Regolatore termico: 10 applicazioni industriali

Il regolatore termico sta diventando sempre più popolare nell'industria perché offre un controllo preciso e affidabile della temperatura per un'ampia gamma di applicazioni industriali.

Dai laboratori di prova dell'industria farmaceutica alla produzione di polimeri e plastica, esistono numerosi settori in cui i regolatori di temperatura possono contribuire a ottimizzare le prestazioni e la produttività.

In questo articolo scopriremo 10 applicazioni industriali in cui l'installazione di regolatori termici può migliorare notevolmente i processi industriali.

L'uso dei regolatori di temperatura nell'industria farmaceutica

Nel settore farmaceutico, la tracciabilità delle misure in tutte le fasi dei processi di produzione è fondamentale per garantire che tutti i prodotti e gli esperimenti effettuati rispettino le rigide normative in materia di qualità ed efficacia.

Dotandosi di regolatori di temperatura, le aziende farmaceutiche possono garantire che la fabbricazione di ogni prodotto o medicinale avvenga nel rispetto delle norme vigenti. Oltre a consentire la tracciabilità di misurazioni precise, questo strumento contribuisce al corretto funzionamento delle attrezzature e a vari tipi di attività di ricerca nei laboratori.

I regolatori di temperatura sono strumenti indispensabili per garantire il successo di numerosi processi di produzione chimica.

Nei reattori chimici per garantire una reazione ottimale e sicura.
Nei processi di distillazione per una separazione efficace dei diversi componenti.
Nei processi di essiccazione del prodotto che ne prolungano la durata.
Nei processi di polimerizzazione per una reazione omogenea e controllata.
Nei processi di riduzione dell'ossigeno per evitare la decomposizione dei prodotti. Questa tecnica consente di conservare oli vegetali, solventi organici o polimeri.

Il controllo della misurazione della temperatura nei laboratori viene utilizzato anche nei sistemi di stoccaggio al fine di preservare la stabilità e la qualità degli elementi chimici prodotti.

La regolazione termica è un fattore importante da tenere in considerazione nell'industria chimica, poiché la semplice installazione di un regolatore di temperatura consente di migliorare notevolmente il processo di produzione e i risultati degli esperimenti condotti.

Regolatori di temperatura per applicazioni petrolifere

La raffinazione: questo processo consiste nel trasformare il petrolio greggio in prodotti finiti come benzina, diesel e gasolio da riscaldamento, facendolo passare attraverso una torre di distillazione per riscaldarlo a temperature molto elevate.
Cracking catalitico: questa tecnica viene utilizzata per convertire gli idrocarburi più pesanti in prodotti petrolchimici più leggeri sottoponendoli a una temperatura di circa 500 °C.
Recupero assistito del petrolio mediante vapore: questa tecnica viene utilizzata per estrarre il petrolio pesante e viscoso dai giacimenti sotterranei iniettando vapore acqueo ad altissima temperatura per fluidificare il petrolio.

Regolatori di temperatura per applicazioni nel settore del gas

La liquefazione del gas naturale: questo processo consiste nel raffreddare il gas naturale a temperature molto basse per trasformarlo in un liquido che può essere facilmente immagazzinato e trasportato.
Produzione di idrogeno: questa tecnica spesso comporta la reazione del metano con il vapore acqueo per produrre idrogeno e monossido di carbonio.
Trattamento dei gas: quando si producono gas industriali come l'ossigeno o l'azoto, questi devono essere purificati per soddisfare le specifiche richieste in condizioni di pressione e temperatura precise per una purificazione efficace.

L'installazione di regolatori di temperatura garantisce condizioni ottimali per l'estrazione e il trattamento di petrolio e gas naturale. Una temperatura regolata in modo rapido e affidabile consente di aumentare l'efficienza nelle diverse fasi di trasformazione dei combustibili fossili.

Una volta prodotta, la pasta di carta deve essere trasformata in fogli per poi essere drenata e asciugata, e questo processo di produzione può essere migliorato grazie all'uso di regolatori di temperatura.

Formatura: la pasta di carta è quindi molto umida e viene scolata su un telo metallico prima di essere pressata per ridurne l'umidità.
Essiccazione: il foglio di carta passa attraverso essiccatoi la cui temperatura raggiunge i 120 °C.
Calandratura: la carta passa tra rulli riscaldati che la lisciano e la proteggono. A seconda della temperatura dei rulli, il risultato finale della carta sarà diverso.
Avvolgimento: la carta viene avvolta per formare bobine che saranno tagliate in base alle esigenze del cliente.

Il processo di produzione della carta è un'operazione complessa che richiede un controllo preciso della variabile temperatura per garantire una produzione continua. In caso contrario, i produttori di carta rischiano di subire costosi tempi di inattività e di ottenere un prodotto finale di scarsa qualità. Per mantenere una temperatura costante durante tutto il processo di produzione della carta, le aziende hanno bisogno di sistemi di gestione della temperatura affidabili ed efficienti.

Innanzitutto, le macchine utilizzate per la produzione degli imballaggi utilizzano un dispositivo di riscaldamento per modellare e formare i diversi tipi di confezioni:

Macchine per la termoformatura di prodotti in plastica quali scatole e sacchetti.
Macchine di formatura per soffiaggio per la produzione di bottiglie in plastica con temperatura controllata.
Macchine per lo stampaggio a iniezione per la produzione di pezzi in plastica di forme particolari.

L'importanza del controllo nell'ottimizzazione delle impostazioni di temperatura per diversi processi di confezionamento non può essere sottovalutata.

Per riempire i contenitori prodotti, l'industria dell'imballaggio utilizza attrezzature in cui la temperatura deve essere controllata per non alterare la qualità del prodotto imballato:

Macchine riempitrici per liquidi: per il riempimento di prodotti liquidi quali bevande, salse e oli.
Macchine di sterilizzazione per la sterilizzazione di prodotti alimentari e medici, ad esempio.

Infine, gli impianti di confezionamento utilizzano anche macchine che sigillano gli imballaggi per prolungarne la durata o proteggere i materiali sigillati:

Macchine termosaldatrici per la sigillatura di confezioni sottovuoto o in atmosfera protettiva.

Macchine per la saldatura di imballaggi in plastica e carta.
Macchine sigillatrici per sacchetti in plastica e carta per alimenti, prodotti chimici e altri prodotti.
Macchine per la sigillatura a caldo di imballaggi in carta e plastica tramite un elemento riscaldante.
Macchine sigillatrici a induzione per la sigillatura di sacchetti di carta e plastica che utilizzano un campo elettromagnetico per riscaldare la parte in plastica presente nel coperchio del contenitore.

La regolazione e il controllo della temperatura delle macchine per l'imballaggio e il confezionamento svolgono un ruolo essenziale nel garantire un livello ottimale di qualità del prodotto finito. Gli industriali di questo settore devono quindi prendere in considerazione l'installazione di regolatori di temperatura affidabili e precisi al fine di garantire le migliori prestazioni per l'imballaggio e la sigillatura dei prodotti.

Il principio di funzionamento di una caldaia industriale è semplice. 

Un sistema di riscaldamento fa bollire l'acqua contenuta nel serbatoio della caldaia. L'acqua bollente produce quindi vapore. Il vapore fa girare una turbina collegata a un alternatore, che consente di generare elettricità. È importante mantenere un equilibrio nel livello dell'acqua del serbatoio di una caldaia industriale durante la produzione di elettricità. La combinazione della portata del vapore e della portata dell'acqua di alimentazione con l'elemento di livello del tamburo consente una regolazione più precisa della quantità di acqua all'interno del serbatoio, migliorando il monitoraggio.

Le tecniche utilizzate per creare il vetro variano a seconda dei diversi tipi (cavo, piano o tecnico), ma il processo di produzione rimane sostanzialmente invariato.

Preparazione del letto di fusione: questa fase consiste nella frantumazione e nella miscelazione delle varie materie prime che compongono il vetro.
La fusione: il vetro viene infornato a una temperatura che sale gradualmente fino a raggiungere i 1.300° - 1.400°C.
Affinamento e omogeneizzazione: il vetro viene sottoposto a una temperatura più elevata per liquefarlo e correggere eventuali difetti e bolle presenti nella composizione.
La brace: si abbassa la temperatura del vetro per renderlo più malleabile e dargli una forma specifica.
La formatura: tramite la tecnica di pressatura-soffiaggio o tramite la tecnica di soffiaggio-soffiaggio.
La cottura: il vetro verrà inizialmente sottoposto a una temperatura di 650 °C, quindi a un trattamento termico compreso tra 500 °C e 550 °C circa.
Controllo qualità: il vetro viene controllato in base a diversi criteri per certificarne la qualità.

Il controllo della temperatura è un elemento essenziale del processo di produzione del vetro e richiede una gestione accurata. Senza un sistema di controllo efficiente e affidabile, la produzione del prodotto può essere compromessa poiché gli intervalli di temperatura sono molto elevati e molto precisi in ogni fase del processo industriale. Grazie a regolatori di temperatura precisi, i produttori dell'industria del vetro possono garantire un trattamento termico efficiente in un'atmosfera controllata, oltre a un controllo affidabile e preciso della temperatura del loro processo.

Prendiamo il caso del settore della panificazione

Oltre a fornire costantemente prodotti di prima qualità ai propri consumatori a un prezzo corretto, devono anche prestare attenzione ai costi e trovare modi per ottimizzare il rendimento.

Grazie a un sistema di gestione della temperatura PID, i produttori di forni industriali possono garantire la qualità della produzione e il rendimento dei forni da panificio.

Per quanto riguarda il confezionamento, l'imballaggio su pallet, la gestione delle scorte e il trasporto dei prodotti alimentari ai distributori, i grossisti-distributori non devono violare il principio della catena del freddo.

Al fine di garantire la qualità degli articoli immagazzinati ed evitare il loro deterioramento, le aree di stoccaggio devono essere mantenute entro specifici intervalli di temperatura. Inoltre, i veicoli utilizzati per il trasporto e le celle frigorifere devono essere tutti dotati di dispositivi di misurazione della temperatura al fine di preservare la catena del freddo.

Tanto più che i componenti sono sottoposti a temperature estreme e precise durante la loro fabbricazione.

I regolatori termici possono essere utilizzati in diverse fasi della produzione di componenti elettronici, in particolare durante:
Saldatura di circuiti integrati per mantenere una temperatura stabile durante la saldatura dei componenti su una scheda.
Test di affidabilità per simulare condizioni ambientali estreme per i componenti elettronici.
Produzione di dispositivi di memoria per mantenere una temperatura stabile durante il trattamento termico dei materiali.
Trattamento termico per l'anello dei componenti elettronici, per migliorare l'affidabilità e le prestazioni.
Essiccazione dei componenti nelle camere di essiccazione per asciugare i rivestimenti e gli strati di materiale sui circuiti stampati.
Saldatura di involucri per mantenere una temperatura stabile durante la saldatura di involucri in plastica o metallo su componenti elettronici.
Il test di invecchiamento accelerato per simulare l'impatto dell'invecchiamento sulle prestazioni dei componenti elettronici a temperature elevate.

Un controllo accurato della temperatura con un regolatore termico durante tutte queste fasi di produzione consente di ottenere una migliore qualità e una maggiore durata del prodotto finale.

I polimeri utilizzati nella produzione della plastica provengono principalmente da prodotti derivati dall'industria petrolifera e del gas.

Distillazione frazionata: il petrolio viene sottoposto a temperature molto elevate per estrarre la nafta, un liquido che consente la produzione di plastica.
Il cracking: questa fase scompone le grandi molecole di idrocarburi della nafta in componenti più piccoli, riscaldandole a temperature molto elevate prima di raffreddarle. Le piccole molecole ottenute formano i polimeri necessari alla produzione della plastica.
Stampaggio: i polimeri vengono iniettati in uno stampo che darà loro la forma finale. Il prodotto viene quindi raffreddato prima di essere rimosso dallo stampo.
Raffreddamento: il prodotto finito deve essere sottoposto a un processo di raffreddamento o congelamento per garantirne la qualità e un utilizzo ottimale.

Dalla raffinazione del petrolio alla scissione degli idrocarburi in molecole più piccole per la produzione di materie plastiche, la misurazione e la gestione della temperatura devono essere precise e affidabili in ogni fase del processo.