Soluções de Ar Comprimido e Nitrogênio para a Indústria de Alimentos e Bebidas
Soluções confiáveis de secagem, filtragem e geração de nitrogênio para processamento de alimentos, produção de bebidas, linhas de envase, embalagem, sistemas pneumáticos e aplicações industriais.
Na indústria de alimentos e bebidas, o ar comprimido é utilizado em linhas de envase e embalagem, válvulas e atuadores pneumáticos, transporte, classificação, produção, manutenção e serviços gerais da planta.
Dependendo do ponto de uso, os requisitos de qualidade do ar podem variar significativamente. Ar de utilidades, ar para sistemas pneumáticos, ar utilizado próximo à embalagem e aplicações mais sensíveis podem exigir diferentes níveis de secagem e filtragem.
Umidade, aerossóis de óleo e partículas sólidas presentes no ar comprimido não tratado podem causar condensação, corrosão, falhas em componentes pneumáticos e aumento da necessidade de manutenção.
Em algumas aplicações de embalagem ou processo, também pode ser necessário nitrogênio.
A Lingyu fornece secadores de ar comprimido por refrigeração e por adsorção, filtros de ar comprimido e geradores PSA de nitrogênio para plantas de alimentos e bebidas com diferentes requisitos de qualidade do ar e do gás.
Por Que a Qualidade do Ar É Importante?
Durante a compressão, a concentração de vapor d’água aumenta. Quando o ar comprimido esfria, parte dessa umidade pode se transformar em condensado dentro da tubulação e dos equipamentos.
O excesso de umidade pode causar:
- formação de condensado na rede;
- corrosão de tubulações;
- funcionamento irregular de válvulas e atuadores;
- aumento da manutenção;
- problemas em equipamentos de envase e embalagem.
Além da água, partículas e aerossóis de óleo também devem ser considerados.
Por isso, a qualidade do ar deve ser definida de acordo com a aplicação e o ponto de uso, e não apenas pelo setor industrial.
Quando o ar comprimido tem contato direto ou indireto com produto, embalagem primária ou uma área crítica do processo, os requisitos devem ser definidos pela especificação do processo e pelo sistema de qualidade da planta.
Principais Desafios
Controle de Umidade
Temperaturas ambientes elevadas e alta umidade podem aumentar a carga de água no sistema de ar comprimido.
O secador deve ser dimensionado considerando as condições reais de entrada e operação.
Remoção de Óleo e Partículas
A secagem remove umidade, mas não substitui a filtragem.
A combinação correta de filtros deve ser selecionada de acordo com o compressor e com o requisito do ponto de uso.
Diferentes Requisitos Dentro da Planta
Ar de utilidades, ar pneumático, ar de embalagem e aplicações mais sensíveis podem exigir níveis diferentes de qualidade.
Nem sempre é necessário aplicar o nível mais exigente de secagem a toda a rede.
Operação Contínua
Plantas de alimentos e bebidas frequentemente trabalham em vários turnos.
Secadores e filtros devem fornecer desempenho estável durante longos períodos de operação.
Necessidade de Nitrogênio
Algumas aplicações de embalagem ou processo utilizam nitrogênio.
Nesses casos, devem ser definidos pureza, vazão, pressão e perfil de consumo antes do dimensionamento.
Solução Recomendada
Para muitas aplicações gerais de alimentos e bebidas, uma solução prática consiste em:
secador de ar comprimido por refrigeração + filtragem em múltiplos estágios.
Quando uma aplicação exige ponto de orvalho mais baixo, pode ser utilizado um secador por adsorção.
Para instalações com água de resfriamento disponível, um secador refrigerado a água pode ser uma alternativa adequada.
Quando houver necessidade de nitrogênio para embalagem ou outra aplicação de processo, um gerador PSA de nitrogênio pode ser integrado ao sistema de tratamento do ar comprimido.
A configuração final deve ser selecionada de acordo com:
- vazão de ar;
- pressão de operação;
- temperatura de entrada;
- ponto de orvalho requerido;
- limite de partículas;
- limite de óleo residual;
- tipo de compressor;
- ponto de uso;
- horas de operação.
Secagem por Refrigeração para Ar de Utilidades
Para sistemas pneumáticos, linhas de embalagem, equipamentos gerais e ar de utilidades, pode ser utilizado o Secador de Ar Comprimido por Refrigeração Série AH.
Principais parâmetros:
- ponto de orvalho sob pressão: 2–10°C;
- pressão nominal: 0,7 MPa;
- faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
- temperatura nominal de entrada: 50°C;
- temperatura máxima de entrada: ≤80°C;
- temperatura ambiente de operação: 2–45°C;
- queda de pressão: ≤0,025 MPa.
Essa solução é adequada quando não é necessária secagem profunda por adsorção.
Secagem por Adsorção para Baixo Ponto de Orvalho
Quando uma aplicação exige ar mais seco, pode ser utilizado o Secador por Adsorção sem Aquecimento Série HH.
Principais parâmetros:
- ponto de orvalho sob pressão: ≤−40°C;
- pressão nominal: 0,7 MPa;
- faixa de operação: 0,6–1,0 MPa;
- temperatura máxima de entrada: ≤40°C;
- consumo médio de ar para regeneração: 8–14%;
- dessecante: alumina ativada + peneira molecular de alto desempenho.
Esse tipo de secagem deve ser utilizado quando o ponto de uso realmente exigir ar com baixo ponto de orvalho.
Filtragem do Ar Comprimido
A Lingyu oferece filtros Série D para redução de partículas e aerossóis de óleo.
| Grau | Aplicação | Filtração de Partículas | Óleo Residual |
|---|---|---|---|
| AO | Pré-filtro | ≤1,0 μm | ≤3 ppm |
| AA | Remoção de óleo e partículas | ≤0,1 μm | ≤0,1 ppm |
| AX | Remoção de óleo de alta eficiência | ≤0,01 μm | ≤0,05 ppm |
| ACS | Carvão ativado | — | ≤0,003 ppm |
Os filtros podem ser combinados em vários estágios, dependendo do tipo de compressor, secador e requisito do processo.
Geração de Nitrogênio no Local
Em algumas aplicações de embalagem e processo, o nitrogênio pode ser produzido localmente a partir de ar comprimido previamente tratado.
Os Geradores PSA de Nitrogênio Lingyu devem ser dimensionados de acordo com:
- pureza necessária;
- vazão de N₂;
- pressão;
- consumo médio;
- consumo de pico;
- horas de operação;
- aplicação;
- requisitos da linha de embalagem ou processo.
A especificação de nitrogênio deve ser definida pela aplicação real. Não é recomendável assumir uma única pureza para todas as linhas de alimentos e bebidas.
Configuração Típica do Sistema
Para ar geral da planta:
Compressor → Reservatório → Secador por Refrigeração → Filtragem → Rede de Ar
Para aplicações com baixo ponto de orvalho:
Ar Pré-Tratado → Secador por Adsorção → Filtragem Final → Consumidor
Para geração de nitrogênio:
Compressor → Secador → Filtragem → Gerador PSA de Nitrogênio → Reservatório de N₂ → Linha de Processo ou Embalagem
Essa abordagem permite fornecer níveis diferentes de tratamento sem secar toda a rede até −40°C sem necessidade.
Guia de Seleção
| Aplicação / Requisito | Solução Lingyu |
|---|---|
| Ar geral da planta | AH + Filtragem |
| Equipamentos pneumáticos e embalagem | AH + Filtros |
| Baixo ponto de orvalho | HH + Filtragem |
| Instalação compacta com baixo ponto de orvalho | Secador Modular por Adsorção |
| Água de resfriamento disponível | WH + Filtragem |
| Maior remoção de óleo e partículas | AO + AA + AX |
| Óleo residual muito baixo | ACS após pré-tratamento adequado |
| Geração local de nitrogênio | PSA + Tratamento de Ar |
Aplicações Típicas
As soluções Lingyu podem ser utilizadas em:
- processamento de alimentos;
- produção de bebidas;
- linhas de envase;
- linhas de embalagem;
- máquinas de empacotamento;
- válvulas e atuadores pneumáticos;
- sistemas de classificação;
- transporte pneumático;
- equipamentos de produção;
- ar geral da planta;
- aplicações com baixo ponto de orvalho;
- geração local de nitrogênio.
Produtos Recomendados
Soluções Principais:
Secadores de Ar Comprimido por Refrigeração
Filtros de Ar Comprimido
Geradores PSA de Nitrogênio
Soluções Adicionais：
Secadores por Adsorção sem Aquecimento
Secadores Modulares por Adsorção
Secadores de Ar por Refrigeração Resfriados a Água
O Que Considerar em uma Planta de Alimentos e Bebidas
Antes de definir o sistema, é recomendável separar os consumidores por aplicação:
- ar geral da planta;
- ar para equipamentos pneumáticos;
- ar de embalagem;
- ar próximo ao produto ou embalagem primária;
- aplicações com baixo ponto de orvalho;
- consumidores de nitrogênio.
Isso permite fornecer o nível adequado de tratamento para cada ponto e evitar custos desnecessários.
O Que Precisamos para Dimensionar o Sistema
Para preparar uma proposta técnica, informe:
- vazão de ar comprimido, m³/min;
- pressão de operação;
- temperatura de entrada;
- temperatura e umidade ambiente;
- ponto de orvalho requerido;
- limite de partículas;
- limite de óleo residual;
- tipo de compressor;
- horas de operação;
- aplicação do ar;
- existência de contato direto ou indireto com produto ou embalagem;
- disponibilidade de água de resfriamento;
- pureza, vazão e pressão do nitrogênio, quando aplicável.
