Resfriador de salmoura: indústrias, aplicações e princípios de trabalho

Um resfriador de salmoura é um sistema de resfriamento que usa salmoura (uma solução de água e sal) como refrigerante para transferir calor de um processo ou aplicação para uma fonte de resfriamento. A solução de salmoura normalmente circula por um trocador de calor para absorver o calor do processo ou aplicação e, em seguida, bombeada para uma fonte de resfriamento, como um sistema de refrigeração, onde libera o calor e esfria de volta à temperatura original.

Por que a salmoura é usada para resfriamento?

A salmoura é usada para resfriamento porque tem um ponto de congelamento mais baixo que a água, tornando-a adequada para uso em aplicações de baixa temperatura. Além disso, a adição de sal à água reduz a temperatura de congelamento da solução, e a eficiência do transporte de calor da salmoura pode ser bastante aprimorada pelo custo comparativamente baixo do material.

Uma variedade de sais pode ser usada para fazer uma solução de salmoura para uso em um resfriador de salmoura, mas o cloreto de sódio (NaCl) é o sal mais comumente usado. O cloreto de sódio está prontamente disponível, é econômico e tem um ponto de congelamento relativamente baixo, tornando-o uma escolha ideal para uso em sistemas de refrigeração.

Outros sais que podem ser usados ​​em um resfriador de salmoura incluem cloreto de cálcio (CaCl2) e cloreto de potássio (KCl). Esses sais têm pontos de congelamento mais baixos que o cloreto de sódio e podem ser usados ​​em aplicações que requerem temperaturas mais baixas.

Proporção adequada de água para sal para resfriador de salmoura

Geralmente, a proporção varia de 1 parte de sal para 10 partes de água (em peso) para uma salmoura de baixa concentração, até 23 partes de sal para 77 partes de água para uma salmoura de alta concentração. A concentração da salmoura também afeta seu ponto de congelamento e sua eficiência de transporte de calor.

Por exemplo, uma solução de salmoura com uma concentração de 23% de NaCl (em peso) tem um ponto de congelamento de aproximadamente -21°C (-6°F), enquanto uma solução com uma concentração de 15% de NaCl tem um ponto de congelamento de aproximadamente -10°C (14°F).

É importante considerar cuidadosamente a concentração da salmoura ao selecionar a proporção de água para sal, pois concentrações mais altas de sal podem diminuir o ponto de congelamento da salmoura e aumentar sua eficiência como agente de resfriamento, mas também podem aumentar o risco de corrosão e outros problemas. Também é importante garantir que o sal esteja totalmente dissolvido na água antes de usar a salmoura no sistema do resfriador, pois o sal não dissolvido pode causar bloqueios no sistema e outros problemas que podem afetar sua eficiência e eficácia.

Além disso, é importante garantir que o sal esteja totalmente dissolvido na água antes de usar a salmoura no sistema de resfriamento. O sal não dissolvido pode levar a bloqueios no sistema e outros problemas que podem afetar sua eficiência e eficácia. O monitoramento regular e a manutenção do sistema do resfriador também podem ajudar a garantir que a salmoura seja mantida adequadamente e opere com eficiência máxima.

Qual é a diferença entre salmoura e glicol?

A salmoura e o glicol são comumente usados ​​como refrigerantes em sistemas de refrigeração, mas existem algumas diferenças importantes entre os dois.

Uma das principais diferenças é a sua composição. A salmoura é uma solução de água e sal, enquanto o glicol é um tipo de álcool quimicamente semelhante ao etilenoglicol ou propilenoglicol. Isso significa que a salmoura é uma solução à base de sal, enquanto o glicol é um líquido que não contém sal.

Outra diferença é a sua toxicidade. O glicol pode ser tóxico se ingerido ou inalado em grandes quantidades, enquanto a salmoura não é tóxica e é segura de manusear. Isso torna a salmoura uma escolha mais segura para aplicações em que há risco de exposição ao refrigerante.

Nota: As informações nesta tabela são baseadas nas propriedades e características gerais desses produtos químicos e podem variar dependendo da concentração específica e uso em um sistema de resfriador de salmoura.

O ponto de congelamento da salmoura pode ser reduzido pela adição de sal à solução, enquanto o ponto de congelamento do glicol pode ser reduzido pela adição de água. Como resultado, a salmoura é frequentemente preferida para aplicações de baixa temperatura, como na indústria química ou em pistas de gelo, onde as temperaturas precisam ser mantidas abaixo do ponto de congelamento.

Outra diferença entre salmoura e glicol são suas propriedades de transferência de calor. O glicol tem um coeficiente de transferência de calor mais alto do que a salmoura, o que significa que pode transferir calor com mais eficiência. No entanto, a salmoura é frequentemente preferida para aplicações onde o controle preciso da temperatura é importante, pois tem uma capacidade de calor específico maior do que o glicol e pode absorver mais calor por unidade de volume.

Quando escolher salmoura em vez de glicol e vice-versa?

A salmoura é frequentemente escolhida sobre glicol como refrigerante em várias situações:

1. Aplicações de baixa temperatura: A salmoura tem um ponto de congelamento mais baixo que o glicol e pode ser usada em aplicações de baixa temperatura, onde as temperaturas precisam ser mantidas abaixo do ponto de congelamento, como em sistemas de refrigeração, pistas de gelo e instalações de armazenamento a frio.
2. Não toxicidade: A salmoura não é tóxica e é segura de manusear, tornando-a a escolha preferida para aplicações em que há risco de exposição ao refrigerante.
3. Custo: A salmoura geralmente é mais barata que o glicol e pode ser mais econômica como refrigerante para algumas aplicações.
4. Capacidade de calor específico: a salmoura tem uma capacidade de calor específico maior do que o glicol, o que significa que pode absorver mais calor por unidade de volume. Isso o torna um agente de resfriamento mais eficiente do que o glicol, principalmente em aplicações onde o controle preciso da temperatura é importante.

O glicol pode ser escolhido sobre salmoura como refrigerante em várias situações:

1. Proteção contra congelamento: o glicol tem um ponto de congelamento mais alto que a salmoura e pode ser usado em aplicações onde a proteção contra congelamento é necessária, como em sistemas de aquecimento e resfriamento que podem ser expostos a baixas temperaturas.
2. Eficiência de transferência de calor: o glicol tem um coeficiente de transferência de calor mais alto do que a salmoura, o que significa que pode transferir calor com mais eficiência. Isso o torna a escolha preferida para aplicações em que a eficiência da transferência de calor é importante, como em trocadores de calor e sistemas de ar condicionado.
3. Resistência à corrosão: o glicol tem maior resistência à corrosão do que a salmoura e pode ser usado em sistemas mais propensos à corrosão, como torres de resfriamento, caldeiras e outros equipamentos de aquecimento e resfriamento.
4. Disponibilidade: O glicol está amplamente disponível e pode ser facilmente adquirido, tornando-o uma escolha conveniente para muitas aplicações.

A salmoura é frequentemente preferida ao glicol como refrigerante em aplicações de temperatura superbaixa, onde o controle preciso da temperatura é importante, devido ao seu ponto de congelamento mais baixo, não toxicidade, economia e maior capacidade de calor específico. No entanto, o glicol pode ser preferido em aplicações onde proteção contra congelamento, eficiência de transferência de calor, resistência à corrosão e disponibilidade são fatores mais importantes. Em última análise, a escolha entre salmoura e glicol como refrigerante depende dos requisitos específicos da aplicação.

Qual é a maior desvantagem de usar salmoura em um resfriador?

Uma das maiores desvantagens de usar salmoura em um resfriador é seu potencial de corrosão. Soluções à base de sal, como salmoura, podem ser altamente corrosivas para superfícies metálicas, o que pode causar danos e reduzir a eficiência do sistema do resfriador ao longo do tempo. A natureza corrosiva da salmoura também pode levar a vazamentos, contaminação e outros problemas que podem custar caro para consertar.

Para minimizar o risco de corrosão em um chiller de salmoura, é importante selecionar cuidadosamente os materiais usados ​​na construção do sistema de chiller. Materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável ou titânio, podem ser preferidos para uso no trocador de calor, tubulação e outros componentes do sistema. Além disso, a manutenção e a inspeção regulares do sistema do resfriador podem ajudar a identificar e resolver problemas de corrosão antes que eles se tornem mais sérios.

Outra desvantagem potencial de usar salmoura em um resfriador é o risco de contaminação. Como a salmoura é normalmente feita de água e sal, existe o risco de crescimento bacteriano e outros tipos de contaminação se a salmoura não for mantida e monitorada adequadamente. Isso pode levar à redução da eficiência do sistema do resfriador e também representar um risco à segurança do produto ou processo que está sendo resfriado.

Como funciona um sistema de salmoura?

Um sistema de salmoura funciona de maneira semelhante a um sistema de glicol, mas em vez de usar glicol como meio de resfriamento, ele usa salmoura. A salmoura circula pelo sistema de resfriamento, absorvendo a energia térmica do processo e levando-a para ser resfriada.

O resfriador de salmoura consiste em um compressor, um evaporador, um condensador, um elemento de estrangulamento e um sistema de controle elétrico, semelhante ao resfriador de glicol. O refrigerante no resfriador absorve calor da salmoura, transformando-a em gás. O refrigerante gasoso é então circulado para um condensador onde o calor é expelido através da condensação evaporativa, fazendo com que o refrigerante se condense novamente em um líquido.

À medida que a salmoura circula pelo sistema do resfriador, ela absorve o calor do processo e o transporta para ser resfriado. A salmoura resfriada é então recirculada de volta ao processo para iniciar o ciclo novamente.

Os detalhes específicos de como um sistema de salmoura funciona dependerão dos requisitos específicos da aplicação e do projeto do sistema de resfriamento. No entanto, em geral, um resfriador de salmoura funciona usando salmoura como meio de resfriamento para remover o calor do processo e manter uma temperatura consistente. O uso de salmoura como refrigerante pode ser econômico e eficiente, especialmente em aplicações de baixa temperatura, onde o controle preciso da temperatura é importante.

Para que um resfriador de salmoura pode ser usado?

Um resfriador de salmoura pode ser usado em várias indústrias onde o controle preciso da temperatura é essencial para a qualidade e segurança do produto. Algumas das indústrias que são adequadas para um resfriador de salmoura incluem:

Indústria de alimentos e bebidas

Resfriadores de salmoura são comumente usados ​​na indústria de alimentos e bebidas para resfriar equipamentos de processo, como reatores, condensadores e trocadores de calor. Eles também são usados ​​para resfriar produtos alimentícios durante o processamento e armazenamento.

Indústria de processamento químico

Resfriadores de salmoura são usados ​​na indústria de processamento químico para resfriar reatores, condensadores e outros equipamentos que requerem controle de temperatura preciso.

Indústria farmacêutica

Resfriadores de salmoura são usados ​​na indústria farmacêutica para resfriar equipamentos usados ​​na produção de medicamentos e outros produtos médicos.

Pistas de gelo

Resfriadores de salmoura são usados ​​para resfriar a superfície do gelo em pistas de gelo e manter uma temperatura consistente para o gelo.

Armazéns frigoríficos

Resfriadores de salmoura são usados ​​em armazéns refrigerados para manter uma temperatura consistente para o armazenamento de mercadorias perecíveis.

Em todas essas indústrias, os resfriadores de salmoura oferecem várias vantagens sobre outros métodos de resfriamento, incluindo alta eficiência, confiabilidade e baixo custo. O uso de salmoura como refrigerante também pode ser mais econômico do que outros métodos de resfriamento, pois geralmente é mais barato do que outros refrigerantes e pode ser reutilizado várias vezes.

Como escolher a capacidade certa para um resfriador de salmoura?

A partir das informações acima, saberemos o importante papel desempenhado pelos resfriadores de salmoura não apenas na indústria, mas também em aplicações comerciais. Existem algumas dicas úteis para dimensionar seus resfriadores de salmoura:

Resfriado a ar ou resfriado a água

Chillers refrigerados a ar usam um condensador semelhante aos “radiadores” de um carro. Eles usam um ventilador para forçar o ar através da bobina do refrigerante. A menos que sejam especificamente projetados para altas condições ambientais, os condensadores resfriados a ar precisam operar com eficácia em uma temperatura ambiente de 35 ° C (95 ° F) ou menos.

Chillers refrigerados a ar requerem menos manutenção do que as unidades de resfriamento refrigeradas a água.

Vantagens do chiller refrigerado a ar:

• Os chillers resfriados a ar não requerem torres de resfriamento.
• Mais fácil de instalar em comparação com um chiller refrigerado a água.

Chillers refrigerados a água funcionam da mesma forma que os chillers refrigerados a ar, mas requerem duas etapas para completar a transferência de calor. Primeiro, o calor entra na água do condensador a partir do vapor refrigerante. A água quente do condensador é então bombeada para a torre de resfriamento, onde o calor do processo é eventualmente liberado para a atmosfera.

Vantagens do chiller resfriado a água:

• COP mais alto (coeficiente de desempenho).
• Menor custo de energia para a mesma capacidade de resfriamento.
• Tenha uma vida útil mais longa.
• Relativamente mais silencioso do que os chillers refrigerados a ar.
• Fornece desempenho de resfriamento mais consistente.

Capacidade de refrigeração

Como calcular a capacidade de refrigeração que preciso? Vejamos a fórmula abaixo.

• Calcular a diferença de temperatura = Temperatura da água de entrada (° c) - Temperatura da água resfriada de saída (° c)
• Taxa de fluxo de água necessária por hora (m³ / hora)
• Obtenha toneladas de capacidade de resfriamento = Taxa de fluxo de água x Diferencial de temperatura ÷ 0,86 ÷ 3,517
• Superdimensione o chiller em 20% do tamanho ideal em toneladas = toneladas x 1,2
• Você tem o tamanho ideal para suas necessidades.

Preencha nosso formulário de dimensionamento rápido e seremos capazes de fornecer a você a seleção de chiller de glicol personalizado para o seu processo.

Se você não tiver certeza de como escolher a capacidade de resfriamento, entre em contato conosco.

Se um tanque embutido é necessário

Em um sistema de chiller, um tanque geralmente é equipado para amortecer a carga térmica do chiller. Mas devemos escolher um tipo de tanque embutido ou um tipo de tanque externo? Um chiller com tanque embutido é mais fácil de instalar e pode ser usado simplesmente conectando um cano de água à sua aplicação. Mas tem uma capacidade limitada e não é adequado para aplicações com maiores demandas de água gelada. A capacidade do tanque externo pode ser personalizada de acordo com necessidades específicas. Ele pode armazenar uma carga de calor maior e armazenar mais água gelada, mas a instalação será mais problemática.

Fluxo de água

O fluxo de água de um resfriador de glicol é controlado principalmente pela bomba, então você pode escolher uma bomba com diferentes taxas de fluxo de acordo com suas necessidades específicas.