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Fluido de transferência de calor

21. December 2016

Fluido de transferência de calor

Confira quais são suas vantagens

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A evolução tecnológica progride a passos largos no mundo atual, e, com ela, aumentam as demandas por fontes geradoras de energia e, consequentemente, pelo uso consciente dessa riqueza, seja por motivos econômicos ou ambientais.

Entre as opções disponíveis no mercado, a tecnologia de sistemas de aquecimento de fluido térmico de fase líquida é a mais utilizada no Brasil, onde existem centenas de instalações em operação nas mais diversas aplicações, como as indústrias: têxtil – na termofixação das cores nos tecidos –, automotiva e de eletrodomésticos – no aquecimento das estufas de secagem de pintura –, alimentícia – no aquecimento dos fornos, dos óleos para fritura e na desodorização de óleos vegetais –, Química – no aquecimento de reatores –, de Asfalto – no aquecimento das máquinas de preparação e mistura do asfalto, Madereira e de Móveis – no aquecimento das prensas e das resinas para fabricação de compensados e aglomerados –, além de utilizações na farmacêutica e nas fabricações de cimento, papel, e de materiais isolantes.

Essa tecnologia é aplicada em um circuito fechado, onde um fluido específico recebe energia térmica no aquecedor, que eleva com sua temperatura, e então, circula a mesma por meio de uma tubulação até o ponto de consumo, trocando este calor absorvido nas mais diversas máquinas e aquecendo, assim, produtos, sistemas ou ambientes. Vale ressaltar as vantagens do uso do aquecimento de fluido térmico a demanda por investimento é muito pequena e mais rápida do que o aquecimento direto.

O produto mais usado para gerar energia nos processos citados acima é o fluido térmico mineral de base parafínica do Grupo l. No entanto, já existem comprovações de que o de óleo parafínico hidrotratado do Grupo ll tem atuação superior em vários níveis.

Os testes comparativos avaliaram indicadores como estabilidade térmica que mede a resistência a danos irreversíveis nas propriedades dos fluidos causados pela exposição ao calor, assim como o desgaste térmico considerando condições apropriadas e similares às ocorridas nos processos industriais em que são utilizados.

Também foram aferidas as frações pesadas e leves, ou seja, componentes que, dentro do fluido termicamente desgastado, possuem pontos de ebulição acima ou abaixo do ponto de ebulição final quando comparados a uma amostra sem desgaste.

Por último, o teste confere os produtos da decomposição, matérias criadas pelo resultado do desgaste térmico do óleo, que contribuem para danos permanentes nas propriedades do mesmo. Tais produtos incluem frações pesadas e leves, compostos gasosos (abaixo da temperatura ambiente, pressão normal), e resíduos de materiais que não podem ser vaporizados pelo processo de destilação.

Para começar a comparação, um das principais vantagens do óleo de Grupo ll é a economia, pois como seu nível de desgaste é menor, e, também há uma baixa taxa de pressão de vapor, de forma que o processo de oxidação do produto é extremamente reduzido, ele gera menor custo de manutenção.

O óleo de Grupo ll é altamente refinado, por isso, possui alto nível de pureza, o que proporciona transparência e limpidez, além da ausência de enxofre, que o torna atóxico para eventuais contatos acidentais com alimentos e fármacos.  Ele não causa irritação à pele, é inodoro, é adequado para utilização em locais onde o óleo térmico estará exposto continuamente a operadores, o que amplia bastante o leque de aplicações nessas indústrias. Já o óleo de Grupo l é menos puro, possui enxofre na composição, por isso não é apropriado para indústrias alimentícias e farmacêuticas.

O óleo do Grupo ll é termicamente mais estável, o que faz com que consiga operar em temperaturas até 316º, para aquecedora à chama, e de até 332ºC para aquecedores elétricos de imersão, diferente do óleo Grupo l, que possui temperatura máxima de operação de 290 °C, e, acima disso, entra em stress térmico.

Em perfeitas condições de funcionamento de todo o sistema HTO, como bombas, nitrogenação e temperatura do tanque expansão e de filme do óleo, procedimento de aquecimento e resfriamento, temperatura de trabalho, a vida útil do óleo de Grupo ll é de três a cinco vezes maior que a do Grupo l.

O grau de decomposição do óleo térmico é muito menor que o grau de decomposição do óleo mineral. Por ter uma estabilidade térmica maior, o óleo apresenta uma porcentagem significativamente maior de óleo térmico reutilizável (componentes dentro dos pontos de ebulição inicial e final da amostra original sem desgaste) ao final do seu período de validade. A degradação dá-se, em sua maioria, por meio da formação de produtos pesados, visto a existência de enxofre (S) em sua composição, e quando em altas temperaturas com a umidade forma ácido sulfúrico que orienta para uma baixa estabilidade térmica.

Quando operado em condições apropriadas, quanto maior a estabilidade térmica do óleo parafínico de Grupo ll, maior será a eficiência da transferência de calor em longo prazo, o que, alonga, assim, a vida útil do óleo térmico e diminui a chance de danos no sistema.  

O principal fator que contribui para a degradação do fluido térmico mineral apresenta-se, especificadamente, em frações altas de resíduos de materiais não vaporizados, o que se traduz em níveis mais elevados de lodo e formação de carbono sólido, que aumenta o potencial da perda de produção, diminui da vida útil do equipamento, além de aumentar da necessidade de reposição do óleo térmico e de limpezas frequentes.

A Klüber Lubrication oferece ao mercado dois fluidos térmicos para transferência de calor que são do Grupo ll. O primeiro deles é o Klüberfood NHT1 1-39 SAM, é um fluido atóxico à base de óleo parafínico hidrotratado altamente refinado, desenvolvido para sistemas fechados de transferência de calor que operam com temperatura de até 310ºC.

O outro, o Klüberfood NHT1 1-18 SAM é um fluido atóxico à base de óleo mineral hidrotratado desenvolvido para longos períodos de operação em sistemas fechados de transferência de calor que operem com temperatura de até 316ºC para aquecedor à chama e temperatura de até 332ºC para aquecedores elétricos de imersão.

Klüberfood NHT1 1-18 SAM também recomendado para sistemas de aquecedores elétricos e em reatores químicos. Como o mesmo sistema de fluido térmico pode trabalhar ora aquecendo ora resfriando um determinado produto e/ou equipamento, o Klüberfood NHT1 1-18 SAM tem fácil start-up de sistemas em baixas temperaturas, de até -5ºC e possui o mais alto coeficiente de transferência de calor entre todos os fluidos minerais, isso reduz a temperatura necessária na superfície de troca para aquecer o fluido à temperatura de operação. Os produtos da linha Klüberfood possuem certificação NSF NT1.

Baixas temperaturas proporcionam menor degradação térmica e estendem o tempo de serviço do fluido no sistema. Sua viscosidade possibilita maior taxa de aquecimento de forma que o sistema atinja a temperatura de operação mais rapidamente.

Uma vantagem do Klüberfood NHT1 1-18 SAM e Klüberfood NHT1 1-39 SAM é que, em sistemas novos, eles podem ser aplicados sem limpeza prévia, exceto quando requerido em função da qualidade do produto. Os resíduos de vernizes, óleos e outros provenientes da instalação do sistema não são suficientes para afetar a vida dos produtos.

No entanto, ao substituir o óleo atual por Klüberfood NHT 1 1-18 SAM deve-se drenar ao máximo o sistema. Poucos óleos são incompatíveis com Klüberfood NHT1 1-18 SAM de forma que 10-15% de seu resíduo afete o desempenho do produto.

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