Guia Gessulli
15-Jan-2019 09:12 - Atualizado em 15/01/2019 09:32
Comentário

Contaminação do produto através dos trocadores de calor - Por Geraldo Lopes Passarelli

É muito importante definir o objetivo do projeto de refrigeração na cadeia produtiva de proteína animal.

,
Fig 1

É muito importante definir o objetivo do projeto de refrigeração na cadeia produtiva de proteína animal.

A definição do objeto para projeto de refrigeração não deve ser simplesmente (Redução ou Manutenção da Temperatura do Produto).

Para aumentar a assertividade do projeto de refrigeração é necessário definir o objeto como (Barreira Adicional para Aumento da Segurança do Produto).

,
fig 2

Um risco no aço inox pode abrigar colônias de bactérias.

Em um grama de líquido ou pó em suspensão no ar pode conter milhões de microrganismos.

Principais microrganismos:

Aeromonas, Bacillus Cereus, Campylobacter, Clostridium Botulinum, Clostridium Perfrigens, Escherichia coli, Listeria Monocytógenes, Salmonella, Staphylococcus Aureus, Yersinia Enterocolitica, Legionella Pneumophila.

Resíduos de matéria prima, condimentos e/ou complementos aderidos nas superfícies dos trocadores de calor podem contribuir para formação de biofilmes microbianos.

Biofilme é uma proteção que microrganismos utilizam para aumentar sua resistência a ataques químicos e físicos, sendo uma grande preocupação para a indústria alimentícia.

,
fig 3
Quando os biofilmes se desprendem podem contaminar, superfícies, líquidos ou ar forçado que entram em contato com o produto exposto durante o processamento, colocando em risco a saúde dos consumidores.

,
fig4
O índice de mortalidade é de 30% entre os imunodeprimidos, debilitados ou recém-nascidos

,
fig5

É muito difícil simplificar este assunto, mas, gostaria de contribuir com algumas ilustrações e comentários para tentar despertar questionamentos.

Acredito que perguntas podem contribuir para evitar que um projeto equivocado comprometa todo o empreendimento.

Plantas para processamento de proteína animal é um negócio, sendo assim, a solução adotada deve atender aos interesses dos acionistas, consumidores, gestores e colaboradores sem prejudicar o meio ambiente.

Um bom projeto deve apresentar propostas que reduzam os conflitos de interesses e contribuam para a sustentabilidade do negócio.

Sugestão de alguns diferenciais que devem ser considerados na avaliação da qualidade do projeto de refrigeração:

a-       Melhoria nos atributos da qualidade do produto,

b-       Melhoria na Vida de Prateleira do Produto,

c-       Melhoria do conforto e segurança dos colaboradores,

d-       Indicador de investimento (R$/TPA),

a-       Indicador da mão de obra (Hh/TPA),

b-       Indicador do consumo de energia elétrica (Kwh/TPA),

c-       Indicador do consumo de combustíveis (Ton/TPA),

d-       Indicador do consumo de água (litros/TPA),

e-       Indicador do consumo de químicos (Gramas/TPA),

f-        Indicador do consumo de lubrificantes (Gramas/TPA),

g-       Indicador da quantidade de fluído refrigerante (Ton/TPA),

h-       Indicador da quantidade de anti-congelantes(Ton/TPA),

i-         Indicador da disponibilidade dos equipamentos e instalação (%),

j-         Indicador do custo de manutenção (R$/TPA),

Etc.

,
fig6

No croqui 01 uma ilustração de climatização de sala para processamento por ar forçado, onde, condimentos e/ou complementos são adicionados na massa.

Neste exemplo de aplicação, o ar forçado poderá espalhar o pó em suspensão na sala e no bloco aletado do trocador de calor, principalmente em salas com pé direito mais baixo entre (4,00 a 5,00)m.

Ao entrar em contato com a superfície úmida do bloco aletado, a farinha, por exemplo, irá se aderir dificultando a higienização, podendo contaminar o trocador de calor.

A segurança dos colaboradores e dos produtos, expostos ao ar forçado contaminado no bloco aletado, poderá estar prejudicada.

Quanto maior a espessura do bloco aletado, maior será a dificuldade de higienização.

A espessura do bloco aletado é definida principalmente pela condensação desejada Δx (gramas de água/Kg de ar seco).

,
fig7
Dependendo da quantidade de pó aderido no bloco aletado, a transferência de calor do ar forçado para o fluído refrigerante também poderá prejudicar a eficiência da troca térmica com poucas horas de operação.

,
fig 8

No croqui 02 uma ilustração de como evitar incrustações no trocador de calor e pó espalhado pela sala.

Neste exemplo, é necessário instalação de filtro para retenção de impurezas na captação do ar externo.

A renovação de 100% do ar exigirá grandes consumos de energia para climatização da sala.

,
fig 9

No croqui 03 uma proposta para reduzir o consumo de energia para climatização da sala através de recirculação do ar, mas, o filtro irá saturar em pouco tempo de operação.

Nesta opção, é evitada descarga do pó diretamente no meio ambiente, que, uma vez retido no filtro, é possível dar destinação correta ao resíduo.

,
fig10

No croqui 04 uma proposta para evitar problemas de saturação do filtro.

No filtro de mangas pode ser utilizada limpeza temporizada por jato pulsante e válvula rotativa para evitar acúmulo.

Nesta opção, além da redução no consumo de energia para climatização da sala, é possível reaproveitamento, da farinha, por exemplo.

,
fig11

No croqui 05, uma ilustração de congelamento para IQF (Individually Quick Freezing) por ar forçado.

A utilização de leito fluidizado para congelamento rápido de produtos individualizados (com presença de finos) exige atenção especial no processo de higienização.

,
fig 12

No croqui acima, um exemplo de resfriamento das carcaças de frango por imersão em água gelada com movimentação por rosca helicoidal.

O resfriamento das carcaças é garantido pela renovação da água de renovação a (1)ºC+ adição de gelo

Neste exemplo as superfícies que entram em contato com a água gelada (que podem contaminar o frango) são:

a-       Superfícies do tanque,

b-       Superfícies do eixo da rosca helicoidal,

c-       Superfícies da rosca helicoidal.

,
fig14

No croqui acima, um exemplo de substituição do gelo por recirculação da água em um trocador externo tipo casco e tubos.

O resfriamento das carcaças é garantido pela renovação da água de renovação a (1)ºC + recirculação da água do tanque em um trocador de calor externo tipo casco e tubos.

Neste exemplo as superfícies que entram em contato com a água gelada (que podem contaminar o frango) são:

a-       Superfícies do tanque,

b-       Superfícies do eixo da rosca helicoidal,

c-       Superfícies da rosca helicoidal,

d-       Superfícies da carcaça e rotor da bomba para água de recirculação,

e-       Superfícies das tubulações da água de recirculação,

f-        Superfícies das válvulas, filtros e acessórios da água de recirculação,

g-       Superfícies do trocador de calor tipo casco e tubo para resfriamento da água de recirculação.

O projeto de refrigeração deve apresentar propostas (dentro de uma visão sistêmica do empreendimento) que reduzam as possibilidades de contaminação ou re-contaminação dos produtos.

Para evitar necessidades de adaptações posteriores (que podem se tornar inviáveis), é muito importante avaliação das melhores práticas, sendo imprescindível reduzir as subjetividades para inibir os conflitos de interesses entre as diversas disciplinas.
O conceito econômico do custo de oportunidade afirma:

a-       Sempre que tomamos uma decisão renunciamos uma segunda alternativa,

b-       Deve ser esclarecida a renúncia para garantia da assertividade.

A utilização do ciclo PDCA na gestão do projeto pode contribuir para simplificar e facilitar a visão sistêmica do empreendimento.

,
gids12
É muito importante que todos os envolvidos no projeto possam participar dos (Gates) de aprovações:
a-       G1 = Atendimento ao planejamento estratégico,
b-       G2 = Estudo de viabilidade técnico e econômico,
c-       G3 = Atendimento a legislação vigente, política e valores da empresa.

Redação AI/SI

Geraldo Lopes Passarelli

Geraldo Lopes Passarelli é Especialista em refrigeração e foi representante da engenharia na BRF.

Deixe seu Recado