Misturadores: 4 benefícios da simulação 3D no processo


Misturadores e agitadores são equipamentos essenciais para indústria de alimentos e bebidas. Durante esse processo espera-se a perfeita homogeneização e uniformidade dos componentes e fluidos líquidos presentes.

Fatores como o efeito reológico das matérias-primas utilizadas, o tempo e a temperatura de mistura, podem ser analisados através da simulação de fluidodinâmica computacional, pois os mesmos influenciam diretamente na qualidade do processo de produção.

Com a simulação 3D é possível conquistar um produto final uniforme, homogêneo, com qualidade e consistência, de modo que os produtores de alimentos possam atingir alto grau de eficiência nos processos de dissolução, emulsificação, dispersão de pó e ingredientes líquidos.

Veja como essa etapa de transformação aplicada no conceito da indústria 4.0 pode auxiliar indústrias alimentícias com a mitigação de perdas e no aumento de vida útil de seus misturadores.

 

1)    Assertividade na escolha dos misturadores 

Existem inúmeros misturadores disponíveis no mercado para uso na indústria alimentícia, tais como: misturador vertical, horizontal e de tambor Drum Mixer. Dentre essas opções existem diversos modelos e marcas.

Com tantas opções, qual delas escolher? Qual misturador atenderá as necessidades da indústria? Perguntas como essas são comuns e a simulação pode fornecer dados confiáveis para embasar o processo de escolha.

O investimento em um equipamento deste porte requer assertividade na tomada de decisão e com a prototipação é possível avaliar quais desses misturadores são mais eficientes e adequados para cada tipo de processo.

 

2)    Eficiência no controle das variáveis nos misturadores

Para avaliar a eficiência, troca térmica e desempenho energético no interior do equipamento, alguns parâmetros iniciais dentro do misturador devem ser considerados.

Esses pontos correspondem ao volume total do tanque, altura da coluna de líquido, temperatura, pressão no topo, densidade e viscosidade do líquido, propriedades dos gases, diâmetro de bolhas, fração mássica de oxigênio no ar de entrada e fluxo volumétrico de ar que só podem ser analisados por meio da simulação 3D.

Assim é possível realizar o cálculo correto, desenvolver a malha computacional e, consequentemente, criar a modelagem para a visualização dos pontos de melhorias necessários. Garantindo a eficiência do controle.

 

 3)    Performance e vida útil do equipamento de mistura

As características físicas dos misturadores também podem ser analisadas para entender melhor o seu real funcionamento, como em um caso estudado através de simulação em que foi demonstrada ineficiência nas pás dos impelidores.

No estudo de fluidodinâmica computacional 3D realizado foi avaliado o padrão de escoamento e transferência de calor no misturador, concluindo-se que o ponto ótimo de eficiência seria atingido com redução do número de impelidores de três para duas unidades. 

Nesse caso, além da melhoria de performance, houve redução de manutenção e partes envolvidas no processo.

 

4)     Qualidade dos misturadores

Falhas relacionadas a vestígios de alimentos são prejudiciais ao processar novos itens no tanque. Realizar o processamento sem a limpeza e assepsia adequada pode acarretar em problemas de contaminação do produto, expondo o produtor ao risco de perdas no canal de vendas e à saúde dos consumidores.

Além de fomentar desconfiança do consumidor em relação à marca, a limpeza inadequada e possibilidade de contaminação do produto pode gerar a aplicação de multas severas por parte das autoridades de fiscalização.

A simulação de fluidodinâmica computacional ajuda a identificar os pontos de zona morta e caminhos preferenciais de fluxo que requerem atenção sem a necessidade de um funcionário no interior do reservatório para executar a tarefa de inspeção.

Mais que isso, a simulação computacional permite determinar como e quando o processo de inspeção e limpeza deverá ser realizado, minimizando a exposição de trabalhadores em ambiente de espaço confinado.

Esses pontos apresentados, exemplificam algumas das vantagens de aplicação do CFD na indústria alimentícia. 

Entre em contato conosco para saber como nossos estudos podem ser aplicados na realidade da sua indústria e de seus processos.

 

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