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MEMORIAL DESCRITIVO CALDEIRA BACK UP UCLA
1. Introdução
Este memorial descritivo tem por finalidade apresentar a Caldeira Back Up da
Unidade de Co-geração Lages, descrevendo as suas características técnicas,
informações operacionais e demais informações necessárias para a perfeita
identificação do equipamento.
NOTA: Importante ressaltar que o equipamento apresentado é completo com todos os seus acessórios,
porém não inclui o tanque de água de alimentação que no caso da Unidade de Co-geração lages, está
vinculado à Caldeira Principal e não pode ser desmembrado, portanto, não está no escopo deste
memorial.
2. Informações Preliminares
A caldeira Back Up Foi implantada dentro da site da Unidade de Co-geração
Lages –UCLA em Agosto de 2005, tendo como fabricante a empresa QUENTELAR
INDUSTRIA DE AQUECEDORES LTDA situada a Rua Ambrósio Semioni, 161 –
Itoupava – Acesso á BR-470 – KM 139 - Rio do Sul, Santa Catarina.
A função principal desta Caldeira é a de fornecer vapor de processo com
temperatura de 180ºC a uma pressão de 9 bara (absolutos), quando a caldeira principal
está fora de operação e impedida de operar e gerar vapor. Nesse caso o vapor
produzido pela Caldeira Back Up é direcionado aos clientes de vapor assegurando a
continuidade do processo produtivo dos mesmos.
3. Informações Técnicas detalhadas da Caldeira
A caldeira foi projetada e construída segundo as mais rigorosas normas técnicas
ASME BOILER PRESSURE VESSEL CODE – POWER BOILER, aplicável para
construção de geradores de vapor e atendendo as normas da NR-13 do Ministério do
Trabalho.
A caldeira é do tipo mista, ou seja, com corpo flamotubular e fornalha de
combustão aquatubular interligadas para queima do combustível, tendo circulação do
tipo natural. A queima se dá em grelha do tipo fixa inclinada resfriada (flat pin hole),
2
utilizando como combustível resíduos de madeira (cavaco, casca de madeira,
serragem e maravalha).
Possui em seu sistema de ar e gases, ventiladores de ar primário, ar secundário,
de tiragem induzida, pré-aquecedor de ar, filtro multiciclone e ainda um sistema de
requeima o qual reinjeta a maior parte das cinzas produzidas para nova combustão
dentro da fornalha minimizando o descarte de cinza.
Em seu sistema de água e vapor da caldeira, possui duas bombas de água de
alimentação de acionamento elétrico e um ejetor de água à vapor. O tambor está
provido de uma válvula de desaeração, uma saída de vapor com duas válvulas de
isolação e duas válvulas de segurança.
A caldeira conta ainda com sistema automático de alimentação de combustível
para queima, controle automático da depressão da fornalha, bem como de controle
automático de nível do tambor de vapor.
Tabela 1: Informações técnicas – Dados do Fabricante
MODELO CFQ-15s
MARCA QUENTELAR
PRODUÇÃO DE VAPOR NOMINAL 15.000 Kgv/h
PRODUÇÃO DE VAPOR PICO 16.500 Kgv/h
PRESSÃO DE PROJETO 11 Kgf/cm² 11 Kgf/cm²
PRESSÃO DE PROVA 16,5 Kgf/cm²
SUP. DE TROCA TÉRMICA GERADOR 625 m²
SUP. DE TROCA TÉRMICA FORNALHA 82 m²
CAPACIDADE CALORÍFICA 6.650.000 Kcal/h
TEMPERATURA DO VAPOR 184°C
INSTALAÇÃO HORIZONTAL ELEVADO
COMBUSTÍVEL CAVACOS DE MADEIRA E SERRAGEM
TEOR DE UMIDADE DO COMBUSTÍVEL Até 60%
TEOR DE AREIA NO COMBUSTÍVEL Até 12%
CONSUMO DE COMBUSTÍVEL (previsto) 6.880 Kg/h (PCI 1450) máximo
4.130 Kg/h serragem
2.750 Kg/h cascas
TIRAGEM INDUZIDA (forçada por aspiração)
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NIVEL EMISSÃO DE GASES CO2 10% ± 2%
CO 400 CPM
TEMPERATURA ÁGUA ALIMENTAÇÃO 80°C
EFICIENCIA DO EQUIPAMENTO 85%±2%
CHAMINÉ 42 METROS DE ALTURA
CIRCULAÇÃO DE ÁGUA NATURAL
VALVULAS DE SEGURANÇA Duas no tambor de vapor. Fonte: Quentelar Industria de Aquecedores Ltda – Prontuário da Caldeira
Fig 1: Vista Geral da Caldeira Back Up
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Desenho Lay-out geral da Caldeira Back Up
Fonte: Quentelar Industria de Aquecedores Ltda – Catálogo técnico
4. Sistema de Água e Vapor
O sistema de água e vapor da caldeira backup tem a função de garantir o
suprimento de água para o tambor da caldeira, garantindo assim a constante produção
de vapor saturado dentro dos limites de segurança operacionais. Esse sistema é
constituído por equipamentos devidamente projetados para esse fim, tendo o seguinte
arranjo:
4.1 Bombas de Água de Alimentação e Ejetor a Vapor
O sistema de água de alimentação é constituído por duas bombas de
alimentação acionadas por motor elétrico e de um ejetor de água à vapor, alimentado
pelo vapor da própria caldeira (em atendimento a NR13), para o caso de falha das
5
bombas ou falta de energia elétrica garantindo assim o suprimento necessário de água
para o tambor de vapor da caldeira.
A admissão das bombas de alimentação elétricas está diretamente conectada ao
tanque de alimentação da caldeira principal da UCLA através de uma derivação da rede
de admissão das bombas de alimentação principais. O ejetor possui uma admissão de
água alternativa proveniente da rede de água desmineralizada da unidade.
4.1.1 Características das Bombas de Alimentação e Ejetor
a) Bombas de alimentação
Capacidade 17m³/h
Pressão 132mca
Fabricante KSB
Motor elétrico - WEG 20CV – 380/660V
b) Ejetor a vapor
Capacidade 14.900 litros/hora
Pressão 84,8 mca
Fabricante Comodorto
Fig. 2: Bombas de Alimentação e Ejetor a Vapor
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5. Controle do Nível da Caldeira
O controle de nível de água no interior do tambor é efetuado por uma garrafa de
nível que é interligada com o corpo da caldeira, a qual contém um conjunto de eletrodos
que comandam a partida das bombas em caso de nível baixo e seu desligamento em
caso de nível alto.
O nível de água é verificado e aferido visualmente através de um visor de nível
local instalado na garrafa de nível.
Possui também um eficiente sistema de alarme sonoro e visual montado no
quadro de comando que é acionado quando o nível de água atingir um nível mínimo de
segurança, comandando a partida da bomba que estiver na posição “stand-by”. Um
quarto eletrodo irá promover o trip (desligamento geral) da caldeira quando o nível de
água ultrapassar o nível mínimo de segurança. Quando o nível de água atingir o limite
abaixo da segurança, porém ainda acima das partes vitais como tubos de fogo e tubos
de água da fornalha, haverá o desligamento de todo o sistema de alimentação de
combustível, de ar e de exaustão de gases, permanecendo as bombas de alimentação
em operação.
Possui ainda instalado em seu corpo, válvulas de descarga de fundo (extração
de lodo) de acionamento manual as quais possuem a finalidade de retirar lodos e outras
partículas sólidas deixadas pela água de alimentação e pelos produtos do tratamento
químico da água.
a) Dados técnicos da garrafa de nível da caldeira:
Visor Vidro Pirex 5/8”
Número de Eletrodos 04 - Aço Inox
Manômetro 6”
Escala do manômetro 0 - 21 Kgf/cm²
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Fig. 3: Garrafa e Visor de Nível
6. Sistema de Ar e Gases
O sistema de ar a gases é composto pelos seguintes equipamentos: ventilador
de ar primário, ventilador de ar secundário, ventilador induzido, pré-aquecedor de ar
tubular, filtro multiciclone, dutos e comportas.
O circuito de ar e gases realiza o processo complementar da combustão
proporcionando o condicionamento, transporte e distribuição do ar para a grelha bem
como a evacuação, filtragem e descarga para a atmosfera dos produtos da combustão.
6.1 Ventilador de Ar Primário
O Ventilador de Ar Primário tem a função de insuflar ar no sistema de queima (na
parte inferior e superior da grelha), possibilitando a queima de materiais com elevado
teor de umidade e completando a totalização da queima, o que resulta num melhor
aproveitamento do combustível e gerando menor teor de partículas sólidas lançadas à
atmosfera.
Este ventilador aspira ar da atmosfera, ganhando temperatura ao passar pelo
pré-aquecedor de ar, trocando calor com os gases provenientes da combustão. Possui
um damper de admissão dotado de servo-motor que se fecha automaticamente quando
ocorrer pressão elevada do vapor da caldeira, diminuindo a taxa de fogo, e
conseqüentemente reduzindo a pressão da mesma. Quando a pressão retorna ao valor
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desejado, esse damper abre-se em 100%, voltando a fornecer ar para a combustão. O
controle da vazão de ar primário se dá finalmente através de três damper’s manuais
instalados no coletor de ar primário, os quais distribui o ar para as seções de secagem,
destilação e queima da grelha.
a) Dados técnicos do Ventilador de Ar Primário:
Fig. 4: Ventilador de Ar Primário
6.2 Ventilador de Ar Secundário
A finalidade deste ventilador é insuflar ar para dentro da fornalha com o objetivo
de proporcionar a queima do combustível que está em suspensão, resultando numa
queima completa do combustível.
Esse ventilador aspira ar da atmosfera, não tendo nenhum tipo de aquecimento
antes de ingressar na fornalha. Possui um damper de admissão de acionamento
manual, sendo a vazão de ar secundário regulada através de dois damper’s manuais
instalados nos dutos de entrada de ar secundário na fornalha.
Modelo EX-630
Vazão 46.000 m³/h
Acionamento Motor elétrico
Potência do Motor 60 cv
Tipo de transmissão Correias e Polias
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a) Dados técnicos do Ventilador de Ar Secundário:
Modelo EX-300
Vazão 5.800 m³/h
Acionamento Motor elétrico
Potência do Motor 7,5 cv
Tipo de transmissão Correias e Polias
Fig.5: Ventilador de Ar Secundário
6.3 Ventilador Induzido (exaustor)
O ventilador induzido é responsável pela extração ou evacuação dos gases
resultantes da combustão da caldeira. Este ventilador é equipado com um damper de
controle dotado de servo-motor que controla automaticamente a depressão na fornalha
dentro dos valores ajustados no set-point do controlador.
a) Dados técnicos do Ventilador de Ar Secundário:
Modelo EX-1000
Vazão 56.000 m³/h
Acionamento Motor elétrico
Potência do Motor 125 cv
Tipo de transmissão Correias e Polias
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Fig. 6: Ventilador Induzido (exaustor)
6.4 Filtro Multiciclone
O filtro multiciclone é um equipamento utilizado para reter partículas sólidas
provenientes da queima impedindo que sejam lançadas à atmosfera. É montado em
estrutura própria e independente, contendo em seu interior várias aletas ou chicanes
instaladas propositalmente para provocar a colisão das partículas dos gases com as
mesmas e em sua parte inferior um conjunto composto por rosca extratora e válvula
rotativa a fim de efetuar a extração das cinzas.
a) Dados técnicos do Filtro Multiclone
Modelo FMQ-56
Vazão 50.400 m³/h
Número de elementos 90 peças
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Fig. 7: Filtro Multiclone
7. Sistema de Dosagem de Combustível
O sistema de dosagem e queima de combustível tem por finalidade proceder a
alimentação e dosagem do combustível sólido desde o silo de depósito até o silo
dosador da caldeira, e finalmente até a câmara de combustão da caldeira para a
queima, através da operação dos diversos equipamentos que compõe esse sistema.
7.1 Silo de Depósito de Combustível
Esse silo está instalado abaixo do silo dosador da caldeira, sendo equipado de
uma rosca de extração de combustível para alimentação do silo dosador e de um
elevador de canecos. Esse silo deposito é abastecido através de máquina do tipo pá
carregadeira.
a) Dados técnicos do Silo Depósito de Combustível
Modelo SDQ-20
Capacidade 20m³
Capacidade de extração da rosca 20m³/h
Acionamento Moto-redutor
Potência do Motor 7,5 cv
Fig. 8: Silo de Depósito de Biomassa
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7.2 Elevador de Canecos
O Elevador de canecos tem por finalidade transportar o combustível extraído do
silo de depósito até o silo dosador da caldeira, garantindo uma maior autonomia do silo
dosador.
a) Dados técnicos do Silo Depósito de Combustível
Modelo ECQ-20
Capacidade de vazão 20m³/h
Acionamento Moto-redutor
Potência do Motor 5,0 cv
Fig. 9:Elevador de Canecos
7.3 Silo Dosador
O silo dosador ou silo pulmão, está instalado em frente à fornalha, sendo
equipado por três roscas dosadoras para a alimentação do combustível à fornalha e por
um mexedor, o qual tem a finalidade de descompactar esse combustível. O ajuste da
quantidade de combustível a ser injetado no sistema é realizado com fácil regulagem e
proteção contra travamentos.
È neste silo que estão instaladas as três roscas dosadoras de combustível, que
alimentam automaticamente a caldeira de combustível, atendendo ao sinal de controle
da pressão da caldeira.
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A dosagem do combustível é feita através de três roscas dosadoras com entrada
do combustível entre os coletores da parte dianteira da fornalha e da grelha resfriada.
Estas roscas são acionadas por moto-redutores e controlados por inversores de
freqüência para ajuste da quantidade de combustível a ser injetado no sistema de
acordo com o sinal obtido no transmissor de pressão do vapor.
Além disto existe uma proteção no controle da pressão do vapor através de um
pressostato instalado na garrafa de nível de água/vapor, fazendo com que quando a
pressão atingir o valor de set-point ajustado, um sinal será emitido para que os
damper’s dos sistema de alimentação de ar e de tiragem induzida se fechem e o
sistema de alimentação de combustível diminua o seu incremento até seu total
desligamento. Assim observa-se a queda da ação da combustão, com a conseqüente
queda da pressão do vapor. Quando a pressão atingir o set-point pré-determinado será
emitido outro sinal para abertura desses dumper’s e acionamento do sistema de
alimentação de combustível.
O sinal de controle de pressão, além de ser visível na caldeira, também será enviado e
monitorado no painel de comando, possuindo alarme sonoro quando da ocorrência de
pressão muito alta do vapor.
a) Dados técnicos do Silo Dosador
Modelo SPQ-9
Capacidade 9 m³
Capacidade de vazão 20m³/h
Acionamento das roscas dosadoras Moto-redutor
Potência dos motores 5,0 cv
Controle de vazão Inversor de
Freqüência
Acionamento do mexedor Moto-redutor
Potência do motor do mexedor 10,0 cv
Número de Roscas 03
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Fig. 10: Inversores de Freqüência das Roscas Dosadoras Fig. 11: Roscas dosadoras do Silo Dosador
8. Sala do Controle/Comando Caldeira Back Up
A caldeira Back up possui uma sala de comando de aproximadamente 8,5 m²
onde encontra-se instalado o painel elétrico de comando e supervisão de todos os
equipamentos necessários à operação da caldeira. Neste painel estão disponíveis as
informações de pressão do vapor, pressão interna da câmara de combustão, as IHMs
(Interface homem-máquina) das roscas dosadoras (vide fig 10), informações de tensão
e corrente da alimentação geral e demais sinalizações luminosas de status dos
motores.
A través dos equipamentos de controle instalados o operador tem condições de
ligar e desligar a caldeira de um modo geral. Variar a rotação das roscas dosadoras,
procedendo assim a alimentação da caldeira com combustível, controlando de forma
manual ou automática a pressão da caldeira e a produção de vapor. Com a elevação da
pressão reduz-se a rotação das roscas da mesma forma com a redução da pressão, a
rotação das roscas aumentam automaticamente mantendo a pressão dentro do valor de
set pont seletado pelo operador.
Os alarmes de segurança (nível alto ou baixo da caldeira) assim como a pressão
elevada estão apresentado ao operador através de sinalizações luminosas e sonoras,
dando-lhe total segurança na operação do equipamento.
O espaço disponível é suficiente para que o operador permaneça
desempenhando as suas atividades, contando com uma mesa e cadeira e
condicionador de ar.
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Toda a estrutura da sala de comando é construída em chapas metálicas
devidamente aterradas, completo de janelas laterais e porta de acesso dotada de
dispositivo anti-pânico conforme determina a NR 10.
Fig. 12: Sala de Comando Fig. 13: Vista frotal Sala de Comando
Fig. 14: Vista Interna Sala de Comando
9. Sistema de Requeima
A caldeira dispõe de um sistema de requeima das cinzas extraídas com os gases
resultantes da combustão. Os gases após percorrer o seu sentido de fluxo natural,
fornalha, gerador de vapor e pré-aquecedor de ar, colidem com as aletas ou chicanas
instaladas no interior do filtro multiciclone e devido ao seu próprio peso, se depositam
no fundo da moega do filtro.
Essa moega possui um conjunto de rosca extratora de cinzas e válvula rotativa
que encaminham as cinzas até uma rede pressurizada com ar, proveniente do
ventilador de requeima, sendo reinjetada na fornalha para nova combustão. Com isso
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garante-se uma combustão quase completa do combustível bem como se reduz
significativamente o teor de particulado dos gases expelidos pela chaminé da caldeira.
A rosca de extração de cinzas está instalada sob a grelha plana da caldeira,
tendo como objetivo a extração de cinzas pesadas produzidas pela queima do
combustível. Sua operação é contínua, armazenando as cinzas em um recipiente
próprio, o qual necessita de limpeza manual.
- Dados técnicos do ventilador de requeima
Modelo RTQ-200
Capacidade de extração da rosca 10m³/h
Acionamento Moto-redutor
Potência do Motor 3,0 CV
- Dados técnicos do ventilador de requeima
Modelo EX-200
Capacidade de vazão 1.650m³/h
Acionamento Moto-redutor
Potência do Motor 3,0 cv
- Dados técnicos da válvula rotativa de requeima
Capacidade de vazão 1.650m³/h
Acionamento Moto-redutor
Potência do Motor 1,0 cv
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Fig. 12: Sistema de Requeima da Caldeira Backup e rosca rotativa de requeima
10. Chaminé de Saída
A chaminé é do tipo auto suportada, metálica e completa com escadas do tipo
marinheiro com plataforma de descanso, conforme determina a legislação pertinente.
Possui 42 metros de altura, apta a uma perfeita dispersão dos gases da combustão.
Fig. 13: Chaminé de saída
11. Situação Operacional Atual
A Caldeira Back Up entrou em operação no dia 21/09/2005 para os testes iniciais
de comissionamento e aqueles previstos pela NR13. No dia 27/09/2005 entrou em
operação para fornecimento de vapor de processo aos clientes de vapor.
A caldeira está com 2.458 horas de operação. Seu último acendimento ocorreu
em 21/12/2009, quando foram realizados os testes de inspeção das válvulas de
segurança, em atendimento às Normas Regulamentadoras pertinentes.
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A Caldeira passou com sucesso por todos os testes previstos pela Legislação
vigente, seu prontuário e relatórios estão atualizados e o Livro de Segurança está
devidamente preenchido e assinado por Profissional Habilitado com anotação de
responsabilidade técnica – ART válida e vigente.
Esta caldeira encontra-se atualmente em processo de conservação de unidade
parada onde são realizadas quinzenalmente testes em todos os motores elétricos
(bombas, roscas dosadoras e extratoras) e verificações detalhadas nas condições
gerais do equipamento.
Além disto, a Caldeira é mantida aquecida mediante a utilização do condensado
oriundo da purga da caldeira principal (água desmineralizada de alta qualidade). Esse
condensado quente passa por todas as paredes dágua e tambor de vapor, mantendo
toda a caldeira aquecida e livre de corrosão.
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1
MEMORIAL DESCRITIVO DAS ESTUFAS DE SECAGEM DE MADEIRA
Descrição Técnicas Detalhadas
1. Introdução
Este memorial descritivo tem por finalidade apresentar a Estação de Secagem
de Madeira de Propriedade da Unidade de Co-geração Lages, descrevendo as suas
características técnicas, informações operacionais e demais informações
necessárias para a perfeita identificação do equipamento.
2. Informações Preliminares
A estação de secagem de madeira foi implantada em 2003 de maneira
conjunta com a Unidade de Co-geração Lages, onde o fornecimento de vapor seria
garantido pela usina mediante a contra partida de fornecimento de biomassa
correspondente e proporcional ao volume de vapor consumido.
Na ocasião foi firmado um contrato de longo prazo com uma industria da
região para utilização das instalações dentro das premissas acima descritas.
Adicionalmente ao exposto, o contrato também previa o retorno de condensado
oriundo da troca térmica na secagem da madeira.
As estufas estiveram em operação de Maio de 2004 até Novembro de 2008,
quando se encerraram os contratos de fornecimento de vapor.
As câmaras de secagem no layout geral estarão localizadas a 6 m da divisa
com o Colégio Estadual Francisco Manfrói. O galpão de entrada das câmaras de
secagem está localizado de fronte à Rua Flamengo, onde à direita se situa a entrada
principal do setor de secagem, o qual conta com portaria para controle do fluxo de
caminhões.
O empreendimento se encontra num nível inferior ao da rua, de forma que o
fluxo de caminhões é realizado através de rampa de acesso e ruas internas que os
conduz aos setores de carga e descarga, este localizado no galpão de saída, lateral
da divisa com a Rua Palmeiras e aquele localizado no galpão de entrada, paralelo à
entrada do setor de secagem.
2
A área para manobra dos caminhões, está situada próxima ao galpão de
saída das câmaras de secagem, e é de aproximadamente 650 m².
As instalações destinadas a recepção (entrada de madeira verde), secagem
(estufas propriamente ditas), despacho de madeira (saída da madeira seca),
escritórios e guarita de recepção, possuem valores de área coberta de aproximados
de:
- Área de entrada - Madeira verde (área coberta): 2.812 M²
- Área de saída - Madeira seca (área coberta): 3.724 m²
- Área de secagem – estufas: 1.038,5 m²
- Escritórios/administração/controle: 57,42 m²
- Refeitório/vestiários: 112,5 m²
- Guarita/controle de acesso: 5 m²
A área de vivência e sala de controle está localizada lateralmente às
câmaras de secagem e afastada de 5 m da subestação de energia, estando ambas
do lado oposto da rua interna.
3. Informações Técnicas Detalhadas
3.1 Madeira A Ser Submetida À Secagem
O teor de umidade inicial da madeira a ser submetida à secagem é aquele
considerado como material verde. Assim, para efeito de dimensionamento dos
equipamentos, foi adotada uma umidade inicial de 140% base seca.
Baseado no uso final a ser dado ao material, a umidade final das peças
considerada para fins de dimensionamento foi de 8 % base seca.
No quadro 01 são apresentadas as informações sobre as peças a serem
consideradas na secagem.
3
QUADRO 01 – CARACTERÍSTICAS DO MATERIAL SUBMETIDO À SECAGEM
MATERIAL CARACTERÍSTICA
Espécie Pinus
Espessura média 40 mm
Umidade inicial 140,00%
Umidade final 8,00%
Os tempos do processo de secagem considerados para o dimensionamento
do setor de secagem podem ser visualizado no quadro 02.
QUADRO 02 – TEMPO DO CICLO DE SECAGEM ADOTADO PARA O
DIMENSIONAMENTO
FASE TEMPO
Secagem 89 h
Carregamento e Descarregamento(1) 1 h
TOTAL 90 h (1) Considerando carregamento / descarregamento por vagonetes
No quadro 03 são apresentadas as condições climáticas da região de
Lages - SC, onde o setor de secagem será implantado.
QUADRO 03 – CONDIÇÕES CLIMÁTICAS LOCAIS
CONDIÇÕES CLIMÁTICAS
Temperatura Mínima Média 15ºC
Umidade Relativa Média 80%
3.2 Dimensões das Câmaras de Secagem
As principais dimensões das câmaras de secagem são apresentas no
quadro 04.
4
QUADRO 04 – PRINCIPAIS DIMENSÕES DAS CÂMARAS DE SECAGEM
PARÂMETRO VALOR
Comprimento Interno
Largura Interna
Altura até Sub-teto
Altura Total Interna
Altura do Vão da Porta
Largura do Vão da Porta
Número de Portas
Largura do Plenum
14,70 m
9,90 m
4,05 m
5,35 m
4,00 m
2,80 m
4
1,50 m
Com base nas dimensões previstas para as câmaras de secagem, o quadro
05 apresenta a capacidade individual efetiva das câmaras considerando a espessura
das peças de Pinus submetidas a secagem.
QUADRO 05 – CAPACIDADE INDIVIDUAL DAS CÂMARAS
ESPESSURA CAPACIDADE EFETIVA
40 mm 140 m³
3.3 Memorial Descritivo do Funcionamento das Câmaras de Secagem
As grades são colocadas nos vagonetes e então conduzidas para o interior
das câmaras de secagem. Com as portas fechadas inicia-se o processo.
O processo de secagem utiliza radiadores de calor que aquecem o ar
através da troca térmica com vapor saturado. O ar aquecido é soprado pelos
ventiladores, o fluxo de ar aquecido e seco passa por entre as pilhas de madeira e a
água é removida da madeira.
O vapor d'água que será lançado na atmosfera será aquele proveniente da
evaporação da água advinda da estrutura da madeira. É importante ressaltar que
apenas vapor d'água é emitido neste processo, não existindo emissões gasosas
nocivas ao ambiente, de nenhum tipo ou natureza.
O tempo de permanência da madeira dentro das câmaras de secagem, pode
5
variar conforme a espessura das tábuas, e o ciclo médio esperado para a
espessura de 40 mm é de aproximadamente 90 horas.
3.4 Sistema de Aquecimento
A fonte de calor a ser utilizada pelo setor de secagem será vapor saturado a
uma pressão de 7 kgf/cm² e temperatura de 170°C, pr oveniente da turbina de
extração controlada da usina de co-geração da LAGES BIOENERGÉTICA LTDA ou
de outra fonte dedicada a este fim..
3.4.1 – TROCADORES DE CALOR
Os trocadores de calor deverão são fabricados em aço carbono, as
tubulações, e aço galvanizado, as aletas.
Os trocadores de calor são construídos considerando os parâmetros básicos
apresentados no quadro 2.06.
QUADRO 06 – PARÂMETROS BÁSICOS PARA A CONSTRUÇÃO DOS TROCADORES DE
CALOR
PARÂMETRO VALOR
Material
�Tubos
�Aletas
Aço carbono
Aço galvanizado
Trocadores Superiores:
�Demanda Térmica Máxima
�Área Nominal
�Área Eficaz
412.154 kcal/h
209 m²
141 m²
Trocadores Centrais:
�Demanda Térmica Máxima
�Área Nominal
�Área Eficaz
412.154 kcal/h
327 m²
274 m²
6
3.4.2 – DISTRIBUIÇÃO DE VAPOR
O setor de secagem está preparado para receber vapor saturado a 7 kgf/cm²
e 170°C, originário de qualquer fonte geradora de V apor. Podendo ser:
- Extração na turbina da Usina Termelétrica, através de um vaporduto, que o
disponibilizará em um manifold ou balão de distribuição. Essa instalação está
implantada e pronta para ser colocada em operação.
- Caldeira dedicada para geração de vapor saturado.
A partir do manifold, haverá uma linha de vapor independente para cada
câmara, composta de válvulas de controle de vazão, medidor de consumo de vapor
e acessórios.
Do mesmo modo, um manifold receberá o condensado originário de cada
câmara e o encaminhará para o tanque de condensado situado junto a caldeira da
Usina Termelétrica ou a Caldeira dedicada para este fim.
3.4.3 – COMPRIMENTO, MATERIAL E ÁREA DE TROCA TÉRMICA DOS TUBOS ALETADOS
A área de troca térmica total, para cada cada câmara é de 536 m²,
distribuída conforme o quadro 06 – Parâmetros Básicos para a Construção dos
Trocadores de Calor.
3.5 – Sistema de Ventilação
O sistema de ventilação é extremamente importante na eficiência e
qualidade da secagem, distribuindo, da forma mais uniforme possível, o ar através
das grades de madeira dispostas nas câmaras de secagem.
3.5.1 – QUANTIDADE DE VENTILADORES E SEU POSICIONAMENTO
A instalação possui 10 ventiladores axiais de alto rendimento e acionamento
direto. Esses ventiladores estarão situados sobre o sub-teto e uniformemente
distribuídos ao longo do comprimento das câmaras.
7
O ar passa apenas através das coifas dos ventiladores. Os motores estão
posicionados apenas de um lado em relação ao eixo longitudinal das câmaras, de
modo a facilitar a montagem e a manutenção. A distância entre a face inferior do
sub-teto e a face inferior do teto, é de 1.300 mm.
3.5.2 – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DOS VENTILADORES
O sistema de ventilação apresenta as características técnicas básicas as
quais podem ser visualizadas no quadro 2.07.
Quadro 07 – Características Técnicas Básicas do Sistema de Ventilação
PARÂMETROS VALOR
Ventiladores
Tipo
Acionamento
Vazão de ar por ventilador
Vazão total de ar
Fluxo de ar
Queda máxima da temperatura do ar na passagem das pilhas
Axial
Direto em série
36.000 m³/h
360.000 m³/h
Reversão 2 lados
6°C + 6°C
Motores
Quantidade
Potência requerida
Tensão
Número de pólos
Freqüência
Classe de proteção
Classe de isolamento
Localização
10 motores
5 CV
220/380 V trifásica
6
60 Hz
IPW 55
H
Interior da câmara
As câmaras de secagem, possuem um painel elétrico para os motores,
montado em conformidade com as normas e regulamentos da ISO, o que possibilita
8
a sua interligação ao sistema de automatização.
3.6 – Sistema de Renovação de Ar
O sistema de renovação de ar é baseado na diferença de pressão e permite
a renovação suficiente e adequada para:
�Secar os volumes requeridos no tempo estabelecido nestas especificações
técnicas;
�Uniformidade e estabilidade das condições no interior da câmara.
São requisitos essenciais para o sistema de renovação:
�Utilização de material compatível com a estrutura, paredes e teto da
câmara;
�Boa vedação;
�Utilização de sistema automático on/off.
No quadro 08 apresentam-se alguns parâmetros, os quais deverão ser
considerados.
QUADRO 08 – PARÂMETROS A SEREM CONSIDERADOS
PARÂMETRO VALOR
Número de Dampers
Dimensões dos Dampers
5 + 5 por câmara
300 x 300 mm
3.7 – Sistema de Umidificação
O sistema de umidificação ou vaporização das câmaras deverá considerar a
aspersão de água no interior das câmaras de secagem por intermédio de moto
bomba de alta pressão e bicos injetores para formação de spray.
9
No dimensionamento do sistema de vaporização o fabricante deverá
garantir:
�O atingimento da pressão de vapor saturado do ar em no máximo 1 hora
de operação, considerando a operação em uma temperatura de 95ºC;
�A distribuição uniforme da umidade no interior da câmara;
�A formação de gotículas de dimensões adequadas que impeçam o
umidecimento da madeira;
Os bicos aspersores devem apresentar boa performance, entendida como
baixa necessidade de manutenção e baixo risco de obstrução.
3.8 – Sistemas de Controle
O sistema de controle é todo automatizado, permitindo controlar o processo
de secagem atuando sobre as variáveis temperatura e umidade relativa do ar.
As características básicas requeridas para o sistema de controle são as
seguintes:
�Utilização de válvulas proporcionais;
�Flexibilidade para alteração a qualquer momento das cartas de processo;
�Display digital alfanumérico;
�Leitura do display em português;
�Leitura instantânea das condições, com desvio máximo do set-point de
+ 3ºC;
�Inversão do sentido de giro dos ventiladores;
�Facilidade de operação;
�Condução do ciclo de secagem completo sem requerer intervenção
manual;
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�Possibilidade de operação manual no caso de falha do sistema automático;
�Registro contínuo das informações;
�Unidade de controle com no mínimo 10 sensores de leitura da umidade da
madeira, 2 sensores de medição da temperatura e 2 sensores de medição
da umidade de equilíbrio ou umidade relativa;
Além de monitorar e controlar a temperatura e a umidade relativa o sistema
permite o acompanhamento do teor de umidade..
3.8.1 – SISTEMA DE AUTOMAÇÃO DAS CÂMARAS DE SECAGEM
O sistema de automação especificado é o MR 500 Smart Dry, desenvolvido
pela empresa Marrari Automação.
O MR 500 Smart Dry é um avançado sistema de controle de secagem de
madeira, desenvolvido para gerenciar todo o processo de forma totalmente
automática, com as seguintes atividades:
�CURVA DE SECAGEM
A curva de secagem é totalmente programável, definindo as condições
desejadas levando em consideração também, o gradiente de umidade da madeira.
Possui transição suave entre fases, evitando mudanças bruscas de temperatura e
umidade. Possibilita a criação de fases de condicionamento intermediário, o que,
quando necessário, permite o alívio de tensões internas da madeira ao longo do
processo de secagem.
�CONTROLE DA UMIDADE DO AMBIENTE
O controle da umidade do ambiente das câmaras pode ser programado com
quatro diferentes parâmetros de umidade, dependendo do sensor instalado;
TBU – Temperatura do bulbo úmido
UR – Umidade relativa
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UE – Umidade de equilíbrio
PS – Potencial de secagem
�UMIDADE DA MADEIRA
A medição da umidade da madeira é realizada através de sensores
distribuídos ao longo da carga e corrigida em função do grupo de madeira e da
temperatura. Eventualmente a medição pode ser feita com sensores de dupla
profundidade.
�CONTROLES DOS AQUECEDORES E DO SISTEMA DE TROCA DE AR
O equipamento pode acionar válvulas e dispositivos on/off e proporcionais,
mantendo o processo de secagem dentro dos parâmetros programados.
�ALARME INTELIGENTE
O sistema de alarme inteligente monitora os seguintes parâmetros:
Temperatura;
Umidade ambiente;
Condição de operação dos sensores (temperatura/umidade/pontos de UM);
Condição de operação dos ventiladores;
Incêndio;
Duração da secagem;
Finalização da secagem.
Ao ser detectada qualquer condição de alarme uma sirene é acionada
chamando a atenção do operador. Em caso de alarmes críticos, o sistema desliga
automaticamente a estufa.
�ECONOMIA DE ENERGIA
O controle da velocidade dos ventiladores, onde existem conversores de
12
freqüência, é um recurso que proporciona economia de energia elétrica e redução
de custos de manutenção. O sistema também controla a reversão dos ventiladores e
a partida dos motores e das câmaras, em cascata, evitando picos de energia em
decorrência de partidas simultâneas.
Além disso, permite a parada programada da secagem ou a redução da
velocidade dos ventiladores durante o horário de ponta. Caso necessário, o sistema
pode ser interligado a um controlador de demanda, gerenciando-o.
�INTERLIGAÇÃO COM COMPUTADOR
O sistema pode ser operado remotamente através de um computador ou
diretamente através do painel do PLC, o qual possui um mapa de telas de fácil
operação.
O recurso de interligação com computador permite o acompanhamento total
do processo, permitindo inclusive o acesso via internet, possibilitando assessoria de
secagem à distância, acompanhamento do processo on-line, manutenção remota,
etc.
O sistema permite o acompanhamento total do processo de secagem,
através de tabelas e gráficos, possibilitando ainda a programação dos parâmetros de
controle, da curva de secagem, iniciar, avançar, retornar, finalizar um ciclo de
secagem, etc.
Ao longo da secagem, o controlador armazena em memória uma série de
informações referentes a eventos e dados do processo, tais como:
�Fases – registro das datas e hora do início de cada fase;
�Alarme – registro dos alarmes que ocorreram durante o ciclo de secagem,
com a data e hora da ocorrência;
�Interrupções – registro das interrupções que ocorreram durante o ciclo de
secagem, com a data e hora do início e do final da interrupção;
�Dados – registro do comportamento das variáveis ao longo do processo,
apresentadas em tabelas e gráficos;
13
�Manutenção – O sistema pode controlar o gerenciamento de todo o
programa de manutenção preventiva, com alarmes de itens vencidos.
�Gerenciamento – O sistema permite a previsão do final da secagem,
informando a data e hora prevista para o final do ciclo, permitindo o
planejamento da logística de carga e descarga das câmaras de secagem
e o transporte da madeira de e para as indústrias.
�Alarme remoto – ocorrendo uma situação de alarme, além do alarme local
também é acionado um alarme no computador, informando a estufa e o
motivo do alarme.
�Controle de consumo de energia elétrica – o sistema mede e registra o
consumo de energia elétrica de cada câmara e de cada ciclo de secagem,
permitindo o correto rateio dos custos de secagem para cada usuário.
�Controle de consumo de vapor – o sistema mede e registra o consumo de
vapor de cada câmara e de cada ciclo de secagem, permitindo o correto
rateio dos custos de secagem para cada usuário.
�Controle da pressão da linha de vapor – o sistema mede e registra
instantaneamente a pressão no manifold de distribuição de vapor, ao
longo de todo o ciclo de secagem.
3.8.2 – CONTROLE DA UMIDADE DA MADEIRA
O sistema de controle da umidade da madeira é composto por pinos
sensores, cravados nas peças (por amostragem), sensores de temperatura de bulbo
seco e bulbo úmido, sistema de umidificação do ar por aspersão de água sob
pressão, dampers instalados no teto das câmaras, ventiladores e trocadores de calor
com aquecimento por vapor.
Todos esses itens são gerenciados pelo CLP do sistema controlador de
secagem e operam como segue:
�Pinos sensores:
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Os pinos sensores são pequenas peças metálicas dotadas de ponto de
conexão de fio elétrico e um reforço na ponta, para poderem ser cravados com
martelo, e apontados na outra extremidade para poderem penetrar na madeira,
como prego.
Trabalham em pares, cravados a uma distância determinada, entre si, em
geral de 1 “. A passagem de eletricidade entre estes pinos ocorre através da
madeira ou mais precisamente através da umidade da madeira. A medida que a
madeira vai secando, a passagem de eletricidade vai reduzindo e essa informação é
lida e interpretada no CLP, indicando a porcentagem de umidade da madeira.
�Sensor de temperatura de bulbo seco:
Este equipamento nada mais é que uma haste metálica que transmite a
temperatura ambiente da câmara de secagem para um termômetro elétrico instalado
em uma das extremidades que fica do lado de fora da câmara e cujo sinal é enviado
para o CLP do sistema de controle de secagem.
�Sensor de temperatura de bulbo úmido:
O sensor de bulbo úmido é um equipamento exatamente igual ao sensor de
bulbo seco mas está instalado acima de uma pequena caixa com água e vestido
com um pano que fica parcialmente mergulhado na água, umedecendo desta forma
a haste do termômetro elétrico instalado em uma das extremidades que fica do lado
de fora da câmara e cujo sinal é enviado para o CLP do sistema de controle de
secagem.
O diferencial de temperatura entre os dois termômetros indica a umidade
relativa encontrada no interior da câmara de secagem.
A umidade relativa é um dos principais parâmetros de controle do sistema
controlador de secagem.
�Sistema de umidificação:
O sistema de umidificação do ar interno da câmara de secagem é composto
de uma bomba de água de alta pressão, uma tubulação que se estende ao longo do
15
comprimento da câmara e é dotada de válvulas aspersoras que vaporizam a água
em micro gotas que permanecem em suspensão no ar. O tamanho dessas micro
gotas é muito importante e tem que ser suficientemente pequenas de modo a não
molhar a madeira.
O sistema é acionado automaticamente pelo controlador do programa de
secagem, sempre que a umidade relativa do ar cai abaixo dos parâmetros
estabelecidos.
A finalidade deste sistema é manter a umidade relativa do ar dentro dos
parâmetros estabelecidos na curva adotada no programa de secagem.
�Dampers
Os dampers são válvulas tipo borboleta, com dimensões e quantidades
adequadas, instalados no teto das câmaras de secagem e acionados por sistemas
elétricos ou pneumáticos.
A medida que o calor e a passagem de ar através das grades vai removendo
a umidade da madeira, o ambiente das câmaras vai ficando cada vez mais úmido.
Este evento vai sendo acompanhado pelos sensores de bulbo seco e bulbo úmido.
Quando a umidade relativa programada no CLP é atingida, o controlador abre os
dampers e pela ação dos ventiladores, o ar úmido vai sendo removido da câmara e
substituído por ar externo, mais seco.
Este evento também é acompanhado pelos sensores de bulbo seco e bulbo
úmido. Quando a umidade relativa cai abaixo dos parâmetros estabelecidos na
curva de secagem, os dampers são fechados e novo ciclo se inicia.
Com a queda da umidade relativa do ambiente interno da câmara, com a
inclusão do ar mais seco, cai também a temperatura interna da câmara. Quando
essa queda atinge os níveis estabelecidos na curva de secagem, o programa abre
as válvulas de vapor, aquecendo os trocadores de calor.
�Trocadores de calor:
Os trocadores de calor são equipamentos que retiram o calor do vapor que
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passa em suas tubulações e o transmite ao ar que circula internamente nas
câmaras, impulsionado pelos ventiladores.
Deste modo, quanto maior for a superfície aquecida que estiver em contato
com o ar, maior será a eficiência dessa transmissão de calor. Essa superfície é
chamada de área de troca térmica e é composta por tubos de vapor envolvidos por
aletas, de modo a aumentar essa área.
Os trocadores de calor são abastecidos por vapor saturado, com
temperatura em torno de 170°C (depende da pressão). O vapor entra nos trocadores
através de válvulas, que são acionadas pelo controlador do CLP quando a
temperatura ambiente cai abaixo dos parâmetros estabelecidos na curva de
secagem.
Da mesma forma, quando a temperatura interna atinge os limites
estabelecidos na curva, as válvulas são fechadas e deixam de alimentar os
trocadores.
�Ventiladores:
Os ventiladores têm papel extremamente importante no processo de
secagem que depende da passagem do ar entre as peças de madeira das grades e
da temperatura.
A velocidade de passagem do ar pelas grades é um fator importante da
secagem, contribuindo assim como a temperatura, para a secagem da madeira com
a qualidade requerida. A vazão dos ventiladores, associada a capacidade dos
trocadores de calor, determina a queda máxima da temperatura do ar na passagem
pelas grades de madeira, queda esta responsável pela qualidade da secagem.
Em sistemas de ventilação dotados de inversores de freqüência, é possível
controlar, através do CLP do sistema de controle, o fluxo de ar através das grades
de madeira, reduzindo ou aumentando a velocidade de rotação das hélices.
3.8.3 – CONTROLE DE TEMPERATURA
A temperatura interna das câmaras de secagem é controlada pelo
17
controlador MR 500 – Smart Dry. Este equipamento pode acionar válvulas e
dispositivos on/off e proporcionais, mantendo o processo de secagem dentro dos
parâmetros programados.
A secagem de madeiras nas câmaras de secagem pode ter comportamento
variado em função da espécie, espessura da madeira, umidade inicial, umidade final
desejada, etc.
Para atender a estas inúmeras variáveis, são desenvolvidas curvas de
secagem específicas para cada condição. O programa pode armazenar muitas
curvas de secagem. Ao se preparar a câmara para iniciar um ciclo de secagem, o
operador seleciona, dentro do programa, a curva que melhor atenda suas
necessidades.
A curva de secagem considera várias fases operacionais ao longo do
processo de secagem. Para cada uma dessas fases é estabelecido um parâmetro
de temperatura ambiente. Essa temperatura especificada para cada fase é
controlada pelo gerenciador do sistema.
As fases de secagem do programa são as seguintes:
Fase 10 – Aquecimento
Fase 21 – Fase de secagem
Fase 22 – Fase de secagem
Fase 23 – Fase de secagem
Fase 24 – Fase de secagem
Fase 25 – Fase de secagem
Fase 26 – Fase de secagem
Fase 27 – Fase de secagem
Fase 28 – Fase de secagem
Fase 29 – Fase de secagem
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Fase 30 – Uniformização
Fase 40 – Condicionamento
Fase 50 – Resfriamento
Para cada uma dessas fases é estabelecido, entre outros parâmetros, uma
temperatura. Internamente à câmara, existem dois sensores de temperatura, sendo
um de bulbo seco e outro de bulbo úmido.
O sensor de bulbo seco mostra, em tempo integral, a temperatura ambiente,
e pelo acionamento das válvulas de entrada de vapor, o programa mantém a
temperatura dentro dos parâmetros estabelecidos pela curva de secagem que
estiver em uso.
3.9 – Tratamento Superficial das Chapas Metálicas
1.Sub-teto: Estrutura em perfis laminados de aço carbono, sem tratamento;
2.Vigas de apoio do sub-teto: Perfis laminados de aço carbono, com fundo anti-óxido
e pintura em tinta alumínio resistente a altas temperaturas;
3.Revestimento do sub-teto: Telhas de aço galvanizado;
4.Montantes das portas: Em perfis de alumínio sem tratamento;
5.Portas de carregamento: Estrutura em perfilados de alumínio e revestimento em
chapas de alumínio, sem tratamento;
6.Portas de manutenção: Estrutura em perfilados de alumínio e revestimento em
chapas de alumínio, sem tratamento.
3.10 – Carregamento e Descarregamento das Câmaras de Secagem
A definição tecnológica quanto a forma de carregamento e descarregamento
das câmaras de secagem considera a utilização de vagonetes sobre trilhos. As
câmaras de secagem possuem duas portas de carregamento e duas de
descarregamento.
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O carregamento e descarregamento são feitos por carros (vagonetes) sobre
trilhos. As características destes carros podem ser observadas no quadro 09.
QUADRO 09 – CARACTERÍSTICAS DOS CARROS DE CARREGAMENTO E
DESCARREGAMENTO
PARÂMETRO VALOR
Altura do carro
Largura
Comprimento
Quantidade de vagonetes por câmara
237 mm
2.500 mm
3.600 mm
16 unidades (8 dentro + 8 fora)
3.10.1 – CARREGAMENTO
As madeiras classificadas são agrupadas em grades, de modo a permitir a
livre passagem de ar entre as peças, com quantidades de peças pré-determinadas
de modo que cada grade tenha as dimensões compatíveis com o seu carregamento
nas câmaras de secagem.
Estas grades são transportadas das indústrias para o galpão de entrada
junto à área das câmaras de secagem onde formam lotes com as dimensões exatas
de um carregamento nas câmaras. Estes lotes aguardam por um curto período até
serem carregados nas câmaras de secagem. A menos que as tábuas tenham sido
imunizadas nas indústrias, estes períodos não devem exceder cerca de 5 dias para
evitar a formação de fungos.
Os lotes são então carregados sobre os vagonetes para serem inseridos nas
câmaras de secagem, devendo ser verificado o alinhamento da carga de modo a
permitir o seu livre acesso ao interior das câmaras.
Durante o carregamento das grades sobre os vagonetes, deverão ser
fixados, em pontos pré-determinados, os conjuntos de pinos sensores, que
permitirão o controle eletrônico da secagem, e seus cabos devem ser presos às
grades para permitir a movimentação dos vagonetes sem risco de danificá-los.
20
Os vagonetes são então puxados para o interior da câmara, com o auxílio do
guincho móvel, acionado eletricamente e dotado de cabo de aço para o reboque.
Após o carregamento da câmara, os cabos devem ser conectados em
pontos pré-determinados situados na caixa de interligação do sistema de
monitoramento da secagem.
O controle da posição destes cabos é importante para a identificação de
eventuais não conformidades na secagem e possibilitar a correção dessas
anomalias.
Após o carregamento e a interligação dos cabos do sistema de
monitoramento, as portas são então fechadas e a estufa está pronta para iniciar o
processo de secagem.
3.10.2 – DESCARREGAMENTO
Após a secagem estar concluída, inclusive a fase de resfriamento, é aberta a
porta de saída das câmaras de secagem.
Os cabos do sistema de monitoramento devem ser desconectados dos
pontos situados na caixa de interligação do sistema de monitoramento da secagem,
e recolhidos e fixados junto a pilha de grades sobre os vagonetes de modo a evitar
danos provocados pelas rodas.
É engatado o cabo do guincho móvel e as cargas são então rebocadas para
fora da câmara. A operação de reboque e descarregamento, pode ser conjunta com
a de carregamento, ou seja, em uma única operação, a câmara é descarregada e
carregada ao mesmo tempo. Para tanto deve-se engatar o conjunto de vagonetes
que sai ao conjunto de vagonetes que entra.
Esta operação deve ser efetuada rapidamente e em seguida as portas
devem devem ser fechadas imediatamente, para evitar a perda de calor interno da
câmara.
A partir deste momento pode ser iniciado um novo ciclo de secagem.
21
Os pinos sensores instalados nas grades vão sendo removidos das grades a
medida que estas são descarregadas dos vagonetes.
Após o descarregamento, os vagonetes vazios são encaminhados pelas
empilhadeiras para o galpão de entrada das câmaras de secagem para serem
novamente carregados e as grades de madeira seca, após checada a umidade e
confirmada a obtenção do teor de umidade desejado, são carregadas nos
caminhões e transportadas para as indústrias.
3.11 – Características das Câmaras de Secagem
Quanto aos aspectos construtivos as seguintes definições tecnológicas
foram adotadas:
3.11.1 – PAREDES E COBERTURA
As fundações, estruturas de sustentação, piso e cobertura são construídas
em concreto. No caso das paredes o fechamento é em alvenaria.
As câmaras (estufas) forma projetadas considerando os seguintes limites de
resistência:
�Suportar no mínimo 200 kgf/m² de sobrecarga,
�Força de ventos com o mínimo de 120 km/h.
3.11.2 – PORTAS DE CARREGAMENTO E ACESSOS
Existem portas para carga e descarga nos dois extremos. Estas portas
possuem um sistema de abertura e fechamento rápido, que permite ser operadas
por uma única pessoa e garante a vedação e a segurança do trabalho.
Estão disponíveis ainda portas de acesso para inspeção tanto da carga
como dos componentes internos da câmara..
Tanto as portas de carregamento como as portas de inspeção, são
22
construídas em alumínio e preenchidas com material isolante térmico. Devido a
câmara de secagem ter a necessidade de trabalhar com umidade relativa interna
elevada, a mesma é construída com reforços de vedação nas portas, evitando a
perda de umidade interna através da diferença de pressão ocasionada.
3.11.3 – SUB-TETO NO INTERIOR DA CÂMARA
O sub-teto é construído em perfis laminados de aço com forração em telhas
de alumínio para permitir a perfeita uniformidade do ar circulante em torno dos
pacotes de madeira.
A instalação possui uma porta de acesso ao sub-teto para eventuais
manutenções que se façam necessárias. Desta forma, o sub-teto suporte uma
sobre-carga de 120 kg/m².
O “plenum” apresenta largura mínima de 1.500 mm.
4 Arruamento e Pavimentação
O arruamento da área do setor de secagem possui 10,00 m de largura,
exceto na área de manobra junto ao galpão de saída das estufas, onde a largura é
de 15,00 m.
A pavimentação é formada por blocos sextavados, em concreto, com
espessura de 12 cm, assentes sobre camada de areia com espessura variável, de
5 cm a 8 cm, de modo a propiciar um caimento a partir do eixo da rua, em direção
as laterais, direcionando deste modo o escoamento das águas pluviais em direção
as caixas de coleta de águas pluviais.
5 Características Construtivas das Câmaras de Secagem
5.1- Pisos e Fundações das Câmaras de Secagem
As fundações são constituídas por conjunto de vigas com dimensões 20 x 50
cm em concreto armado de 18 MPa, interligadas, formando um sistema tipo “radier”,
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servindo ao mesmo tempo de base para os pilares em concreto armado e para o
fechamento em alvenaria dupla.
Os pisos são construídos em concreto armado de 12 cm de espessura nas
áreas menos solicitadas (área do “Plenum”) e 25 cm de espessura nas áreas mais
solicitadas (área de rolamento dos vagonetes). Nos pisos estão instalados trilhos
constituídos de barras chatas de aço carbono, com 50 mm de largura e 20 mm de
espessura, fixadas sobre o piso com buchas de aço galvanizado, tipo Walsiva, para
suporte e deslocamento dos vagonetes no interior das câmaras.
5.2 – Pilares e Lajes de Cobertura das Câmaras de Secagem
As câmaras de secagem serão estruturadas por pilares de concreto armado.
A laje de cobertura é do tipo pré-moldada, de 12 cm de espessura, com capa de 5
cm de concreto, reforçada através de viga “T” invertida no sentido do maior vão.
5.3 – Fechamentos das Câmaras de Secagem
As paredes das câmaras de secagem são construídas em alvenaria dupla de
tijolos de 6 furos em pé, com espaço de 5 cm entre elas, evitando assim o
aparecimento de trincas devido à grande variação térmica entre o interior da câmara
e o ambiente externo.
As paredes das câmaras de secagem são revestidas internamente com
argamassa à base de cimento e areia (chapisco, reboco e emboço). A pintura é do
tipo impermeabilizante, garantindo estanqueidade e isolamento térmico ao
compartimento.
Externamente, as paredes receberam uma demão de selador e uma demão
de pintura látex acrílico sobre alvenaria aparente.
5.4 – Sistema de Coleta de Água dos Pisos das Câmaras de Secagem
Entre os trilhos existem canaletas moldadas no concreto para garantir o
escoamento da água resultante do processo de secagem. Os pisos são construídos
24
com declive mínimo de 0,5%, voltado para estas canaletas, evitando-se o
empoçamento de água.
5.5 – Rede de Água para as Câmaras de Secagem
O setor de secagem possui uma entrada própria de água fornecida pela
concessionária local, CASAN, de forma a suprir as necessidades de consumo,
humano e de processo. Com relação ao processo operacional, o sistema de
umidificação do setor de secagem utiliza água fria na vaporização e controle de
umidade relativa das câmaras. Existe também instalada uma linha de abastecimento
de água para os mini-reservatórios dos sensores de temperatura de bulbo úmido.
Além desse uso industrial, estimado em 2.000 litros/dia, deve ser considerado o uso
em limpeza e irrigação de jardins.
Sobre as câmaras de secagem está instalado um reservatório metálico com
capacidade de 2.000 litros. Este reservatório abastece as bombas de aspersão de
água das câmaras.
Com relação ao uso humano, este ocorre na área de vivência, dotada de
cozinha e sanitários. Neste local existe instalado um reservatório de 1.000 litros,
suficiente para o atendimento do pessoal operacional do setor.
6 – Galpão de Entrada e Saída das Câmaras de Secagem
6.1 – Pisos e Fundações do Galpão de Entrada e saída das Câmaras de
Secagem
As fundações do galpão de entrada das câmaras de secagem são
construídas através de sapatas de concreto armado com o fuste do tipo “cálice”,
onde os pilares pré-moldados são encaixados. Os pilares pré-moldados são
calçados dentro deste cálice de forma que fiquem perfeitamente alinhados e
aprumados e então o espaço entre a base do pilar e o cálice é preenchida com
concreto.
Os pisos dos galpões são construídos em concreto armado com espessura
25
constante de 12 cm e receberão viga de reforço de borda de 20 x 40 cm. Ao
contrário do piso no interior das câmaras de secagem esses pisos não necessitam
de canaleta ao longo do eixo de carregamento pois encontram-se em área seca.
6.2 – Fechamento Lateral do Galpão de Saída das Câmaras de Secagem
O galpão de saída ou de descarregamento das câmaras de secagem é
fechado lateralmente com telhas de alumínio até a altura da cobertura. Serão
deixadas passagens em locais previamente selecionados para o tráfego de
empilhadeiras.
7 – Área de Vivência e Sala de Controle
A estação de secagem possui uma área dedicada exclusiva para a sala de
controle onde estão instalados os painéis de controle, os CLPs e as inter faces que
permitem o gerenciamento em tempo real do processo. Esse ambiente é composto
de instalações sanitárias e sala reservada com copa, para as refeições dos
empregados.
Na lateral do galpão de secagem (lado do colégio) existe o prédio para
refeitório, vestiários e área comum abrigada para que os empregados que trabalham
na operação, realizem as refeições, higiene e lazer nos intervalos.
As duas instalações supra identificadas são de alvenaria, com tijolos a vista
e revestida internamente com reboco e pintura e na parte externa os tijolos são
revestidos com tinta isolante do tipo selador.
8 – Projetos Elétricos
8.1 – Projetos Elétricos de Alimentação do Setor de Secagem
A energia elétrica é fornecida pela concessionária estadual através de rede
de transmissão de 13,8 kV, e, logo após a instalação da chave seccionadora, há um
transformador de 500 kVA, o qual recebe em alta tensão e a distribui em 220/380 V.
26
8.2 – Projetos Elétricos de Iluminação dos Galpões
Os galpões de entrada e saída das câmaras de secagem possuem uma taxa
de iluminação de 250 lux distribuída através de luminária industrial de refletor de
alumínio, possuindo lâmpada a vapor metálico de 400 W e tensão de 220 V.
Também são utilizadas luminárias industriais, com corpo refletor fosfatizado
e pintura epóxi na cor branca, equipada com duas lâmpadas fluorescentes tipo HO
de 110 W, reator eletromagnético 220 V, freqüência 60 Hz, com partida rápida,
intercaladas e alternadas pelas linhas de iluminação.
Também possui iluminação de emergência composta por bateria de 12 V e
dois projetores com lâmpada halógica de 5 W, com autonomia de duas horas.
O sistema de proteção contra descargas atmosféricas (pára-raios) é
composto por uma malha de cobre nu no perímetro da cobertura e pontos de
aterramento a cada 10 m aproximadamente, com descida protegida por tubo PVC de
diâmetro de 1 ½”x3 m. Os terminais de aterramento nos pontos de descarga contam
com haste cooperweld, com dimensões de 5/8”x3 m, em caixa de alvenaria de
medidas internas de 34x34 cm.
9 – Rede de Lógica
O sistema de controle da operação das câmaras de secagem é operado
através de CLPs situados em caixas de comando posicionadas no lado externo da
parede das câmaras (face norte, entre as câmaras 1 e 2, 3 e 4 e 5 e 6, sendo uma
caixa para cada duas câmaras. Os sensores instalados em cada câmara (um
conjunto de termômetros bulbo seco/bulbo úmido instalado na parede de entrada e
outro na de saída, no lado oposto) são interligados nas caixas dos CLPs.
Das caixas dos CLPs, sai um eletroduto com o seguinte caminhamento:
saída das caixas pela parte superior, seguindo pela parede externa das estufas, face
norte e descendo pela parede, face oeste até o piso, no ponto de encontro com a
canaleta de passagem do vapor e retorno de condensado. A partir desse ponto,
seguindo pela canaleta até a lateral da área de vivência e sala de controle, onde
será interligado no computador de gerenciamento do setor.
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Devido as eventuais interferências, o caminhamento da linha deverá ser
ajustado na obra, quando da instalação.
10. Condições Operacionais Atuais
Atualmente a estação de secagem encontra-se desativada porém durante esse
período a mesma é inspecionada regularmente e mantida em perfeito estado de
conservação patrimonial
11. Levantamento Fotográfico
Figura 1: Lay-out geral da estação de secagem
Figura 2: Galpão de entrada estação de secagem
Figura 3: Galpão de saída estação de secagem
Figura 4: Prédio das estufas, em alvenaria, entre os dois galpões
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Figura 5: Tanque de condensado e Sala de controle e escritórios
Figura 6: Porta de acesso ás unidades individuais de secagem
Figura 7: Guarita de controle de acesso Figura 8: Área dos refeitórios e vestiários
