Relatório P.I. 3º Ano - Industrialização de despolpamento do Açai

Relatório P.I. 3º Ano - Industrialização de despolpamento do Açai

RELATÓRIO DA 2ª AVALIAÇÃO PARA O PI

Título do Projeto

Industrialização de Despolpamento de Açaí.

Gerente do Projeto no período:

Victor Diego dos Santos Quaresma

Equipe (incluir professores em cada equipe):

Nome

Função

E-mail

Everton Ruggeri

Autor

e.ruggeri.eng@gmail.com

Tainá de Oliveira

Autor

Tai_rso@hotmail.com

Victor Diego dos Santos Quaresma.

Autor

Victor_preto@yahoo.com.br

REVISÃO DA LITERATURA

Para andamento do projeto interdisciplinar, foi realizada uma visita técnica no dia 20/05/2009 na indústria de despolpamento de açaí, “Delicias do Pará”, localizada no município de Castanhal. O Sr. Marco Mota, um dos proprietários, preocupou-se em explicar detalhadamente como funciona atualmente o processo de despolpamento realizado em sua indústria, pois a mesma estava parada no dia da visita, em virtude da entressafra do açaí.

O processo de industrialização é dividido em três segmentos, limpeza dos frutos, amolecimento e despolpamento.

- Limpeza

Inicialmente o açaí é recebido em grande quantidade, sendo que o primeiro procedimento é despejar o fruto em um “ventilador de caroços”. A principal finalidade deste ventilador é eliminar sujeiras oriundas do debulhamento e da forma que o açaí é transportado até chegar à fábrica. Ao passar pelo ventilador de caroços, o fruto volta a ser armazenado em cestos e então é transportado manualmente para o tonel onde receberá a primeira lavagem. Concluído esse processo o açaí é novamente transportado para outro tonel com água clorada.

- Amolecimento

Concluída a etapa de limpeza, o açaí é colocado em outro tonel com água em temperatura ambiente, onde permanece em torno de 30 minutos. Depois de realizado o processo de amolecimento, o açaí é colocado na máquina para despolpagem, por meio de tubulações de aço inox, com capacidade de 47 Kg de açaí, quantidade suficiente para uma batida.

-Despolpamento

A sala de despolpamento é comporta por seis maquinas de despolpagem dispostas uma ao lado da outra. Ver Figura1.

Figura1: sala de despolpamento

Através das tubulações que interligam o processo de amolecimento com o processo de despolpamento, o açaí chega as despolpadeiras. Ver Figura 2.

Figura1: tubulação do processo de amolecimento (foto a esquerda) portinhola da tubulação chegando na despolpadeira (foto a direita)

Como é conforme na figura 2, a entrada do açaí na máquina é controlada por uma portinhola que é aberta manualmente pelo operador. Com a máquina cheia, o açaí é batido e o operador adiciona gradualmente a água ao processo, abrindo e fechando a tubulação. Com o açaí batido, para manter a consistência da polpa, cai em um recipiente que é depois despejado em um misturador. Em conjunto com este misturador existe uma empacotadeira que embala a polpa de açaí de litro em litro.

Observou-se na visita, que a estrutura física do prédio dá fábrica, apresentava logo no começo, uma parte mais alta do que o restante. Isto foi elaborado para facilitar a integração do processo de lavagem ao processo de despolpamento do açaí.

De acordo com o proprietário da fábrica, não se utiliza as máquinas contínuas como as utilizadas na poema/UFPA (ver figura 3), por não ter uma produção maior do que as despolpadeiras tradicionais. Foi informado também, que em época de safra do açaí as seis máquinas produzem aproximadamente 50 mil kg diários. Com essas informações o projeto que estava sendo inicialmente desenvolvido para o melhoramento da despolpadeira industrializada contínua foi modificado, para a automatização das despolpadeiras semi-industrializadas.

Figura 3: máquina continua de processamento de açaí utilizada na Poema/UFPA

Com a conclusão da visita técnica, notou-se dificuldades no transporte do fruto, que ainda é realizado manualmente e a necessidade de se fazer um processo continuo, porém mais produtivo, que mantenha a qualidade e o sabor da polpa e que traga um bom custo benefício para a industria. Em vista destas dificuldades o projeto esta sendo desenvolvido para que se obtenha um processo automático e continuo eficaz, resguardando todas as qualidades da fruta, que são muito apreciadas pelo comercio externo.

MÉTODO

Local

O protótipo será desenvolvido na empresa Moraes Junior que trabalha com manutenção industrial e artefatos inoxidáveis, fica localizada no município de Castanhal, Rua Hernane Lameira n°315.

Instrumentos

Multiteste, alicate de corte, chave de fenda e chave estrela.

Tipo de pesquisa

O tipo de pesquisa realizada é a pesquisa de campo, pois se encaixa nas características de se conhecer as necessidades do sistema e acumular opiniões.

Tratamento dos dados

Os dados do sistema serão controlados mediante ao controlador lógico programável (CLP), estes dados digitais serão interpretados, de acordo com a programação feita no controlador e como resposta, pode ser realizado o acionamento ou desacionamento de equipamentos como válvula, motores e etc.

Equipamento e Materiais

Cabo de 4 mm, fita isolante,CLP – logo230LC, disjuntor, relé, válvula solenóide, botoeira normalmente aberta e sensores capacitivos.

Tecnologia

Para a programação em Ladder, uma das linguagens de programação do CLP foi utilizado o software click 02, por ser de fácil utilização e por fornecer a simulação da programação

Procedimentos

A principio estava definido que a construção do protótipo seria desenvolvida pelos membros da equipe, porém como foi feito diversos contatos com as indústrias que trabalham com despolpamento de açaí, e com pessoas que fabricam a despolpadeira, surgiu um patrocinador que colocou uma máquina semi-industrializada a disposição dos projetistas.

A partir da máquina disponibilizada, foram feitos os ajustes para tornar a injeção de água, entrada de açaí e a saída dos caroços, processos automatizados.

  • Descrição da despolpadeira:

A maquina semi-industrializada fornecida é de aço inox, tem formato cilíndrico, eixo com duas palhetas, com escoamento de açaí em forma de funil e portinhola para saída dos caroços com abertura e fechamento manual; motor trifásico de 5 CV junto com um sistema de correias para reduzir a velocidade do motor.

  • Instalação elétrica da válvula solenóide:

Uma válvula solenóide foi instalada na tubulação que injeta água ao processamento de açaí, a mesma é ligada a um relé, que por sua vez é conectado na primeira porta output do CLP, para que possa ser feito o controle de acionamento e desacionamento da válvula. A alimentação do CLP é dependente de um disjuntor que o liga á rede elétrica

Na despolpadeira de açaí foram instalados dois sensores capacitivos, dispostos um acima do outro, sendo que o primeiro foi conectado a primeira entrada input do CLP e o segundo sensor conectado na segunda porta input, desse modo os sensores informam ao controlador se há ocorrência de açaí na maquina, para que assim o processo automático de despolpamento seja executado.

Todas as interligações entre os equipamentos foram feitas com cabos de cobre de 4mm, utilizando-se quando necessário os instrumentos previamente citados.

Para maiores informações sobre os equipamentos utilizados consultar os anexos.

  • Programação Ladder:

A pesar de implementado no protótipo somente o sistema de injeção de água, o CLP foi programado para executar todo o processo automático de despolpamento do açaí, isso só foi possível pelo fato do programa Clic 02 ter simulação do programa, proporcionando assim a visualização instantânea da programação desenvolvida. Ver Figura 5.

Descrição do programa:

I1= Botoeira normalmente aberta;

I2= Sensor capacitivo instalado mais abaixo na despolpadeira;

I3= Sensor capacitivo instalado mais acima na despolpadeira;

Q1= Portinhola de entrada do açaí;

Q2= Motor ligado ao eixo da batedeira;

Q3= Válvula solenóide;

Q4= Portinhola de saída de caroços.

A programação apresentada foi elaborada para executar automaticamente o seguinte processo:

O sistema de despolpamento automático é ligado pela botoeira normalmente aberta que aciona a portinhola de entrada do açaí. Conforme o açaí é escoado pra dentro da despolpadeira os sensores capacitivos são acionados indicando que a quantidade de fruto foi alcançada, com isso a portinhola de entrada é fechada e o motor é acionado. Depois de um determinado tempo a válvula solenóide é ligada adicionando assim água ao processo, o tempo que a válvula solenóide permanece ligada dependerá da densidade que se quer obter da polpa,assim adicionando mais ou menos água, após a retirada da massa do fruto é aberta a portinhola de saída do caroço finalizando assim o processo.

RESULTADOS PRELIMINARES

Com a automatização da injeção de água na despolpadeira, os resultados obtidos dos testes se mostram satisfatórios, pois o ajuste realizado se tornou mais vantajoso pelo fato de que não ocorrerão mais possíveis erros como, por exemplo, a injeção de água em quantidade errada, já que o operador procede de forma intuitiva.

CONCLUSÃO

O objetivo da primeira parte do projeto era automatizar a injeção de água, a entrada de açaí e a saída do caroço. Havia sido estudado para o mecanismo de abertura e fechamento das portinholas um sistema de engrenagens, mas o Sr. Moraes Júnior (Patrocinador do projeto) não recomendou a utilização desse sistema, pois a graxa necessária para lubrificar as mesmas, poderá entrar em contato com o açaí e contaminá-lo.

Os próximos passos a serem dados serão o estudo do custo/beneficio e a implementação das portas através de um sistema pneumático ou de um sistema com válvulas. Conforme o andamento dos testes, o sistema que se mostrar mais adaptável, será implementado nas portas.

REFERÊNCIAS

Visita técnica a indústria Delicias do Pará realizada no dia 20/05/2009.

Cohen, Kelly – Sistemas de produção do açai

Creder, Hélio – Instalações Elétricas -16 edição.

Moro Franchi, Claiton – Acionamentos Elétricos.

www.radarindustrial.com.br/produto/97815/valvula-solenoide acesso: 23/05/09

www.siemens.com.br acesso: 23/05/09

ANEXOS

Especificações- CLP- logo230LC

Anexo 01 : CLP – logo230LC

DATASHEET VALVULA SOLENOIDE

Projeto moderno e compacto

Excelente desempenho e confiabilidade

Insensível a vibrações e variação de temperatura

Longa vida útil Projetada para uso individual ou em Manifold.

Características Técnicas

Fluido:

Ar comprimido, filtrado a 50μm, lubrificado ou não lubrificado Direção de fluxo:

Conf. Simbologia

Faixa de temperatura: -55°C a 100°C

Posição de montagem: indiferente.

Materiais

Corpo: Alumínio injetado anodizado Vedações: Viton (FKM)

Codificação Elétrica Tabela de Solenóides

Montagem Manifold

Após o código da válvula, especifique o solenóide.

Exemplo:

H9011010A-2

Válvula solenóide

Descrição do relé

G3RINTERFACE RELÉ DE ESTADO SÓLIDO

- Relé de estado sólido ideal para painéis elétricos em aplicação de interfaceamento;- Saque rápido do relé;- Saída de 2A a 75 a 264Vca 2 2A a 4 a 60Vcc;- Soquete para trilho DIN com proteção de terminais;- Função "Zero cross" para saída CA;- LED indicador embutido;- Terminal intercambiável com G2R-1-S;- Aprovações: UL/CSA e TUV (UTU).

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