Aula No8 Preparo

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 - A. 8 - 
PREPARO DA CANA PARA MOAGEM:
OBJETIVOS, CONDUÇÃO E EQUIPAMENTOS
Guia para Iniciação ao Estudo da Agroindústria Sucro-alcooleira
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1. INTRODUÇÃO
Extração em duas fases
necessita desintegrar cana para liberar mais fácil o caldo
resistência no preparo  função: relação das partes moles e duras.
	(recuperação da sacarose)
	cana-de-açúcar
	 (partes)
	12,5% fibra
a) Parte dura (casca e nó)
	25% peso cana
b) Parte mole (entre nós)
	75% peso cana
75% fibra
25% caldo
8% fibra
92% caldo
20% peso
 caldo cana
80% peso
 caldo cana
- preparo da cana para moagem
- extração do caldo
moagem
difusão
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2. OBJETIVOS DO PREPARO:
a - aumentar a capacidade das moendas pela maior densidade da massa fibrosa de alimentação (compacta e homogênea);
b - romper a estrutura da cana facilitando a extração;
c - produzir um bagaço que receberá melhor embebição.
 Outros benefícios advindos:
maior eficiência das moendas:
capacidade: toneladas de cana moída/h (10 a 30%);
extração: pol extraído % pol da cana (5 a 10%).
aumento do rendimento industrial;
regularidade de alimentação das moendas;
reduzir consumo de energia;
homogeneização do teor de fibra e,
reduzir o desgaste e quebra das moendas.
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Aparelhos do preparo
- facas rotativas
- desfibradores ou desintegradores
Rolo de compressão
Rolo de extração
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		3. FACAS ROTATIVAS
	3.1. DESCRIÇÃO
Introduzidas em 1854;
Meio mais econômico de preparo;
Influência sobre a capacidade e maior que sobre a extração pela regularidade do colchão de cana.
Volante
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Constituição
Base de concreto ou pedestal de ferro fundido
Suporte de fixação dos mancais (bronze fosforado com lubrificação automática ou de rolamento
Cofre metálico de chapa com porta basculante.
Mancais
Eixo de aço - Seção (comprimento) 
Suporte das Facas - Aço fundido ou chapa
Lâmina de preparo
quadrado
hexagonal ou octogonal
cilindrico com encaixes
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As facas diferem nos seguintes aspectos:
quantidade de lâminas;
posição das lâminas
formato das lâminas, bordo de ataque: lisa, serrilhada, ondulada.
fixação - parafusos rígidos ou varões para oscilação
Lâminas de aço especial das facas para conferir:(durabilidade, resistência, elasticidade, tenacidade, tempera)
radial
inclinada 45º
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3.2.1. Número de suportes (N) para as facas rotativas
N° de suportes (N) é função da largura do condutor (esteira - L) e do passo (P) adotado para as facas.
Fórmula básica:
				,onde:
L = largura da esteira ( = comprimento do eixo)
P = passo, distância do círculo descrito de uma faca até o da outra.
niveladora - 100 a 150mm
cortadora - 22 a 50mm
Obs: O número de facas é o produto do número de suportes pelo número de facas por suporte.
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Comparação das Facas Niveladoras com Cortadoras
Itens
Niveladoras
Cortadoras
A - Função
- Regulariza e uniformiza o fluxo de carga de cana
- transforma a massa grosseira em camada densa com pedaços uniforme.
B - Localização
C - Sentido de rotação e velocidade
- Sentido desdobramento esteirão e 50% adicional ao sentido contrário ao esteirão
- 500 a 600 rpm
- Sentido desdobramento esteirão
- 750 a 1000rpm
D - Número de facas e distância entre facas
- 65 a 75% do nº de facas cortadoras
- 100 a 150mm (passo)
- nº de facas depende do passo e ao comprimento do eixo
- 22 a 50mm (passo)
E - Ajuste no fundo da esteira
- Ajuste a 1/3 a 1/4 da altura da altura do colhão de cana
- 10 a 50mm do fundo da esteira
F - Potência consumida
- 2,0 a 2,5 HP/TCH
- 15 a 20 HP/TFH
- 2,5 a 3,5 HP/TCH
- 20 a 25 HP/TFH
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	3.2. AÇÃO PREPARATÓRIA DAS FACAS
Ação
					
niveladora
cortadora
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3.3. ACIONAMENTO DO JOGO DE FACAS:
a - motor a vapor vertical de alta velocidade (franceses)
operação com pressão menor que 12kgf;cm²
contra-pressão: 0,5 a 1,0kgf/cm²
n = 300 a 500 rpm
transmissão
b - motor elétrico
acoplado direto a redutor e polias com correias
motores de 12 a 20 polos - 350 a 600rpm
Corrente elétrica de 50 ciclos - 300 a 500 rpm
c - turbinas a vapor
redutor de velocidade
pressão de 14 a 20kgf/cm²
500 a 750 rpm
velocidade periférica = 60m/s
com luvas elásticas
com multiplicador ou redutor de velocidade
com polias e correias
Setor de Preparo da Cana
Localização e Sistema de Acionamento
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3.4. POTÊNCIA DE ACIONAMENTO
a) quantidade e qualidade de cana
b) teor de fibra na cana
c) grau de preparo desejado
d) estado de conservação das facas
e) da forma, da construção, do afiamento, acentamento, da velocidade, do número de facas e sua função.
Consumos dos Equipamentos:
Facas niveladoras
Facas cortadoras
- 2,0 a 2,5 HP/TCH
- 15 a 20 HP/TFH
- 2,5 a 3,5 HP/TCH
- 20 a 25 HP/TFH
niveladora cortadora
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3.5. AVALIAÇÃO DO TRABALHO DAS FACAS.
- Porcentagem de cana preparada:
(i) % de cana não preparada = (r) altura assentamento x 100
				 (h) altura do colchão
Ex: h = 1,80m e r = 50mm ou 0,05m
i = 0,05 x 100 = 2,8% não preparada
 1,80
Porcentagem de cana picada = 100 - i = 0,972 ou 97,2%
				 	
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4. DESINTEGRADORES (“Shredders”)
4.1. GENERALIDADES
Destruir por completo a estrutura da cana 
maior extração com aumento na abertura de células e melhor embebição
equivalente a mais um terno de moenda no tandem.
Classificação
Constituintes
Operação  força a passagem da cana pré-preparada entre martelo e placa denteada.
Velocidade de martelos: 60 a 95m/seg. Quanto maior a velocidade, melhor preparo com maior consumo de potência.
- conjunto horizontal (Copersucar) ou médio
Ex: COP.-5
- conjunto vertical ou pesado
Ex: DH1 e Tongaat
(partes)
- tambor alimentador  12 rpm 
- placa desfibradora
- rotor com martelos  600 a 750 rpm até 1000
- espalhador  70 rpm
Placas desfibradoras  30 a 100° circulares
	regulagem por: peso, molas ou hidráulica
Consumo de potência
28 a 32 HP/TFH - 4,0 HP/TCH - horizontais
45 a 50 HP/TFH - 6,0 HP/TCH verticais
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 Rotor de DH1 (Dedini)
Na prática o preparo por desfibradores nas usinas tem-se:
(1) conjunto de preparo horizontal ou médio 
(2) conjunto vertical ou pesado
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4.2. CONJUNTO DE PREPARO HORIZONTAL
Preparo Horizontal  1 ou 2 conjuntos de facas associadas ao desfibrador.
Vantagens:
simplicidade de instalação sobre a esteira;
consumo de potência é relativamente baixo (4,0 CV/TCH) ou (28 a 32 CV/TFH)
produz satisfatório índice de células abertas.
Copersucar - recomendação:
1ª opção - desfibrador Cop. 5 precedido das facas Cop. 8;
2ª opção - desfibrador Cop. 6 precedido das facas Cop. 9. (lâminas oscilantes)
velocidade periféricas  60m/min e mesmo sentido de deslocamento da esteira
altura de trabalho e potência do conjunto desfibrador
Associado a um jogo de facas (100 a 200mm)
Dois jogos de facas
(niveladoras - 800mm
cortadoras - 100 a 200mm
Desfibrador - 4,0 CV/TCH
Consumo
Niv. - 2,0 CV/TCH
cort. - 3,0 CV/TCH
Desf. - 4,0 CV/TCH
Consumo Faca - 3,5 CV/TCH
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Quanto as diferenças básicas entre os conjuntos estão nos diâmetros e nas rotações, mantendo a mesma velocidade periférica (60m/seg)
Índice de celulas abertas preparo  80 a 85%
“open cells” = leitura sacarimétrica do extrato do digestor x 100
		 média da leitura do extrato do aparelho de células abertas
(células 
abertas)
Características
Equipamentos
Cop. 8
Cop. 5
Cop. 9
Cop. 6
Diâmetro (mm)
1820
1832
1512
1525
Rotação (rpm)
630
630
750
750
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(DH1, TONGAAT)
(COP)
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4.3. CONJUNTO DE PREPARO VERTICAL OU PESADO
Preparo vertical a alimentação é vertical através de facas alimentadoras superiores, distanciadas de 25 a 50mm do topo do esteirão. 
Obtém-se um índice de preparo elevado - 90 a 94% (tipo DH 1 e Tongaat)
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Equipamento:
Rotores reforçados, 1000 a 1200 rpm e velocidade periférica de 90 a 95m/min.
Partes do rotor
Placa desfibradora com arco envolve aos martelos de 90º 
Potência de 6,2 CV/TCH (desfibrador) e 1,7 CV/TCH (facas).
- suportes quadrangulares que sustentam martelos oscilantes revestidos com solda, distribuição oitavada, defasados de 45º;
- oito eixos de oscilação;
- oito linhas de martelos oscilantes;
- passo de 52mm, e, 
- mancais de rolamento.
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Desvantagens: necessidade de uma faca a mais e as dificuldades de instalação.
Cana Desintegrada
Facas auxiliares no 
topo do esteirão
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4.4. COMPARAÇÃO DO PREPARO DA CANA PELOS SISTEMAS HORIZONTAL E VERTICAL - Análise Comparativa:
Condições:
		Moenda 34” x 66” - 250 TCH
		Pol da cana - 13%
		Ton. cana safra - 900.000
Preparo da cana com facas rotativas - IOC = 75%
Extração = 92%
Eficiência da fabricação = 88%
Açúcar extraído/facas = 0,92 . 130 = 119,6 kg/TC
Açúcar recuperado/safra = 119,6 x 0,88 x 900.000 = 94.723 t/safra
				 1000
Preparo da cana com Desfibradora médio - IOC = 85%
Extração = 96% - Eficiência fabricação = 88%
Açúcar extraído/desf. médio = 0,96 x 130 = 124, 9 kg/TC
Açúcar recuperado/safra = 124,9 x 0,88 x 900.000 = 98.842 t/safra
				 1000
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Preparo da cana com Desfibradora médio - IOC = 94%
Extração = 97% - Eficiência fabricação = 88%
Açúcar extraído/desf. médio = 0,97 x 130 = 126, 1 kg/TC
Açúcar recuperado/safra = 126,1 x 0,88 x 900.000 = 99.871 t/safra
				 1000
	Diferença de recuperação de açúcar
a) entre faca rot/desf. Médio
98.842 - 94.723 = 4.119 T/safra
Preço médio açúcar US$ 260/T
4.119 x 260 = US$ 1.070.940
b) entre desf. Médio/desf. Pesado
99.871 - 98.842 = 1029
1029 x 260 = US$ 267.540