MAPA - PROJETOS INDUSTRIAIS

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Exercício resolvido (27) 998828412 – Humberto 
 
ENG PROD - PROJETO DE INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS 
1ª QUESTÃO 
Você foi contratado por um grupo empresarial como um dos responsáveis pelo projeto de 
uma unidade de fabricação de suco concentrado de laranja. A empresa atuará na fabricação 
e venda de sucos concentrados em tambores de 200 L ou caminhões tanque de 27 
toneladas de capacidade. Também serão comercializados o óleo essencial de laranja 
(extraído da casca), o D-limoneno e pellets para ração animal produzidos da casca da 
laranja. Você deve analisar o projeto em três aspectos: 
Localização 
Geração de Energia utilizando Caldeira 
Análise da Viabilidade 
Para facilitar seu trabalho, a direção do projeto dividiu suas atividades em três etapas, 
fornecendo alguns dados para cada uma delas. Na Primeira será elaborado o estudo de 
localização, na Segunda a Geração de Energia e na Terceira a Análise de Viabilidade. 
ETAPA 1 
A localização da unidade pode ser definida pela quantidade de material transportado para 
clientes e dos fornecedores, sabe-se que os custos logísticos são significativos para uma 
empresa. A princípio foi disponibilizado a você uma tabela contendo os principais mercados 
consumidores e fornecedores, junto à quantidade transportada de material. 
 
Localização Fornecimento 
(Ton) 
Demanda 
Suco (Ton) 
Demanda 
OE (ton) 
Demanda 
Pallet (Ton) 
Demanda de 
Limoneno 
(Ton) 
Botucatu – 
SP 
325.000 
Rio Real – 
BA 
110.000 
Colombia – 
SP 
115.000 
Matias 
Cardoso – 
MG 
90.0000 
Paranaguá – 
PR 
 28.000 5600 2000 
Cuiabá –MT 5500 50000 
Campo 
Grande – MS 
 2500 1256 18508 888 
Palmas – TO 4400 
 
 
Exercício resolvido (27) 998828412 – Humberto 
 
A coluna “Fornecimento” apresenta a massa de laranja adquirida como matéria-prima e as 
colunas “Demanda” apresentam as massas transportadas para os clientes de cada um dos 
produtos e subprodutos da empresa. 
Um mapa geográfico foi utilizado com um sistema de coordenadas (x,y) para alocar estas 
regiões de fornecedores e de consumidores, como apresentado na Figura 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Representação do Mapa Geográfico em um sistema de coordenadas, x 
representando a horizontal e y a vertical. As regiões fornecedoras de matéria-prima e 
consumidoras de produto estão marcadas no Mapa. Fonte: O autor. 
a) Em posse destes dados e utilizando a Figura 1, determine, utilizando o Método do Centro 
de Gravidade, a localização mais adequada para a fábrica. Desconsidere no cálculo inicial 
os custos de transporte. Utilize o Mapa Geográfico para referenciar o estado e a cidade mais 
próxima do ponto demarcado. Considere a massa transportada para cada cliente como a 
soma das demandas dos clientes. Utilize as coordenadas do centro de gravidade como 
números inteiros. 
b) Depois de encontrar a posição no gráfico e as coordenadas de instalação da Fábrica 
(considere números inteiros), calcule as distâncias lineares entre a Fábrica e os centros 
fornecedores de laranja e da Fábrica até os centros consumidores, considere que, cada 
unidade do Mapa seja equivalente a 27,7 km. Calcule os custos de transporte de laranjas e 
o custo total de transporte estimado, considere o frete da laranja em média de 
R$0,07/km.Tonelada. Para o cálculo das distâncias, utilize a equação: 
 
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ETAPA 2 
O processo de fabricação do suco de laranja concentrado envolve etapas que consomem 
vapor, são utilizados evaporadores tanto para concentrar o suco de 12,5 ºBrix a 66 ºBrix em 
média quanto para obter o D-limoneno purificado. O vapor utilizado nestas etapas de 
aquecimento será proveniente de uma caldeira instalada que terá também como função 
cogerar energia elétrica, reduzindo os custos de consumo de energia da concessionária 
local. 
A caldeira enviará Vapor Servido (VS) a 320 ºC de temperatura e 15 bar de pressão para as 
turbinas, das turbinas sairá vapor saturado (Vapor de Escape – VE) a uma pressão de 2,5 
bar que será enviado para os evaporadores. O consumo de vapor VE para aquecimento 
está estimado em 90,6 toneladas/h (não são consideradas perdas de vapor na linha). 
Considere que os geradores de energia possuem 95% de rendimento, que a operação da 
fábrica ocorrerá 30 dias no mês ininterruptamente (720h), que o custo da energia elétrica é 
de R$0,55/kWh e que podem ser utilizados como combustível cavacos de madeira (PCI = 
3.120 kcal/kg e rendimento de 70%) ou gás natural (PCI = 8.400kcal/m e rendimento de 
92%). A água que alimentará a caldeira está a 60ºC e os custos estimados dos cavacos de 
madeira são de R$200,00/tonelada e do gás natural de R$1,3937/m³. 
 Com estes dados, calcule: 
a) A quantidade de vapor superaquecido gerado na caldeira por hora. 
b) A quantidade de combustíveis consumidos na caldeira por hora e mensalmente, bem 
como seus custos. 
c) A quantidade de energia elétrica gerada e a economia obtida com a co-geração. Dados: 
Vapor superaquecido (320 ºC e 15 bar) ->h = 3.081,9 kJ/kg Vapor saturado (127,4 ºC) ->h 
=2.181,5 kJ/kg Água líquida (60 ºC) ->h = 251,13 kJ/kg 1kcal = 4,186 kJ 
 
 
 
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Dados: 
Vapor superaquecido (320 ºC e 15 bar) ->h = 3.081,9 kJ/kg 
Vapor saturado (127,4 ºC) ->h =2.181,5 kJ/kg 
Água líquida (60 ºC) ->h = 251,13 kJ/kg 1kcal = 4,186 kJ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Exercício resolvido (27) 998828412 – Humberto 
 
ETAPA 3 
Na última etapa de seus cálculos você deve apresentar para o grupo empresarial 
se o projeto é, de fato, viável. Para tanto, você irá criar uma tabela para o fluxo 
de caixa de 5 anos, conforme o modelo apresentado na Tabela 3. Com este fluxo 
de caixa, calcule o Valor Presente Líquido (VPL) e a Taxa Interna de Retorno 
(TIR), considerado que a Taxa de Mínima Atratividade (TMA) é de 12,5% a.a. A 
empresa vai começar sua operação no ano 1 (2020) com 70% da capacidade de 
processamento de laranjas, passando a 80% no ano 2 (2021), 90% no ano 3 
(2022) e 100% a partir do ano 4 (2023). Considere os seguintes fatores de 
produtividade: 
Para facilitar seu trabalho, calcule a quantidade de laranjas processadas em 
cada período, adote o percentual de laranjas compradas de cada fornecedor de 
acordo com o processado por ano, por exemplo, no ano 1, para calcular os 
custos de transporte de laranja (variável) considere 70% da quantidade de 
laranja movimentada de cada fornecedor apresentado na Tabela 1, aplique a 
mesma regra para estimar a quantidade produzida de cada produto. 
Considere o custo da laranja (matéria-prima) também como variável, o custo do 
combustível mais barato (calculado na Parte 2) também como variável e adote o 
percentual de processamento de laranja como base de cálculo para os custos 
anuais proporcionais. Os demais dados financeiros são apresentados na Tabela 
2. 
 
 
 
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