recuperador de fluxo cruzado

 

Um recuperador de fluxo cruzado, é um sistema de pré-aquecimento utilizado, por exemplo, em caldeiras onde os gases de exaustão são usados para aumentar a temperatura do fluxo de ar de entrada reduzindo a diferença térmica. Assim, a mesma caldeira pode alcançar o mesmo resultado usando menos energia.

Nestes sistemas de recuperação podemos encontrar diferentes sistemas, como sistemas ar-ar, ar-gás ou ar-exaustão de fumos, e também usando outros métodos, como sistemas ar-água ou ar-vapor. Por exemplo, nos secadores de madeira.

Esses sistemas são importantes para aproveitar todos os nossos recursos industriais e usar a energia industrial excedente para reduzir nosso consumo e ser mais responsável com o meio ambiente.

Na Boixac Tech temos trocadores de fluxo cruzado que podem trabalhar com altas temperaturas, altas pressões, ambientes empoeirados e corrosivos.

Permutador de calor para planta de cal e carbonato de cálcio para minerais industriais

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    Blog technique · Industrie alimentaire › Brasseries et caves vinicoles Échangeurs à plaques de coussin (pillow plate) dans les brasseries et les caves vinicoles : refroidissement de fermentation et contrôle thermique des cuves Pourquoi la technologie de plaque de coussin (dimple plate) surpasse techniquement les chemises conventionnelles pour le refroidissement des cuves de fermentation : analyse du coefficient de transfert, nettoyage CIP et critères de conception pour la production de bière et de vin. BOIXAC · Bureau TechniqueMis à jour : 2026Lecture : ~11 min Note sur la portée de cet article Cet article a un caractère technique et informatif général. Les valeurs de coefficient de transfert, plages de température et critères de conception indiqués sont orientatifs ; le dimensionnement définitif d’un échangeur à plaque de coussin pour une application concrète nécessite l’analyse spécifique des conditions réelles du procédé par des techniciens qualifiés. BOIXAC n’assume aucune responsabilité découlant de décisions prises sur la base du contenu de cet article. Le contrôle de la température durant la fermentation est l’un des paramètres techniques qui influence le plus le profil organoleptique du produit final dans les brasseries et les caves vinicoles. La différence entre une fermentation évoluant à 12 °C et une atteignant un pic à 18 °C peut représenter la différence entre un produit propre et un produit présentant des profils d’ester et d’alcool fusel indésirables. La technologie de plaque de coussin — également appelée dimple plate ou plaque embossée — a progressivement remplacé les chemises à demi-tube (half-pipe jacket) et les chemises conventionnelles dans les cuves de fermentation en acier inoxydable de dernière génération, grâce à des avantages thermiques, hygiéniques et constructifs qui se révèlent particulièrement évidents pour des volumes de cuve supérieurs à 5 000 litres. 1. Principe de fonctionnement de la plaque de coussin (dimple plate) Une plaque de coussin est un échangeur de chaleur formé de deux feuilles d’acier inoxydable assemblées en périphérie et par une matrice de points de soudure (spot welds ou resistance welds) répartis régulièrement, créant une cavité interne labyrinthique de section très étroite. Lorsqu’un fluide réfrigérant (typiquement du glycol aqueux) circule à l’intérieur de cette cavité, la géométrie des cavités induit un régime d’écoulement turbulent local qui maximise le coefficient de convection intérieur. Extérieurement, la feuille externe de la plaque de coussin est soudée directement sur la surface de la cuve de fermentation, de sorte que la paroi de la cuve joue simultanément le rôle de surface portante et de surface d’échange. 2. Comparatif technique : plaque de coussin vs. chemises conventionnelles Paramètre Plaque de coussin (dimple plate) Chemise demi-tube (half-pipe) Chemise conventionnelle (annulaire) Coefficient convectif intérieur (hi) Élevé : la géométrie des cavités induit une turbulence locale. Valeurs typiques : 3 000–8 000 W/m²·K. Modéré-élevé : écoulement tubulaire. 2 000–5 000 W/m²·K. Faible-modéré : écoulement en anneau large, souvent laminaire. 500–2 000 W/m²·K. Distribution du refroidissement Excellente : couverture continue et uniforme de toute la surface couverte. Bonne sur le tronçon du tube ; zones entre tubes sans contact direct. Variable : risque de zones mortes dans le circuit annulaire à grande section. Volume de fluide réfrigérant Très faible : section de passage étroite (typiquement 3–6 mm). Réduction du volume de glycol dans le circuit. Modéré. Élevé : grande section annulaire. Temps de réponse thermique Très rapide : faible volume de fluide, inertie thermique réduite. Réponse rapide du système de régulation. Rapide-modéré. Lent : grand volume de fluide, haute inertie thermique. Nettoyabilité extérieure (côté produit) Excellente : surface lisse extérieure en contact avec le produit, adaptée au nettoyage CIP. Bonne. Bonne. 3. Applications spécifiques dans les brasseries et les caves vinicoles 3.1. Refroidissement des cuves de fermentation de bière Dans la fermentation de bière basse fermentation (lager), le contrôle de température est particulièrement critique car la fenêtre de travail de la levure (typiquement 8–14 °C pour les levures lager standard) est étroite et la chaleur générée par la fermentation alcoolique est significative : pour chaque gramme de sucre fermenté, environ 2,3 kJ de chaleur sont libérés. Les plaques de coussin soudées sur la paroi cylindrique de la cuve permettent de distribuer homogènement cette extraction de chaleur, évitant des gradients de température radiaux pouvant créer des zones de sous-refroidissement local où la levure pourrait être inhibée ou précipiter prématurément. 3.2. Contrôle thermique du moût en fermentation vinaire En vinification en blanc et en rosé, le contrôle de la température de fermentation (habituellement entre 12 et 18 °C) est déterminant pour préserver les arômes variétaux volatils. Les plaques de coussin sur des cuves en acier AISI 304 ou 316L permettent d’atteindre et de maintenir de basses températures de fermentation avec des systèmes de réfrigération modestes, grâce à leur haut coefficient d’échange. La capacité d’atteindre des températures proches de 0 °C de façon uniforme et contrôlée — la dite stabilisation tartrique par le froid — est une application qui met en valeur le comportement thermique de la plaque de coussin par rapport aux alternatives moins efficaces. 3.3. Brasseries artisanales et microbreweries Dans les brasseries artisanales avec des fermenteurs de petites dimensions (100–2 000 litres), la technologie de plaque de coussin offre des avantages supplémentaires par sa compatibilité avec des systèmes glycol de puissance relativement modeste et par la simplicité d’intégration sur des cuves cylindriques ou tronconiques en acier inoxydable. 4. Critères de dimensionnement des plaques de coussin pour cuves de fermentation Puissance thermique de fermentation maximale (Qmax) : estimée à partir de la vitesse de fermentation, de la concentration du moût (°P ou °Brix) et du volume de la cuve. En bière, des valeurs de référence orientatives vont de 50 à 150 W par hl de fermenteur au pic d’activité. Différentiel de température disponible (ΔT) : différence entre la température du produit en fermentation et la température du fluide réfrigérant à l’entrée de la plaque. Température minimale du fluide réfrigérant : dans les circuits glycol aqueux, des températures de glycol de -2 à -5 °C sont généralement suffisantes pour la plupart des applications de fermentation standard ; des températures plus basses sont … Ler mais

Recuperação de calor industrial

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Podcast Con G de Geo: recuperació de calor i sostenibilitat industrial | BOIXAC BOIXAC › Presença mediática › Podcast Con G de Geo Podcast Con G de Geo: recuperação de calor e sustentabilidade industrial Na BOIXAC tivemos a honra de ser convidados e participar no podcast Con G de Geo, cujo objetivo é aproximar a engenharia que procura o desenvolvimento através da sustentabilidade, mediante as energias renováveis, a otimização energética e o uso eficiente dos recursos. BOIXAC Tech SLTranscrição podcastLeitura: ~6 min Índice de conteúdos 1. Apresentação 2. O Pacto Verde Europeu e os objetivos de 2030 3. A indústria como alavanca de mudança 4. O equilíbrio energético e a recuperação de calor 5. Como funciona um recuperador de calor 6. BOIXAC e os permutadores de calor industriais A seguir encontrará a transcrição com a nossa contribuição e convidamo-lo a ouvir-nos clicando aqui. 1. Apresentação Em dezembro de 2019 foi aprovado aquilo que conhecemos como o Pacto Verde Europeu, que tem como objetivo alcançar a neutralidade climática até 2050. Para isso, foi feita uma escalada com as diferentes ações a realizar e, um dos degraus em que iremos parar e analisar se fizemos os deveres de casa, é 2030. 2. O Pacto Verde Europeu e os objetivos de 2030 Além de incluir aspetos como recuperar a biodiversidade, melhorar o bem-estar animal ou fomentar a gestão florestal sustentável, existem três aspetos que influenciam diretamente o campo da energia: Energias renováveis Estabelecer uma quota mínima de energias renováveis de 40%. Eficiência energética Melhorar a eficiência energética em 36–39%. Emissões GEE Reduzir as emissões de gases com efeito de estufa em 55%. Todos estes aspetos são importantes para dar solução à emergência climática mas, na BOIXAC, entendemos que se a população mundial continuar a aumentar, por exemplo, apenas em Espanha prevê-se um aumento de 2% nos próximos 15 anos, para além da utilização de energias renováveis, a sustentabilidade passa pela mudança no consumo e na otimização dos recursos. Neste sentido, considerando que a indústria espanhola consome cerca de 31% do total da energia, a sua modernização e otimização é uma das chaves para o nosso futuro. 3. A indústria como alavanca de mudança A indústria espanhola e o consumo energético A indústria espanhola consome cerca de 31% do total da energia. A sua modernização e otimização é uma das chaves para o futuro energético do país. Quando circulamos pela autoestrada, até onde a vista alcança, vemos fábricas que necessitam de energia para os seus processos. Alguns exemplos: Tratamento de águas residuais Aquecer águas residuais para facilitar a digestão biológica das lamas. Construção Secar cimento para a sua correta conservação. Agricultura Aumentar o CO₂ nas estufas para aumentar a velocidade da fotossíntese. Alimentação Arrefecer alimentos como botijas para a sua moldagem. 4. O equilíbrio energético e a recuperação de calor Todos os processos que necessitam de aquecer ou arrefecer requerem energia, e a energia mantém um equilíbrio. De facto, o calor é a transferência de energia de uma zona de temperatura elevada para outra zona de temperatura mais baixa. Se, por exemplo, observarmos o que acontece nas nossas casas quando ligamos o ar condicionado veremos esse equilíbrio. Enquanto a unidade interior impulsiona ar frio, a unidade exterior expulsa o calor excedente. Partindo deste equilíbrio energético, vemos que é necessária uma certa renovação do ar interior para manter a sua qualidade. Para esta renovação captamos o ar exterior e arrefecemo-lo ou aquecemo-lo em função de cada necessidade. Ao mesmo tempo que introduzimos o ar novo, temos de expulsar o ar excedente do interior para que o novo possa entrar e é aqui que entramos com a recuperação de calor. O princípio-chave Se dermos um salto das nossas casas para a indústria e imaginarmos, por exemplo, que o ar exterior está a 20 ºC e queremos aquecê-lo para que chegue aos 80 ºC no interior, caso por exemplo de um secador em que precisamos de extrair a humidade. Aqui aparentemente necessitamos de um equipamento capaz de aumentar a temperatura do ar em 60 ºC, de 20 para 80 ºC. No entanto, existe outra possibilidade mais inteligente, económica e sustentável. 5. Como funciona um recuperador de calor Passo 01 Ar exterior frio Ar a 20 ºC captado do exterior que queremos introduzir na sala ou processo. Passo 02 Fluxos cruzados O ar de entrada e o ar de saída (a 80 ºC) cruzam-se sem se misturarem através de um sistema de fluxos cruzados. Passo 03 Intercâmbio térmico Extrai-se o calor do fluxo de ar de saída e transfere-se para o fluxo de ar de entrada, mantendo a qualidade do ar filtrado. Quando captamos este ar do exterior a 20 ºC e queremos aquecê-lo para o introduzir numa sala, um mesmo caudal de ar que estava no interior a 80 ºC será expulso. Mediante um sistema de recuperação de calor fazemos com que estes dois fluxos de ar se cruzem sem se misturarem através de um sistema que conhecemos como fluxos cruzados. Estes fluxos não os misturamos para assim manter a qualidade do ar previamente filtrado, mas extraímos o calor do fluxo de ar de saída e transferimo-lo para o fluxo de ar de entrada. Com este sistema alcançamos dois objetivos: 🌡️ Objetivo 1: pré-aquecimento do ar de entrada O ar frio que estamos a introduzir aumentará a sua temperatura, de forma que o equipamento que utilizamos para aquecê-lo, frequentemente caldeiras, poderá trabalhar de forma mais relaxada, consumindo menos energia e, portanto, poupando e sendo mais sustentável. ♻️ Objetivo 2: arrefecimento do ar de saída O ar quente que estamos a expulsar reduzirá notavelmente a sua temperatura aproximando-se da temperatura ambiente e, consequentemente, seremos ainda um pouco mais sustentáveis. A tecnologia dos recuperadores de calor A tecnologia dos recuperadores de calor pode variar em função da aplicação e do fabricante, mas baseia-se no aperfeiçoamento dos filtros para oferecer uma correta qualidade do ar, dos ventiladores para obter a circulação do ar com o menor consumo elétrico e dos recuperadores de energia que são o coração que permite … Ler mais