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* * * - A. 8 - PREPARO DA CANA PARA MOAGEM: OBJETIVOS, CONDUÇÃO E EQUIPAMENTOS Guia para Iniciação ao Estudo da Agroindústria Sucro-alcooleira * * * 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 * * * 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. * * * Aparelhos do preparo - facas rotativas - desfibradores ou desintegradores Rolo de compressão Rolo de extração * * * 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 * * * 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 * * * 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 * * * * * * * * * 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. * * * 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 * * * 3.2. AÇÃO PREPARATÓRIA DAS FACAS Ação niveladora cortadora * * * 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 * * * 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 * * * 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% * * * 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 * * * 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 * * * 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 * * * 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 * * * * * * * * * (DH1, TONGAAT) (COP) * * * 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) * * * 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. * * * Desvantagens: necessidade de uma faca a mais e as dificuldades de instalação. Cana Desintegrada Facas auxiliares no topo do esteirão * * * 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 * * * 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
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