do produto, o que prolonga a sua vida útil.
Em processos de polimerização para uma reação homogénea e controlada.
Em processos de redução de oxigénio para evitar a decomposição do produto. Esta técnica é utilizada para preservar óleos vegetais, solventes orgânicos e polímeros.
O controlo da medição da temperatura nos laboratórios é também utilizado em sistemas de armazenamento para preservar a estabilidade e a qualidade dos elementos químicos produzidos.
O controlo da temperatura é um fator importante a ter em conta na indústria química, uma vez que a simples instalação de um controlador de temperatura pode melhorar consideravelmente o processo de fabrico e os resultados das experiências realizadas.
Instalação de controladores de temperatura para a indústria do petróleo e do gás
A regulação térmica é um fator essencial para garantir o bom funcionamento em todas as fases da produção:
desde a extração dos combustíveis fósseis, passando pela sua transformação, até à sua utilização final.
Controladores de temperatura para aplicações petrolíferas
Refinação: este processo consiste em transformar o petróleo bruto em produtos acabados, como a gasolina, o gasóleo e o óleo de aquecimento, passando-o por uma torre de destilação para o aquecer a temperaturas muito elevadas.
Cracking catalítico: esta técnica é utilizada para converter hidrocarbonetos mais pesados em produtos petroquímicos mais leves, submetendo-os a uma temperatura de cerca de 500°C.
Recuperação de petróleo assistida por vapor: esta técnica é utilizada para extrair petróleo pesado e viscoso de reservatórios subterrâneos através da injeção de vapor a uma temperatura muito elevada para fluidificar o petróleo.
Controladores de temperatura para aplicações de gás
Liquefação do gás natural: este processo consiste em arrefecer o gás natural a temperaturas muito baixas para o transformar num líquido que pode ser facilmente armazenado e transportado.
Produção de hidrogénio: esta técnica envolve frequentemente a reação do metano com vapor para produzir hidrogénio e monóxido de carbono.
Tratamento de gases: quando são produzidos gases industriais, como o oxigénio ou o azoto, estes têm de ser purificados de acordo com as especificações exigidas, em condições precisas de pressão e temperatura, para que a purificação seja bem sucedida.
A instalação de controladores de temperatura assegura que as condições são óptimas para a extração e processamento de petróleo e gás natural. O controlo rápido e fiável da temperatura aumenta a eficiência das várias fases do processamento de combustíveis fósseis.
A utilização de um controlador de temperatura na indústria do papel
A indústria do papel e do cartão tem um processo de fabrico específico que requer uma monitorização precisa e estável da temperatura para garantir uma produção contínua.
Uma vez produzida a pasta, esta tem de ser transformada em folhas que são depois drenadas e secas, podendo este processo de fabrico ser melhorado através da utilização de controladores de temperatura.
Formação: a pasta de papel está muito húmida e é drenada sobre uma tela metálica antes de ser prensada para reduzir o seu teor de humidade.
Secagem: a folha de papel é passada por secadores a temperaturas até 120°C.
Calandragem: o papel é passado entre rolos aquecidos para o alisar e proteger. Consoante a temperatura dos rolos, o papel terá um aspeto diferente.
Enrolamento: o papel é enrolado para formar bobinas que são cortadas de acordo com as especificações do cliente.
O processo de fabrico de papel é uma operação complexa que requer um circuito de controlo preciso da variável temperatura para garantir uma produção contínua. Caso contrário, os fabricantes de papel correm o risco de sofrerem paragens dispendiosas e de terem um produto final de fraca qualidade. Para manter uma temperatura constante ao longo do processo de fabrico de papel, as empresas necessitam de sistemas de gestão de temperatura fiáveis e eficazes.
Controlador de temperatura para máquinas de embalagem
A temperatura é um dos principais parâmetros a monitorizar no sector da embalagem, uma vez que tem uma influência direta nas matérias-primas.
A indústria da embalagem utiliza uma vasta gama de máquinas e ferramentas industriais, muitas das quais utilizam métodos que envolvem calor no seu funcionamento.
Em primeiro lugar, as máquinas utilizadas para o fabrico das embalagens utilizam um dispositivo de aquecimento para moldar e dar forma aos diferentes tipos de embalagens:
Máquinas de termoformagem para formar produtos de plástico, tais como latas e sacos.
Máquinas de moldagem por sopro para a produção de garrafas de plástico com temperatura controlada.
Máquinas de moldagem por injeção para a produção de peças de plástico com formas especiais.
A importância do controlo na otimização das definições de temperatura para os diferentes processos de embalagem não pode ser subestimada.
Para encher os recipientes fabricados, a indústria de embalagem utiliza equipamentos em que a temperatura deve ser controlada de modo a não alterar a qualidade do produto embalado:
Máquinas de enchimento de líquidos: para encher produtos líquidos como bebidas, molhos e óleos.
Máquinas de esterilização para esterilizar produtos alimentares e médicos, por exemplo.
Por último, as fábricas de embalagem também utilizam máquinas para selar as embalagens, a fim de prolongar a sua vida útil ou de proteger os materiais selados:
Máquinas de selagem a quente para selar embalagens sob vácuo ou em atmosfera protetora.
Máquinas de soldar para selar embalagens de plástico e de papel.
Máquinas seladoras de sacos para selar sacos de plástico e de papel para produtos alimentares, químicos e outros produtos.
Máquinas de selagem a quente para selar embalagens de papel e plástico utilizando um elemento de aquecimento.
Máquinas de selagem por indução para selar sacos de papel e de plástico que utilizam um campo eletromagnético para aquecer a parte de plástico da tampa do recipiente.
A regulação e o controlo da temperatura das máquinas de embalagem desempenham um papel essencial na garantia de uma qualidade óptima do produto acabado. Os fabricantes deste sector devem, por isso, considerar a instalação de controladores de temperatura fiáveis e precisos para garantir o melhor desempenho da embalagem e selagem dos seus produtos.
Instalação de um regulador de temperatura nas centrais térmicas
As caldeiras de vapor industriais são essenciais para a produção de energia eléctrica nas centrais eléctricas, uma vez que fornecem grandes quantidades de energia de forma rápida e eficiente. O sistema de caldeira industrial com depósito de armazenamento é utilizado para criar vapor a alta pressão .
Estas caldeiras são geralmente utilizadas em ambientes industriais como fonte de energia para operações de aquecimento, limpeza ou hidratação, mas também podem ser utilizadas para criar eletricidade em centrais eléctricas.
O princípio de funcionamento de uma caldeira industrial é simples.
Um sistema de aquecimento ferve a água no depósito da caldeira. Esta água a ferver produz vapor. Este vapor faz girar uma turbina, que está ligada a um alternador para gerar eletricidade. É importante manter um equilíbrio no nível da água no tambor de uma caldeira industrial quando se produz eletricidade. A combinação do caudal de vapor e do caudal de água de alimentação com o elemento de nível do tambor permite uma regulação mais precisa da quantidade de água no interior do tambor, o que melhora a monitorização.
Controlo de temperatura para fornos de vidro industriais
A indústria do vidro é um sector altamente técnico e especializado, que exige um conhecimento profundo dos diferentes tipos de materiais e a capacidade de controlar a temperatura com precisão.
As técnicas utilizadas para criar o vidro variam consoante os diferentes tipos - oco, plano ou técnico - mas o processo de produção mantém-se fundamentalmente inalterado.
Preparação do leito de fusão: esta fase consiste em triturar e misturar as diferentes matérias-primas que irão constituir o vidro.
Fusão: o vidro é cozido a uma temperatura que aumenta gradualmente até atingir 1300° - 1400°C.
Refinação e homogeneização: o vidro é submetido a uma temperatura mais elevada para o liquefazer e corrigir eventuais defeitos ou bolhas na composição.
Brasa: a temperatura do vidro é reduzida para o tornar mais maleável, para lhe dar uma forma específica.
Moldagem: utilizando a técnica de prensagem-sopro ou a técnica de sopro-sopro.
Cozedura: o vidro é primeiro aquecido a 650°C e depois sujeito a um tratamento térmico entre 500° e 550°C.
Controlo de qualidade: o vidro é verificado segundo vários critérios para certificar a sua qualidade.
O controlo da temperatura é uma parte essencial do processo de fabrico do vidro e requer uma gestão precisa. Sem um sistema de controlo eficiente e fiável, o fabrico do produto pode ser comprometido, uma vez que as gamas de temperatura são muito elevadas e muito precisas em todas as fases do processo industrial. Ao utilizar controladores de temperatura precisos, os fabricantes da indústria vidreira podem garantir um tratamento térmico eficiente numa atmosfera controlada, bem como um controlo fiável e preciso da temperatura do seu processo.
As indústrias alimentares monitorizam de perto a temperatura do produto ao longo do processo de fabrico
A manutenção da temperatura é um elemento essencial na produção alimentar. Não só garante que o produto é seguro para consumo, como também mantém a sua qualidade e frescura durante o fabrico e armazenamento.
Para que a indústria alimentar cumpra os regulamentos de segurança e garanta um produto de alta qualidade, deve controlar de perto a temperatura ao longo de todo o processo de fabrico: desde a receção das matérias-primas, durante a produção, até à expedição do produto final para os distribuidores.
Os fabricantes de equipamentos industriais têm, por conseguinte, o dever de oferecer equipamentos que melhorem a qualidade dos produtos, reduzindo simultaneamente os custos de produção e o consumo de energia.
Vejamos o caso do sector da panificação
Para além de fornecerem continuamente produtos de alta qualidade aos consumidores ao preço certo, têm também de prestar atenção aos seus custos e encontrar formas de otimizar o seu desempenho.
No que diz respeito ao acondicionamento, à paletização, à gestão das existências e ao transporte dos produtos alimentares para os distribuidores, os grossistas-distribuidores não devem quebrar o princípio da cadeia de frio.
Para garantir a qualidade dos produtos armazenados e evitar a sua deterioração, os locais de armazenamento devem ser mantidos dentro de intervalos de temperatura específicos. Além disso, os veículos utilizados para o transporte e as câmaras frigoríficas devem estar todos equipados com dispositivos de medição da temperatura, a fim de preservar a cadeia de frio.
A indústria de fabrico de componentes electrónicos
A indústria de fabrico de produtos electrónicos é um sector em rápido desenvolvimento no qual a temperatura é um fator a ter em conta para garantir a qualidade dos seus produtos.
Tanto mais que os componentes são submetidos a temperaturas extremas e precisas durante o processo de fabrico.
Os reguladores térmicos podem ser utilizados em várias fases do fabrico de componentes electrónicos, em particular durante :
Soldadura de circuitos integrados para manter uma temperatura estável ao soldar componentes numa bolacha.
Ensaios de fiabilidade para simular condições ambientais extremas para componentes electrónicos.
O fabrico de dispositivos de memória para manter uma temperatura estável durante o tratamento térmico dos materiais.
Tratamento térmico para o anel de componentes electrónicos, para melhorar a fiabilidade e o desempenho.
Secagem de componentes em câmaras de secagem para secar revestimentos e camadas de material em placas de circuito impresso.
Soldadura de invólucros para manter uma temperatura estável para soldar invólucros de plástico ou metal a componentes electrónicos.
Ensaio de envelhecimento acelerado para simular o impacto do envelhecimento no desempenho de componentes electrónicos a altas temperaturas.
O controlo preciso da temperatura com um regulador de temperatura durante todas estas fases de produção garante uma melhor qualidade e uma maior duração do produto final.
Monitorização e manutenção da temperatura em tempo real para o fabrico de polímeros e plásticos
O fabrico de polímeros e plásticos é um processo complexo que requer um controlo preciso da temperatura em todas as fases.
Os polímeros utilizados na conceção dos plásticos provêm principalmente de produtos da indústria do petróleo e do gás.
Destilação fraccionada: o petróleo é submetido a temperaturas muito elevadas para extrair a nafta, um líquido utilizado para produzir plásticos.
Cracking: esta fase decompõe as grandes moléculas de hidrocarbonetos da nafta em componentes mais pequenos, aquecendo-as a temperaturas muito elevadas e arrefecendo-as em seguida. As pequenas moléculas resultantes formam os polímeros necessários para fabricar o plástico.
Moldagem: os polímeros são injectados num molde para dar a forma final. O produto é então arrefecido antes de ser retirado do molde.
Arrefecimento: O produto acabado deve ser submetido a um processo de arrefecimento ou de congelação para garantir uma qualidade e uma utilização óptimas.
Desde a refinação de petróleo até ao craqueamento de hidrocarbonetos em moléculas mais pequenas para o fabrico de plásticos, a medição e a gestão da temperatura têm de ser precisas e fiáveis em todas as fases do processo.
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