Seleção de Tanques de Armazenamento de LCO2 para Bebidas e Indústria

Escolher um tanque de armazenamento de LCO2 significa ajustar a capacidade ao consumo e à frequência de entregas, definir a classe de pressão adequada ao processo e especificar uma unidade de refrigeração que mantenha o CO2 líquido suficientemente frio. O tanque certo mantém o CO2 líquido e a pressão estável entre entregas.

O CO2 líquido é diferente de líquidos criogênicos como o nitrogênio ou o oxigênio. É armazenado a temperatura moderadamente baixa sob pressão, e uma unidade de refrigeração mantém essas condições, por isso o controle de pressão e de temperatura orienta a seleção a par da capacidade. Este guia acompanha o comprador nas decisões relativas a CO2 para bebidas, indústria alimentar, soldagem e uso industrial.

A KAF Cryogenics fornece tanques de armazenamento de LCO2 novos, fabricados sob especificação, e unidades usadas certificadas entregues de estoque em semanas, com dossiê documental e garantia escrita nas unidades usadas.

O que distingue o armazenamento de LCO2 dos restantes líquidos criogênicos?

O CO2 líquido é armazenado a temperatura moderadamente baixa sob pressão, e não às temperaturas muito baixas do nitrogênio líquido ou do oxigênio líquido. Abaixo do seu ponto triplo o CO2 não pode existir como líquido, por isso o tanque tem de manter o conteúdo acima dessa pressão e dentro de uma faixa de temperatura, tarefa assegurada por uma unidade de refrigeração.

Por esse motivo, um tanque de LCO2 define-se tanto pela sua refrigeração e controle de pressão como pelo seu isolamento. Diferenças essenciais que o comprador deve compreender:

• O tanque opera sob pressão para manter o CO2 líquido, por isso é um equipamento sob pressão com uma pressão de trabalho definida.
• Uma unidade de refrigeração mantém o líquido frio e gerencia a subida de pressão provocada pela entrada de calor.
• A temperatura e a pressão estão ligadas, por isso controlar uma permite gerenciar a outra.
• Os padrões de utilização variam muito, do consumo constante em bebidas à demanda industrial intermitente, e isso influencia o dimensionamento.

Como se dimensiona um tanque de armazenamento de LCO2?

O dimensionamento segue a mesma lógica de base de qualquer armazenamento de gás a granel: cobrir o volume consumido entre entregas mais uma reserva e permitir que o tanque receba uma entrega completa sem enchimento excessivo. O que importa são os dados de partida.

Dados a coletar

• Consumo médio diário de CO2 na aplicação em causa.
• Frequência de entregas definida pelo seu fornecedor e pela rota.
• Dias de autonomia que pretende manter como reserva frente a picos de demanda e atrasos na entrega.
• Picos de demanda, que em alguns processos ficam muito acima da média.
• O volume útil de entrega da carreta que reabastece o tanque.

A lógica de dimensionamento

O volume útil necessário é igual ao consumo diário multiplicado pela soma do intervalo de entrega com os dias de reserva. Converta esse valor na capacidade de tanque que vai especificar, tendo em conta o limite de enchimento. Confirme que o tanque consegue receber uma entrega completa perto do nível de reposição. Uma instalação de bebidas com consumo constante dimensiona-se de forma diferente de um fornecedor de gás de soldagem com picos intermitentes, por isso baseie os valores no seu padrão real de demanda.

Que classe de pressão precisa um tanque de LCO2?

A pressão de trabalho tem de manter o CO2 na fase líquida e adequar-se à pressão de fornecimento exigida pelo processo. Os tanques de LCO2 operam sob pressão, e a pressão de projeto é escolhida com margem acima da faixa de funcionamento que a unidade de refrigeração mantém.

Especifique o código de equipamentos sob pressão do mercado de destino. A ASME Section VIII aplica-se à prática dos Estados Unidos e a PED 2014/68/EU com marcação CE aplica-se na Europa. O código correto é determinado pelo local onde o tanque é instalado e regulado, e não pelo nível de qualidade. A KAF fabrica tanques de LCO2 segundo ambos e pode aconselhar qual o adequado ao seu projeto.

Por que a unidade de refrigeração é decisiva num tanque de LCO2?

Entra sempre calor em qualquer líquido armazenado e, no caso do CO2, esse calor eleva a temperatura e a pressão. A unidade de refrigeração retira esse calor para manter o líquido frio e a pressão dentro da faixa de trabalho. Sem refrigeração adequada, a pressão sobe e perde-se produto pela válvula de segurança.

Na seleção, ajuste a capacidade de refrigeração à carga térmica do tanque e às condições ambientais do local. Um tanque instalado num clima quente tem uma carga térmica superior à do mesmo tanque num clima temperado, por isso a unidade de refrigeração deve ser especificada para o local e não para um caso genérico.

De que forma a aplicação altera a seleção do tanque de LCO2?

A aplicação determina a capacidade, o padrão de entregas e os equipamentos em torno do tanque. O tanque em si é um equipamento sob pressão com refrigeração, mas o perfil de demanda difere conforme o uso.

• Bebidas: carbonatação de refrigerantes, cerveja e água com gás, muitas vezes com consumo constante, o que favorece um cronograma de entregas previsível e o manuseio de grau alimentar.
• Alimentar: congelação, refrigeração e embalagem em atmosfera modificada, além da produção de gelo seco, em que a demanda pode ser sazonal.
• Soldagem: CO2 como gás de proteção, frequentemente fornecido a muitos pequenos usuários, com consumo intermitente.
• Industrial e de processo: controle de pH, inertização e outras utilizações de processo com padrões de demanda variados.

A utilização alimentar e de bebidas acrescenta ainda exigências de manuseio e de qualidade do próprio CO2, o que influencia os acordos de fornecimento mesmo quando a especificação do tanque é semelhante.

Deve comprar um tanque de LCO2 novo ou usado certificado?

Depois de definidas a capacidade, a classe de pressão e a refrigeração, a via de fornecimento afeta o orçamento e o cronograma. A fabricação nova sob especificação demora meses, enquanto um tanque de LCO2 usado certificado de dimensão equivalente pode sair de estoque em semanas.

A KAF Cryogenics fornece as duas vias. Os tanques usados certificados passam por inspeção, ensaios não destrutivos (NDT) e testes de pressão, e são vendidos com dossiê documental e garantia escrita. A KAF também compra equipamento usado e aceita troca num pedido novo, o que ajuda quando está aumentando capacidade.

Que documentos devem acompanhar um tanque de armazenamento de LCO2?

Peça o dossiê documental completo e confronte-o com a placa de identificação do tanque antes da compra. Para um equipamento sob pressão de LCO2, inclui habitualmente:

• O certificado do código de equipamentos sob pressão, ASME ou PED conforme aplicável.
• O relatório de dados do fabricante e os cálculos de projeto.
• Registros de materiais e de soldagem, incluindo a norma de qualidade em soldagem.
• Registros de teste de pressão e, num tanque usado, relatórios de NDT e de inspeção.
• Especificação da unidade de refrigeração e, numa unidade usada, o seu estado de manutenção.
• Dados da placa de identificação que confirmem capacidade, pressão de projeto e temperatura de projeto.
• No caso de um tanque usado certificado, a garantia escrita e o histórico de manutenção.

Perguntas frequentes

Leitura relacionada

• tanques de armazenamento de LCO2 e criogênicos
• como dimensionar um tanque criogênico de armazenamento
• certificação ASME frente a PED
• certificações de tanques criogênicos explicadas
• prazos de entrega de equipamento e entrega de estoque
• o que determina o preço de um tanque criogênico