23-Jun-2017 09:40
Comentário

Climatização das salas para processamento de proteína animal - Por Geraldo Lopes Passarelli

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Grafico1

A refrigeração é utilizada no processamento de proteína animal para:

a-      Aumento da duração da fase lag na curva de crescimento,

b-      Diminuir a velocidade de crescimento,

c-       Diminuir o número final de células de uma população,

d-      Alterar a composição química e enzimática da célula,

e-      Temperaturas inferiores a ótima levam a uma desaceleração das reações metabólicas, com diminuição da velocidade de multiplicação celular.

Baixas temperaturas paralisam o crescimento e multiplicação dos microrganismos, mas, retornando a condições ótimas para desenvolvimento, os microrganismos voltam a se multiplicarem. Microrganismos do grupo das salmonellas, por exemplo, podem resistir à -185,5ºC por 3 dias.

Principais microrganismos:

Aeromonas, Bacillus Cereus, Campylobacter, Clostridium Botulinum, Clostridium Perfrigens, Escherichia coli, Listeria Monocytógenes, Salmonella, Staphylococcus Aureus, Yersinia Enterocolitica.

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Para aumento da segurança do produto, o projeto da climatização deve considerar redução da temperatura, suficiente para evitar ganho de temperatura pelo produto e inibir a multiplicação dos microrganismos que possam estar presentes na sala entre os períodos de higienização.

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Para atender o conforto e segurança dos colaboradores e não aumentar o custo fixo, o projeto da climatização deve:

a-      Evitar necessidade de intervalos térmicos, adotando temperaturas efetivas máximas nas salas de:

30,0ºC para trabalhos contínuos e leves

26,7ºC para trabalhos contínuos e moderados

25,0ºC para trabalhos contínuos e pesados

b-      Evitar necessidade de intervalos térmicos, adotando temperaturas efetivas mínimas nas salas de 15ºC, 12ºC ou 10ºC, conforme zona climática do mapa oficial do IBGE,

c-       Garantir ruído máximo nas salas de 75 dB,

d-      Inibir a multiplicação da Legionella Pneumophila,

e-      Garantir limites máximos de concentração dos gases tóxicos ou asfixiantes definidos na legislação:

f-       Etc.

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grafico4

Os microrganismos necessitam de água livre para realização de suas atividades metabólicas.

a-      Para o transporte de nutrientes,

b-      Para a remoção dos subprodutos do metabolismo microbiano,

c-       Para as reações enzimáticas,

d-      Para sintetizar o material celular,

e-      Para a realização de reações bioquímicas.

Para evitar condensação generalizada nas superfícies da sala e equipamentos o fluxo do ar tratado deve ser das salas climatizadas para as salas com temperaturas e umidades mais altas.

Para evitar condensações pontuais nas salas climatizadas, fontes de calor devem ser enclausuradas e providas de sistema para balanceamento de pressão.

Observem no desenho esquemático do fluxo de ar que para bloqueio de moscas foi considerado antecâmaras com temperatura de (-5 à +5)ºC, escuras, com portas duplas e/ou óculos.

PREMISSAS PARA ELABORAÇÃO DO PROJETO DE CLIMATIZAÇÃO:

É necessário atender a legislação vigente:

a-      Exigências definidas pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), através da portaria nº 210, de 10 de novembro de 1.998, exigência da circular nº 175, de 16 maio de 2.005, etc.

b-      Exigências de garantias para conforto e segurança dos colaboradores definidas pelo Ministério do Trabalho através da NR 36, publicada no diário oficial da união em 19 de abril de 2.013.

c-       Etc.

É importante considerar alternativas complementares para:

a-      Inativação de células viáveis, que possam estar presentes na superfície do bloco aletado, nos dutos para distribuição de ar, nas superfícies da sala e equipamentos,

b-      Retenção de impurezas e contaminantes na captação do ar externo, conforme aplicação ou classificação da sala,

c-       Retenção de impurezas e contaminantes na recirculação do ar na sala, conforme aplicação ou classificação da sala,

d-      Redução dos rejeitos e reutilização de resíduos:

1-      Reutilização da energia rejeitada pelo fluxo de ar,

2-      Reutilização da energia rejeitada pelo ciclo de compressão a vapor,

3-      Reutilização da água utilizada para degelo e/ou lavagem do bloco aletado,

4-      Retenção das penas na exaustão da sala de pendura dos frangos,

5-      Retenção de farinha na exaustão da sala de empanamento,

6-      Retenção dos vazamentos de fluídos refrigerantes,

7-      Etc.

e-      Atendimento ao indicador de investimento (R$/TPA),

f-       Atendimento ao indicador de mão de obra (Hh/TPA),

g-      Atendimento ao indicador do consumo de energia (Kwh/TPA),

h-      Atendimento ao indicador do consumo de água (m3/TPA),

i-        Atendimento ao indicador de disponibilidade (%).

j-        Etc.

Levantamento de dados para dimensionamento do calor cedido na sala:

a-      Definir a capacidade da linha e períodos de produção,

b-      Definir a perda de temperatura pela matéria prima, condimentos, complementos e/ou produto acabado na sala,

c-       Definir a perda de peso pelo produto na sala,

d-      Definir a simultaneidade de operação dos equipamentos de processo,

e-      Definir o trabalho realizado/potencia dissipada pelos equipamentos de processo,

f-       Definir a massa de materiais que circulam entre salas (tanques, paletes, etc.), assim como, a perda de temperatura,

g-      Definir a vazão e entalpia do ar externo a ser insuflado na sala para conforto dos colaboradores,

h-      Definir a vazão e entalpia do ar externo a ser insuflado na sala para expurgo do ar saturado de umidade durante o processo de higienização,

i-        Definir a vazão e entalpia do ar infiltrado na sala proveniente de salas adjacentes, sendo importante instalação de portas rápidas, acionadas por dispositivos de presença,

j-        Levantar histórico de dados meteorológicos do local de instalação da planta,

k-      Definir a transmissão de calor pelas paredes, teto e piso da sala,

l-        Definir a quantidade de colaboradores que trabalham na sala,

m-    Definir a potencia dissipada pela iluminação,

n-      Definir a potencia dissipada pela circulação de ar,

o-      Etc.

Sugestão de premissas para trocadores de calor:

a-      Trocadores de calor instalados externamente às salas de processo, com distribuição do ar por dutos, devem ser considerados extensão da sala de processo e possuir idêntico procedimento de higienização.

b-      A distribuição do ar deverá garantir ausência de ar estagnado na sala,

c-       A vazão de ar deve garantir diferencial máximo de temperatura na sala de (2)ºC

d-      A velocidade do ar nos colaboradores deverá ser de no máximo de 0,5m/s.

e-      Dutos para distribuição do ar devem preferencialmente, possuir dimensões mínimas que permitam entrada de colaborador para higienização.

f-       Devido necessidade da classificação de espaço confinado, o projeto deve considerar a menor quantidade possível de dutos.

g-      Para facilitar a higienização preferencialmente substituir grelhas e registros por chapa inox com furos dimensionados.

h-      O material do bloco aletado deverá ser preferencialmente de aço inox para tubos e inox ou alumínio para aletas.

i-        A carenagem dos trocadores de calor tipo ar forçado, instalados internamente às salas de processo deverá ser em aço inox.

j-        Preferencialmente evitar instalação dos trocadores de calor tipo ar forçado acima das linhas de produção, onde os produtos estão expostos.

k-      Etc.

Sugestão para escolha do fluído refrigerante

a-      Amônia (R717) é o fluído refrigerante mais utilizado pelas indústrias alimentícias devido ao baixo custo (R$/Kg), baixo volume específico (m3/Kg), alto calor de vaporização (Kcal/kg) e ser um refrigerante natural com baixo consumo de energia (Kwh) no ciclo de compressão a vapor. Conceitos de projetos inadequados, despreparo de operadores, instalações antigas com pouca ou nenhuma manutenção favorecem acidentes com vazamentos de amônia, o que têm motivado indústrias alimentícias a buscarem alternativas para aumento da segurança dos colaboradores.

b-      É importante reduzir o volume do fluído refrigerante amônia, enclausurar equipamentos com evaporação direta, instalar sistema para detecção, ventilação e lavagem do ar concentrado de amônia.

c-       Refrigerantes indiretos, utilizando misturas de anticongelantes com água (propilenoglicol, tyfoxit, etc.) não são recomendados para baixas temperaturas devido à alta viscosidade, mas, em baixa concentração, que é caso da climatização, podem ser excelentes alternativas para aumento da segurança dos colaboradores.

d-      Para o sistema de climatização é recomendado instalação de trocador de calor tipo placas na casa de máquinas para resfriamento de mistura água + propilenoglicol. Esta mistura, resfriada pelo sistema de compressão a vapor, utilizando amônia como refrigerante é bombeada aos trocadores de calor tipo ar forçado para climatização das salas de processamento.

e-      A casa de máquinas deve possuir dispositivos para detecção de vazamentos e sistema de ventilação com lavagem do ar concentrado de fluído refrigerante amônia.

Sugestão para escolha das unidades compressoras, assim como, do sistema de supervisão e controle.

Para definir a quantidade de unidades compressoras e selecionar as capacidades unitárias, é importante o dimensionamento da curva de carga térmica (de hora em hora durante o ano).

O sistema para gerenciamento em grupo das unidades compressoras pode ser:

a-      Através de “set point” fixo, pré-definido para estabilização da pressão de aspiração,

b-      Através de “set point” variável, ajustado por um conjunto de variáveis.

A lógica de controle deve contemplar análise de tendência às cargas parciais, projetando o melhor coeficiente de performance da instalação para tomada de decisão através de:

a-      Ajuste do “set point”,

a-      Aumento/redução do deslocamento volumétrico,

b-      Ligando/desligando unidades compressoras.

O conceito do custo de oportunidade afirma (sempre que tomamos uma decisão renunciamos uma segunda alternativa), e preconiza (é necessário esclarecimento da renúncia para garantia da assertividade).

Caso deseje dicas que contribuam para aumentar a assertividade e garantir o recebimento da compra para sistemas de ventilação, climatização e refrigeração, entre em contato através do e-mail [email protected]   ou através de minha página www.custooportunidade.com.br  

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ATENÇÃO:

Projeto para climatização das salas de produtos processados prontos ou semi prontos para consumo EXIGE APLICAÇÃO DO CONCEITO DE SALA CLASSIFICADA.

Veja comentário sobre como aplicar o conceito de sala classificada:

www.aviculturaindustrial.com.br/imprensa/como-aplicar-o-conceito-de-sala-classificada-no-processamento-de-proteina-animal/20160906-144937-o958 

Veja também dicas de especificações para negociação e compra dos sistemas de refrigeração:

 https://www.aviculturaindustrial.com.br/imprensa/dicas-de-especificacoes-para-negociacao-e-compra-dos-sistemas-de-refrigeracao/20170217-092245-I220 

 

Avicultura Industrial

Geraldo Lopes Passarelli

Geraldo Lopes Passarelli é Especialista em refrigeração e foi representante da engenharia na BRF. 

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