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Seleção de Tanques de Armazenamento de LCO2 para Bebidas e Indústria

Como escolher um tanque de armazenamento de LCO2 pela capacidade, pressão, unidade de refrigeração e aplicação em bebidas, alimentar, soldadura e indústria.

7 min de leitura

Tanque vertical de armazenamento de LCO2 com unidade de refrigeração

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 criogénicos como o azoto ou o oxigénio. É armazenado a temperatura moderadamente baixa sob pressão, e uma unidade de refrigeração mantém essas condições, pelo que o controlo 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, soldadura e uso industrial.

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

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

O CO2 líquido é armazenado a temperatura moderadamente baixa sob pressão, e não às temperaturas muito baixas do azoto líquido ou do oxigénio líquido. Abaixo do seu ponto triplo o CO2 não pode existir como líquido, pelo que 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 controlo de pressão como pelo seu isolamento. Diferenças essenciais que o comprador deve compreender:

O tanque opera sob pressão para manter o CO2 líquido, pelo que é um equipamento sob pressão com uma pressão de trabalho definida.
Uma unidade de refrigeração mantém o líquido frio e gere a subida de pressão provocada pela entrada de calor.
A temperatura e a pressão estão ligadas, pelo que controlar uma permite gerir a outra.
Os padrões de utilização variam muito, do consumo constante em bebidas à procura 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 recolher

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 face a picos de procura e atrasos na entrega.
Picos de procura, que em alguns processos ficam muito acima da média.
O volume útil de entrega da cisterna 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 reencomenda. Uma instalação de bebidas com consumo constante dimensiona-se de forma diferente de um fornecedor de gás de soldadura com picos intermitentes, por isso baseie os valores no seu padrão real de procura.

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.

Porque é 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, pelo que 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 procura difere consoante o uso.

Bebidas: gaseificação de refrigerantes, cerveja e água com gás, muitas vezes com consumo constante, o que favorece um calendário de entregas previsível e o manuseamento de grau alimentar.
Alimentar: congelação, refrigeração e embalagem em atmosfera modificada, além da produção de gelo seco, em que a procura pode ser sazonal.
Soldadura: CO2 como gás de proteção, frequentemente fornecido a muitos pequenos utilizadores, com consumo intermitente.
Industrial e de processo: controlo de pH, inertização e outras utilizações de processo com padrões de procura variados.

A utilização alimentar e de bebidas acrescenta ainda exigências de manuseamento 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 em segunda mão certificado?

Depois de definidas a capacidade, a classe de pressão e a refrigeração, a via de fornecimento afeta o orçamento e o calendário. O fabrico novo à especificação demora meses, enquanto um tanque de LCO2 em segunda mão certificado de dimensão equivalente pode sair de stock em semanas.

A KAF Cryogenics fornece as duas vias. Os tanques em segunda mão 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 retoma numa encomenda nova, o que ajuda quando está a aumentar capacidade.

Que documentos devem acompanhar um tanque de armazenamento de LCO2?

Peça o dossiê documental completo e confronte-o com a chapa de características 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.
Registos de materiais e de soldadura, incluindo a norma de qualidade em soldadura.
Registos 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 chapa de características que confirmem capacidade, pressão de projeto e temperatura de projeto.
No caso de um tanque em segunda mão certificado, a garantia escrita e o historial de manutenção.

Perguntas frequentes

Em que difere um tanque de armazenamento de LCO2 de um tanque de azoto líquido?

O CO2 líquido é armazenado a temperatura moderadamente baixa sob pressão, com uma unidade de refrigeração que o mantém líquido, enquanto o azoto líquido é armazenado a temperatura muito mais baixa num tanque com isolamento por vácuo. Um tanque de LCO2 define-se pelo seu controlo de pressão e pela refrigeração, e são esses fatores que orientam a seleção a par da capacidade.

Como dimensiono um tanque de LCO2 para uma fábrica de bebidas?

Multiplique o consumo médio diário de CO2 pelos dias entre entregas somados aos seus dias de reserva para obter o volume útil e converta depois na capacidade do tanque, tendo em conta o limite de enchimento. Baseie os valores no seu padrão real de consumo, já que um consumo constante em bebidas se dimensiona de forma diferente de uma procura industrial intermitente.

Porque é que um tanque de LCO2 precisa de uma unidade de refrigeração?

O calor que entra no tanque eleva a temperatura e a pressão do CO2 líquido. A unidade de refrigeração retira esse calor para manter o CO2 líquido e a pressão dentro da faixa de trabalho. Sem refrigeração adequada, a pressão sobe e perde-se CO2 pela válvula de segurança.

Que código de pressão deve cumprir um tanque de LCO2?

Depende do mercado de destino. A ASME Section VIII é o código dos Estados Unidos e a PED 2014/68/EU com marcação CE é o código europeu. 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 os códigos.

O mesmo tanque de LCO2 pode servir bebidas e utilização industrial?

O tanque, enquanto equipamento sob pressão com refrigeração, pode ser semelhante nas várias utilizações, mas o padrão de procura, o calendário de entregas e as exigências de manuseamento diferem. A utilização alimentar e de bebidas traz requisitos de qualidade e de manuseamento do CO2 que a utilização industrial pode não ter, por isso ajuste todo o esquema de fornecimento à aplicação.

Com que rapidez posso obter um tanque de armazenamento de LCO2?

Um tanque novo fabricado à especificação demora meses. Um tanque de LCO2 em segunda mão certificado de dimensão equivalente pode ser entregue de stock em semanas, inspecionado, com ensaios não destrutivos e teste de pressão, com dossiê documental e garantia escrita, o que encurta o prazo do projeto.

Escolha o tanque de armazenamento de LCO2 certo

Partilhe o seu consumo de CO2, a aplicação e as condições do local, e a KAF ajuda-o a confirmar capacidade, classe de pressão e refrigeração, apresentando depois orçamento para um fabrico novo ou um tanque em segunda mão certificado de stock. O preço depende da especificação, por isso damos um orçamento rigoroso em vez de um preço de tabela.

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