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Fundamentos · Água pressurizada

Água pressurizada: refrigeração direta (WDC) e indireta (WIC)

Acima de 90 °C a água precisa de pressão para continuar líquida. A linha pressurizada chega a 180 °C em duas famílias, conforme a forma de resfriamento: WDC (direta, resfriamento agressivo) e WIC (indireta, controle preciso e a temperatura mais alta).

Em resumo

Pressurizando o circuito, a água se mantém líquida acima de 100 °C. Há duas famílias de acordo com a refrigeração: WDC (direta) —injeção, resfriamento agressivo e baixas temperaturas, até 140 °C— e WIC (indireta) —por trocador de calor, controle preciso e estável, até 180 °C—.

O princípio

Por que se pressuriza a água

À pressão atmosférica a água ferve a 100 °C, e ao ferver deixa de ser um fluido térmico estável: surgem bolhas de vapor, a vazão se torna irregular e a transferência cai.

O circuito é fechado e pressurizado, de modo que a água continua líquida muito acima de 100 °C. Quanto mais alto o setpoint de temperatura, maior a pressão que o circuito precisa para mantê-la líquida. A partir daí, o que distingue as duas famílias é como se resfria.

até 180 °C
Máximo da linha pressurizada (WIC)
WDC · WIC
Refrigeração direta / indireta
Duas famílias

WDC e WIC: como resfriam faz a diferença

WDC · refrigeração direta
Uma eletroválvula injeta água de refrigeração diretamente no circuito e descarrega um volume igual de água quente. Sem trocador de calor no meio, o calor é extraído quase instantaneamente.
  • Resfriamento agressivo e rápido
  • Alcança temperaturas de trabalho baixas (≈20–40 °C)
  • Até 140 °C (versões 90/120/140)
  • A água de resfriamento entra no circuito (convém que seja limpa)
WIC · refrigeração indireta
A água de resfriamento passa por um trocador de calor e extrai calor sem se misturar com a água de processo. O controle é suave e preciso, sem sobreoscilações.
  • Controle fino e estável do setpoint
  • Circuito de processo isolado
  • A família de maior temperatura: até 180 °C
  • Para precisão, estabilidade e temperaturas altas

Ambas são de água pressurizada e compartilham o mesmo sistema de controle SMART; a escolha depende de o processo priorizar potência de resfriamento / temperaturas baixas (WDC) ou estabilidade e altas temperaturas (WIC).

Temperatura (140 → 180 °C) → Presión → 180 °C
Quanto maior a temperatura, maior a pressão e menor a vazão (WIC)
Temperatura e pressão (WIC)

Como se alcançam as altas temperaturas

Quanto mais alto o setpoint, mais pressão é necessária para manter a água líquida. Até 140 °C essa pressão é moderada, mas acima de 140 °C ela cresce de forma exponencial, e a bomba precisa suportar pressões de trabalho muito maiores.

Por isso, a partir de 140 °C utilizamos bomba magnética (sem selo mecânico): está preparada para trabalhar com pressão maior e total estanqueidade e suporta essas temperaturas sem problema, enquanto em uma bomba centrífuga, dependendo do selo mecânico, ele pode falhar. Além disso, nos equipamentos pressurizados acrescentamos uma bomba booster que gerencia corretamente a pressão do circuito ao longo de toda a curva de trabalho, desde a partida até a temperatura máxima.

Por que fixamos o limite da água em 180 °C?

Acima de 180 °C a água pressurizada continua sendo tecnicamente possível —alguns fabricantes a levam além—, mas o equipamento cruza uma fronteira: cada grau adicional dispara a pressão, as exigências de segurança e a manutenção. Estes são os termos:

O que mantém a água
Mantém as vantagens do fluido: maior calor específico e coeficiente de transmissão (melhor transferência que o óleo), baixa viscosidade e a vantagem operacional de não trocar de fluido nem gerenciar óleo térmico.
O que exige em troca
A 180 °C a pressão do circuito fica em torno de 12 bar e cresce rapidamente —da ordem de 40 bar por volta de 250 °C. Não é uma escolha de projeto: são as propriedades da água que o exigem, pois essas são as pressões mínimas para evitar sua saturação (ou seja, que entre em ebulição) nessa temperatura. Soma-se a isso a pressão da bomba: o circuito passa a operar em alta pressão (componentes, mangueiras e conexões reforçados, revisão periódica). E a essas temperaturas a água exige um tratamento rigoroso: dessalinização, inibidores e controle contínuo de calcário e corrosão.

Na Marse optamos por não ultrapassar esse limite com água. Definimos o limite da água pressurizada em 180 °C —o ponto em que o equipamento continua sendo seguro, confiável e de manutenção razoável— e, acima disso, passamos às tecnologias de óleo, que atingem essas temperaturas sem essas pressões nem essas exigências. Em todas as nossas tecnologias os equipamentos são entregues com marcação CE e em conformidade com a normativa aplicável, fiéis aos princípios de trabalho da Marse: segurança, confiabilidade e qualidade.

Leia: Qualidade da água, calcário e corrosão →

Escada de temperatura · WIC

Que modelo existe a cada temperatura

Parâmetro140 °C150 °C160 °C180 °C
Modelos2 / 4 / 6 plus2 / 4 plus2 / 4 plus2 plus
Aquecimento9 – 64 kW9 / 16 kW9 / 16 kW9 kW
Vazão da bomba200 / 250 l/min40 / 60 l/min60 l/min60 l/min
Pressão máx. da bomba2,3 – 3,5 bar5 / 6 bar6 bar6 bar
Tipo de bombaCentrífuga (magnética opc.)MagnéticaMagnéticaMagnética + booster

O WDC é oferecido em versões de 90, 120 e 140 °C (3 modelos, 9–64 kW, bomba 200–250 l/min). Nessas temperaturas, a qualidade da água do circuito condiciona o calcário e a corrosão.

Ver termorreguladores · Máquinas industriais →

Construção e segurança

O que têm em comum todos os modelos

Circuito pressurizado
Selado e sob pressão para manter a água líquida acima de 100 °C, com enchimento de água automático (duas eletroválvulas).
Construção inox
Resistências, tanque, tubulações e termopar em aço inoxidável. Nível de água por eletrodo.
Segurança e controle
Relés de estado sólido com cooler frontal, monitor de ruptura de mangueira e vazamentos, monitor de sensor, alarme sonoro. Controle PID com modos de quatro pontos.

Dois sistemas de controle: Display (TG121) ou TouchScreen (TG111, 7"). O TouchScreen acrescenta leitura de pressão por transdutor, sonda externa como variável de controle, rampa de aquecimento, receitas e controle/monitoramento remoto.

Todas as especificações por equipamento, em nossas fichas técnicas →

Água pressurizada para a sua faixa de temperatura

Informe sua temperatura, potência e vazão e o configurador dimensiona o equipamento WDC ou WIC adequado.

Na prática · Marse

A linha pressurizada da SMART Series

SMART Series

Água pressurizada direta (WDC) — resfriamento agressivo e temperaturas de trabalho baixas, até 140 °C (modelos SMART 2, 4 e 6 plus WDC). Água pressurizada indireta (WIC) — controle preciso e estável, até 180 °C (modelos SMART 2, 4 e 6 plus WIC).

Ambas: 9–64 kW, construção em aço inoxidável, enchimento automático, controle Display (TG121) ou TouchScreen (TG111). Acima de 180 °C, a linha dispõe das tecnologias de óleo (tanque aberto até 150 °C e circuito fechado até 300 °C).

Perguntas frequentes

Dúvidas habituais

Qual é a diferença entre WDC e WIC?

O método de refrigeração. WDC resfria de forma direta (injeta água de refrigeração no circuito): resfriamento agressivo e temperaturas de trabalho baixas, até 140 °C. WIC resfria de forma indireta (por trocador de calor, sem misturar): controle preciso e estável, até 180 °C.

Até que temperatura chega a água pressurizada?

Até 180 °C, com a família WIC (versões 140/150/160/180 °C). O WDC cobre até 140 °C.

Por que acima de 150 °C usamos bomba magnética?

Porque a bomba centrífuga depende de um selo mecânico no eixo, e em alta temperatura essa vedação é o ponto fraco. A bomba magnética dispensa o selo mecânico —sem ponto de vazamento no eixo—, o que se traduz em menor manutenção, em troca de um custo maior. Por isso é padrão acima de 150 °C e opcional abaixo.

Quando convém WDC e quando WIC?

WDC quando o processo precisa de resfriamento forte e rápido ou setpoints baixos (ciclos rápidos, baixa temperatura de molde). WIC quando prioriza estabilidade e precisão, ou temperaturas de 150–180 °C com água.

A água de refrigeração se mistura com a do processo?

No WDC, sim: a refrigeração é por injeção direta, então a água de refrigeração passa a fazer parte do circuito (convém que esteja limpa). No WIC, não: o resfriamento é feito por trocador de calor e o circuito de processo fica isolado.

Água pressurizada

Equipamentos com marcação CE · Conformidade europeia
MARSE
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