Vapor em laticínios: onde a perda se esconde

Minas Gerais é o maior estado produtor de leite do país, segundo a Pesquisa da Pecuária Municipal do IBGE (2023), e há laticínios em quase todas as regiões do estado, do Centro-Oeste ao Sul de Minas e à Zona da Mata. São plantas de portes muito diferentes, de uma queijaria com caldeira pequena a uma fábrica de leite em pó com secador, mas o vapor tem papel central em todas. Neste artigo percorremos os principais usos do vapor num laticínio e mostramos onde a perda costuma se esconder.

O mapa do vapor num laticínio típico

O vapor sai da caldeira e se divide entre consumidores com exigências bem diferentes:

• Pasteurização. O pasteurizador de placas normalmente é aquecido por água quente, que por sua vez é aquecida com vapor num trocador ou por injeção. A carga é estável enquanto a linha roda e cai de repente nas paradas.
• UHT. Pode ser por injeção ou infusão direta de vapor no produto, o que exige vapor de qualidade culinária e filtragem adequada, ou indireta, por trocadores tubulares ou de placas.
• Evaporação e concentração. Leite condensado, doce de leite em escala e pré-concentração para secagem usam evaporadores, que consomem muito vapor e geram muito condensado.
• Tachos e tanques com camisa. Doce de leite, requeijão e cozimento de massa de queijo usam equipamentos com camisa de vapor, onde a drenagem do condensado faz diferença direta no tempo de batelada.
• Filagem. Na mussarela, a água quente da filadora é aquecida com vapor.
• CIP. As soluções de limpeza são aquecidas várias vezes ao dia, com picos de demanda curtos e fortes.
• Secagem. No leite em pó, baterias de vapor aquecem o ar do secador e trabalham com grande vazão de condensado.

Onde a perda costuma estar

Camisas e tachos mal drenados

Camisa de vapor com purgador pequeno demais, com purgador de tipo inadequado ou sem eliminação de ar fica parcialmente alagada. O resultado aparece como batelada mais demorada, produto queimando em um ponto e cru em outro, e operador abrindo o by-pass para "ajudar". Esse by-pass aberto vira, na prática, um purgador totalmente aberto.

Purgador coletivo

É comum encontrar um único purgador drenando vários equipamentos ou várias serpentinas ao mesmo tempo. Como as pressões dentro de cada um variam com a carga, o condensado do equipamento de menor pressão não consegue sair, e ele alaga. A solução de manual é um purgador por equipamento, e a diferença no rendimento costuma ser visível.

Linhas com carga variável

Laticínio tem sazonalidade: o volume de leite muda entre safra e entressafra, e linhas inteiras trabalham com carga baixa ou ficam paradas e pressurizadas. Purgador de linha de distribuição e de ramais parados continua lá, quente, e se estiver soprando perde vapor 24 horas por dia sem produzir nada.

Condensado descartado

Muitas plantas jogam fora o condensado de trocadores de processo por receio de contaminação com produto, o que tem fundamento: se uma placa ou um tubo furar, leite vai para o retorno e chega à caldeira. A saída é monitorar o condensado, com medição de condutividade ou turbidez e desvio automático para descarte quando houver alteração, e retornar o resto. Explicamos o ganho no artigo sobre retorno de condensado.

Partidas diárias e golpe de aríete

Muitos laticínios param parte da planta à noite ou no fim de semana. Na partida, a rede fria condensa muito vapor de uma vez e, se os pontos de dreno não dão conta, o condensado se acumula nos pontos baixos e é arrastado pelo vapor em alta velocidade. O resultado são as batidas na linha, o golpe de aríete, que danifica purgadores, juntas e instrumentos. Aquecer a linha devagar, abrir as válvulas aos poucos e garantir purgador em cada ponto baixo e no fim de cada trecho resolve boa parte dos casos. Se as batidas persistirem, há problema de drenagem ou de inclinação da linha, e a situação deve ser tratada com o responsável técnico da planta antes que vire risco.

Isolamento e válvulas nuas

Ambiente úmido de laticínio molha e degrada o isolamento térmico. Segundo o Departamento de Energia dos EUA (DOE), na Steam Tip Sheet #2 (2012), o isolamento reduz tipicamente 90% das perdas de calor, e toda superfície acima de 49 °C deveria ser isolada, inclusive válvulas e conexões. Isolamento molhado perde boa parte desse efeito e precisa ser trocado depois de eliminada a causa da umidade.

E o ar comprimido

Envase, válvulas pneumáticas de processo, embaladoras e sopro de embalagens dependem de ar comprimido. Num laticínio, com mangueiras sendo movidas e lavadas o tempo todo, engates e mangueiras costumam ser os pontos de vazamento mais frequentes. O custo de cada furo está no artigo sobre vazamento de ar comprimido.

Checklist para o gerente de utilidades

1. Cada camisa, tacho e trocador tem o seu próprio purgador? Há algum purgador coletivo?
2. Existem by-pass abertos nos purgadores de tachos e tanques?
3. O tanque de condensado solta pluma forte e constante pelo respiro?
4. Quanto do condensado volta para a caldeira? O que é descartado tem motivo técnico, ou é hábito?
5. O condensado de trocadores de produto tem monitoramento de contaminação?
6. Há ramais pressurizados que não alimentam nenhum consumidor na entressafra?
7. Válvulas, flanges e purgadores estão isolados? O isolamento está seco?
8. Alguém sabe o custo do vapor em reais por tonelada?

Se mais de duas respostas preocuparam, o próximo passo é um levantamento de campo. Um diagnóstico do sistema de vapor percorre a planta da caldeira ao último consumidor, testa os purgadores sem parar a produção e devolve as perdas em kg/h e R$/ano, em ordem de prioridade. Na página do setor de laticínios reunimos o que costumamos encontrar nesse tipo de planta.

Uma observação sobre a caldeira: nosso trabalho é de eficiência e funcionamento. A inspeção de segurança da caldeira e dos vasos de pressão exigida pela NR-13 é de Profissional Legalmente Habilitado, e seguimos em parceria com o responsável técnico da planta.

Se o seu laticínio tem alguma dessas situações e quiser conversar sobre ela, entre em contato. Contar a cidade e o porte da caldeira já ajuda a preparar a conversa.

Perguntas frequentes