Regolatore termico: 10 applicazioni industriali

I termoregolatori stanno diventando sempre più popolari nell'industria, in quanto offrono un controllo della temperatura preciso e affidabile per un'ampia gamma di applicazioni industriali.

Dai laboratori di analisi farmaceutiche alla produzione di polimeri e materie plastiche, sono molti i settori in cui i termoregolatori possono contribuire a ottimizzare le prestazioni e la produttività.

In questo articolo esaminiamo 10 applicazioni industriali in cui l'installazione di termoregolatori può migliorare significativamente i processi industriali.

L'uso dei termoregolatori nell'industria farmaceutica

Nel caso dei prodotti farmaceutici, la tracciabilità delle misure in tutte le fasi del processo di produzione è essenziale per garantire che tutti i prodotti e gli esperimenti siano conformi alle severe normative sulla qualità e sull'efficacia.

Dotandosi di termoregolatori, le aziende farmaceutiche possono garantire che la fabbricazione di ogni prodotto o farmaco avvenga nel rispetto delle norme vigenti. Oltre a consentire la tracciabilità di misure precise, questo strumento contribuisce a garantire il buon funzionamento delle apparecchiature e dei vari tipi di ricerca di laboratorio.

I termoregolatori sono essenziali per il successo di molti processi di produzione chimica.

• Nei reattori chimici per garantire una reazione ottimale e sicura.
• Nei processi di distillazione per una separazione efficiente dei vari componenti.
• Nel processo di essiccazione del prodotto, che ne prolunga la vita.
• Nei processi di polimerizzazione per una reazione omogenea e controllata.
• Nei processi di riduzione dell'ossigeno per prevenire la decomposizione del prodotto. Questa tecnica viene utilizzata per conservare oli vegetali, solventi organici e polimeri.

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

Il controllo della temperatura è un fattore importante da considerare per l'industria chimica, poiché la semplice installazione di un regolatore di temperatura può migliorare notevolmente il processo di produzione e i risultati degli esperimenti effettuati.

Controllori di temperatura per applicazioni petrolifere

• Raffinazione: questo processo consiste nel trasformare il petrolio grezzo in prodotti finiti come benzina, gasolio e olio 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 del petrolio assistito da vapore: questa tecnica viene utilizzata per estrarre petrolio pesante e viscoso da giacimenti sotterranei iniettando vapore ad altissima temperatura per fluidificare il petrolio.

Controllori di temperatura per applicazioni con gas

• Liquefazione del gas naturale: questo processo prevede il raffreddamento del gas naturale a temperature molto basse per trasformarlo in un liquido che può essere facilmente stoccato e trasportato.
• Produzione di idrogeno: questa tecnica prevede spesso la reazione del metano con il vapore per produrre idrogeno e monossido di carbonio.
• Trattamento dei gas: quando si producono gas industriali come l'ossigeno o l'azoto, è necessario purificarli in base alle specifiche richieste, in condizioni precise di pressione e temperatura.

L'installazione di termoregolatori garantisce condizioni ottimali per l'estrazione e la lavorazione di petrolio e gas naturale. Un controllo della temperatura rapido e affidabile aumenta l'efficienza delle varie fasi di lavorazione dei combustibili fossili.

Una volta prodotta la pasta, questa deve essere trasformata in fogli che vengono poi sgocciolati ed essiccati; questo processo di produzione può essere migliorato utilizzando dei termoregolatori.

• Formatura: la pasta di carta è molto umida e viene drenata su un vaglio metallico prima di essere pressata per ridurne il contenuto di umidità.
• Essiccazione: il foglio di carta viene fatto passare attraverso essiccatori a temperature fino a 120°C.
• Calandratura: la carta viene fatta passare tra rulli riscaldati per lisciarla e proteggerla. A seconda della temperatura dei rulli, la carta assume un aspetto diverso.
• Avvolgimento: la carta viene avvolta per formare bobine che vengono tagliate secondo le specifiche del cliente.

Il processo di produzione della carta è un'operazione complessa che richiede un ciclo di controllo preciso della variabile temperatura per garantire una produzione continua. In caso contrario, i produttori di carta rischiano costosi tempi di inattività e una scarsa qualità del prodotto finale. 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 efficaci.

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

• Macchine termoformatrici per la formatura di prodotti in plastica come lattine e sacchetti.
• Macchine soffiatrici per la produzione di bottiglie di plastica a temperatura controllata.
• Macchine per lo stampaggio a iniezione per la produzione di parti in plastica di forma speciale.

Per riempire i contenitori prodotti, l'industria del confezionamento utilizza apparecchiature in cui la temperatura deve essere controllata per non alterare la qualità del prodotto confezionato:

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

Infine, gli impianti di confezionamento utilizzano anche macchine per sigillare le confezioni al fine di prolungarne la durata o di proteggere i materiali sigillati:

Macchine termosaldatrici per la sigillatura di imballaggi sotto vuoto o in atmosfera protettiva.

• Saldatrici per la sigillatura di imballaggi in plastica e carta.
• Macchine per la sigillatura di sacchetti di plastica e di carta per alimenti, prodotti chimici e altri prodotti.
• Macchine termosaldatrici per sigillare imballaggi in carta e plastica utilizzando 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 del coperchio del contenitore.

La regolazione e il controllo della temperatura delle macchine per il confezionamento svolgono un ruolo essenziale nel garantire la qualità ottimale del prodotto finito. I produttori di questo settore devono quindi considerare l'installazione di termoregolatori affidabili e precisi per garantire le migliori prestazioni per il confezionamento e la sigillatura dei prodotti.

Il principio di funzionamento di una caldaia industriale è semplice. 

Un sistema di riscaldamento fa bollire l'acqua nel serbatoio della caldaia. L'acqua in ebollizione produce vapore. Questo vapore fa girare una turbina, che è collegata a un alternatore per generare elettricità. È importante mantenere un equilibrio nel livello dell'acqua nel serbatoio di una caldaia industriale quando si genera elettricità. La combinazione del flusso di vapore e dell'acqua di alimentazione con l'elemento di livello del tamburo consente una regolazione più precisa della quantità di acqua all'interno del tamburo, 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 fondamentalmente invariato.

• Preparazione del letto di fusione: questa fase prevede la frantumazione e la miscelazione delle varie materie prime che comporranno il vetro.
• Fusione: il vetro viene cotto a una temperatura gradualmente crescente fino a raggiungere 1.300° - 1.400°C.
• Raffinazione e omogeneizzazione: il vetro viene sottoposto a una temperatura più elevata per liquefarlo e correggere eventuali difetti o bolle nella composizione.
• Ember: la temperatura del vetro viene ridotta per renderlo più malleabile, per dargli una forma specifica.
• Modellatura: con la tecnica del press-blow o del blow-blow.
• Cottura: il vetro viene prima riscaldato a 650°C, poi sottoposto a un trattamento termico tra i 500° e i 550°C.
• Controllo di qualità: il vetro viene controllato in base a diversi criteri per certificarne la qualità.

Il controllo della temperatura è una parte essenziale del processo di produzione del vetro e richiede una gestione precisa. Senza un sistema di controllo efficiente e affidabile, la fabbricazione del prodotto può essere compromessa, poiché gli intervalli di temperatura sono molto elevati e molto precisi in ogni fase del processo industriale. Utilizzando termoregolatori precisi, i produttori dell'industria del vetro possono garantire, tra l'altro, un trattamento termico efficiente in un'atmosfera controllata, nonché un controllo affidabile e preciso della temperatura del loro processo.

Prendiamo il caso del settore della panificazione

Oltre a fornire costantemente prodotti di alta qualità ai consumatori al giusto prezzo, devono anche prestare attenzione ai costi e trovare il modo di ottimizzare le loro prestazioni.

Grazie a un sistema di gestione della temperatura pid, i produttori di forni industriali possono garantire la qualità della produzione e la resa dei forni per la panificazione.

Quando si tratta di confezionare, pallettizzare, gestire le scorte e trasportare i prodotti alimentari ai distributori, i grossisti-distributori non devono infrangere il principio della catena del freddo.

Per garantire la qualità dei prodotti conservati ed evitarne il deterioramento, le aree di stoccaggio devono essere mantenute entro specifici intervalli di temperatura. Inoltre, i veicoli utilizzati per il trasporto e le camere refrigerate devono essere dotati di dispositivi di misurazione della temperatura per preservare la catena del freddo.

Tanto più che i componenti sono sottoposti a temperature estreme e precise durante il processo di produzione.

• 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 un wafer.
• Test di affidabilità per simulare condizioni ambientali estreme per i componenti elettronici.
• La fabbricazione 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 di componenti in camere di essiccazione per asciugare rivestimenti e strati di materiale su circuiti stampati.
• Saldatura di involucri per mantenere una temperatura stabile per saldare involucri in plastica o metallo a componenti elettronici.
• Test di invecchiamento accelerato per simulare l'impatto dell'invecchiamento sulle prestazioni dei componenti elettronici ad alte temperature.

Il controllo preciso della temperatura con un regolatore di temperatura durante tutte queste fasi di produzione garantisce una migliore qualità e una maggiore durata del prodotto finale.

I polimeri utilizzati nella progettazione delle materie plastiche provengono principalmente da prodotti dell'industria petrolifera e del gas.

• Distillazione frazionata: il petrolio viene sottoposto a temperature molto elevate per estrarre la nafta, un liquido utilizzato per produrre materie plastiche.
• Cracking: in questa fase le grandi molecole di idrocarburi presenti nella nafta vengono scomposte in componenti più piccoli riscaldandole a temperature molto elevate prima di raffreddarle. Le piccole molecole risultanti formano i polimeri necessari per la produzione di plastica.
• Stampaggio: i polimeri vengono iniettati in uno stampo per dare 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 garantire una qualità e un utilizzo ottimali.

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

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