CONTRIBUIÇÃO AO PROJETODE CONTROLE DE UM TROCADOR DE CALOR FEIXE TUBULAR APLICADO EM UM PROCESSO DE LIMPEZA CIP

CONTRIBUIÇÃO AO PROJETODE CONTROLE DE UM TROCADOR DE CALOR FEIXE TUBULAR APLICADO EM UM PROCESSO DE LIMPEZA CIP

BICALHO, B. P.; TANNER, S. P.; GEDRAITE3, R.

Artigo:

A indústria de alimentos realiza a limpeza de seus equipamentos utilizando procedimentos automatizados, também conhecidos como higienização clean-in-place ou simplesmente CIP. É um sistema que requer maior conhecimento do processo através da utilização de sensores e válvulas para avaliar e controlar vazão, temperatura, concentração e a presença de resíduos, tanto do produto processado, como dos agentes de higienização que circulam pelo interior dos equipamentos. Caso o processo de higienização pelo sistema CIP seja bem conduzido, consegue-se também reduzir o consumo de água e de energia térmica utilizada para aquecer as soluções de limpeza e o enxágue. Neste trabalho foi estudado o trocador de calor usado por Melero Jr. (2011), contemplando o desenvolvimento de modelo matemático simplificado a parâmetros concentrados para representar o comportamento da temperatura do trocador durante a remoção dos resíduos de detergente ao longo da etapa de enxágue. O modelo matemático considerado foi empregado para testar o sistema de controle de temperatura do equipamento, permitindo o ajuste dos parâmetros de sintonia do controlador de temperatura mais adequados para o processo.

A indústria de alimentos realiza a limpeza de seus equipamentos utilizando procedimentos automatizados, também conhecidos como higienização clean-in-place ou simplesmente CIP. É um sistema que requer maior conhecimento do processo através da utilização de sensores e válvulas para avaliar e controlar vazão, temperatura, concentração e a presença de resíduos, tanto do produto processado, como dos agentes de higienização que circulam pelo interior dos equipamentos. Caso o processo de higienização pelo sistema CIP seja bem conduzido, consegue-se também reduzir o consumo de água e de energia térmica utilizada para aquecer as soluções de limpeza e o enxágue. Neste trabalho foi estudado o trocador de calor usado por Melero Jr. (2011), contemplando o desenvolvimento de modelo matemático simplificado a parâmetros concentrados para representar o comportamento da temperatura do trocador durante a remoção dos resíduos de detergente ao longo da etapa de enxágue. O modelo matemático considerado foi empregado para testar o sistema de controle de temperatura do equipamento, permitindo o ajuste dos parâmetros de sintonia do controlador de temperatura mais adequados para o processo.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobec-ic-02-ft-047

Referências bibliográficas

• [1] BANSAL, B.; CHEN, X. D. 2006. ‘A critical review of milk fouling in heat exchangers’. Comprehensive reviews in food science and food safety, v. 5, n. 2, p. 27-33.
• [2] BIRD, M. R.; BARLETT, M. 2005. CIP optimization for the food industry: Relationships between detergent concentration, temperature and cleaning time. Institution of Chemical Engineers.
• [3] CAMPOS, M. C. M. M; TEIXEIRA, H. C. G. 2007. Controles Típicos de Equipamentos e Processos Industriais. Ed. Edgard Blücher, São Paulo.
• [4] CARLOTTI FILHO, M. A. C. (2008), Estudo da cinética de remoção de resíduos de cálcio e de detergente alcalino nas etapas de pré-lavagem e de enxágue em um trocador de calor de placas. Centro Universitário do Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul – (Dissertação de Mestrado).
• [5] GARCIA, C. 2005. Modelagem e Simulação de Processos Industriais e de Sistemas Eletromecânicos. EDUSP, São Paulo – SP, 678p.
• [6] GEDRAITE, R.; KUNIGK, L.; RIBEIRO, S.; MELERO JR., V.; VASCONCELOS, F.; SISLIAN, R. (2010). Experimental investigation about the milk protein based deposit removal kinetics. World congress on communication and arts, WCCA, Guimarães – Portugal.
• [7] McMILLAN, G. K. Tuning and control loop performance. 3rd ed., Research Triangle Park, NC, ISA – The Instrumentation, Systems and Automation Society, 1994.
• [8] MELERO Jr., V. 2011. ‘Instrumentação e identificação de um processo de sanitização cinética CIP’. Centro Universitário do Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul – (Dissertação de Mestrado).
• [9] MILLER, J. R. MILLER, J. A.; LOPEZ, A. M.; SMITH, C. L.; MURRILL, P. W. 1967. A comparison of controller tuning techniques. Control Engineering, vol. 14, nº 12, pp. 72.
• [10] SMITH, C. L. 1972. Modeling and simulation in the process industries. National computer conference and exposition Publisher. Department of Chemical Engineering. Lousiana State University, Baton Rouge. Lousiana.

Como citar:

BICALHO, B. P.; TANNER, S. P.; GEDRAITE3, R.; "CONTRIBUIÇÃO AO PROJETODE CONTROLE DE UM TROCADOR DE CALOR FEIXE TUBULAR APLICADO EM UM PROCESSO DE LIMPEZA CIP", p-335-338. In: . São Paulo: Blucher, 2014.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobec-ic-02-ft-047