Apostilia Engenharia Açucareira

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Carreta ou rodetes dos rolos - Desenho de construção:

O desenho dos dentes de uma carreta deve ser de tal que com a variação no levantamento, não resulte velocidade periférica demasiado variável, acomodando-se o melhor possível aos diâmetros e posições do tambor de pressão, nem reações violentas que afetem o seu levantamento normal.

Desgaste - Carretas com dentes sumamente desgastados produzem em muitos casos, flutuação do rolo superior diretamente relacionado com o movimento do eixo.

Rolo superior desnivelado - Quando um rolo trabalha desnivelado, tem a tendência a revirar as chumaceiras superiores, ocasionando não apenas aquecimento devido à concentração de pressão em pequenas áreas, se não a tendência a travar a chumaceira na virgem, interferindo no movimento do rolo superior.

Outros motivos - Enumeram outros motivos, tais como:- desgastes das virolas e rolos das moendas; - pressões diferentes nos hidráulicos da moenda;- parafuso distribuidor do bagacinho;- uniformidade do colchão do bagaço;- tipo de canas, etc...

Pressão das moendas - O sistema hidráulico compõe-se de um acumulador hidráulico, e mais uma peça interposta entre estes e os mancais superiores rolos de pressão, que se situa no interior do cabeçote de pressão, nada mais é que um cilindro munido de um pistão, cuja finalidade, é transmitir aos mancais, a pressão hidráulica, proveniente do acumulador.

O êmbolo, assim como a tampa que obtura o cilindro no interior do cabeçote, recebe uma gaxeta de couro (sola hidráulica) para vedar o óleo, o qual, proveniente do acumulador, atinge o cabeçote superior através de uma canalização em aço.

A força exercida sobre cada mancal do rolo superior é dada por: F = P . S

Onde: F = carga hidráulica em toneladas

P = pressão exercida em kg / cm2

S = área do cilindro hidráulico

Pressões exercidas em cada cabeçote: Primeiro terno = 250 kg / cm2

Segundo terno = 210 kg / cm2

Terceiro terno = 220 kg / cm2

Quarto terno = 230 kg / cm2

Quinto terno = 240 kg / cm2

Sexto terno = 250 kg / cm2.

Embebição - Uma moenda, depois de bem ajustada, é responsável por uma eficiência de trabalho de 90% do açúcar e não-açúcar contido na cana moída.

Daí, porque, sob qualquer ponto de vista industrial ou econômico que se analisa, deve-se dispensar às moendas, um cuidado todo especial, além de requerer experiência e em seu manuseio.

Os números usados no controle químico e que representam a eficiência de trabalho de um “tandem”, são: Sacarose: Extraída % de sacarose em cana;

Perdas nas moendas;

Caldo absoluto perdido % de fibra.

Constituição físico-química e fisiológico da cana - Em qualquer estudo sobre a embebição é indispensável considerar, em primeiro lugar, as características físico-químicas e fisiológicas da cana, pois se tratando de um organismo formado por células vivas, instintivamente resistem a ceder o caldo por elas aprisionado, enquanto conservam a sua vitalidade.

A função do “tandem” é, por conseguinte, destruir o máximo de células (triturando-as) e após esmagando-as, para obtenção de seu caldo constituinte.

Pode-se considerar a cana constituída por três caldos:- O medular (o mais rico);– O contido pelos nós (o menos rico);- E o de córtex (o mais pobre).

Esses três caldos constituem o caldo absoluto da cana. Porém, a moagem a seco, não é bastante, para permitir a extração de um máximo econômico do caldo normal, uma vez que, o alto

poder absorvente da fibra seca, retém o caldo extraído de outras células pela ação compressiva dos rolos.

Teremos que usar a embebição e a maceração, para a atingir o objetivo de obter uma extração máxima.

Estas razões justificam uma desintegração preliminar da cana antes de passar pelos ternos, como na prática é conseguido com o uso de navalhas, desfibradores e esmagadores. O conhecimento desses princípios básicos, ajuda a melhorarmos a extração das moendas.

Principais fatores para tornar eficiente a embebição ou a maceração - São os seguintes, os fatores que afetam a eficiência da embebição ou da maceração:

  • Grau de desintegração do bagaço;

  • Proporção e estrutura da fibra do bagaço;

  • Altura do colchão de bagaço;

  • Tempo e amplitude do contato da água ou do caldo diluído, com o bagaço;

  • Quantidade de água, ou de caldo diluído, aplicado sobre o bagaço;

  • Temperatura e pureza da água e do caldo diluído aplicado sobre o bagaço;

  • Diferenças ou quedas de Brix e Pureza entre o líquido macerador;

  • E o caldo original no bagaço; – infecção bacteriológica dos caldos diluídos.

Uma das causas principais da baixa eficiência das moendas está na ineficiência dos sistemas de embebição usados.

Com efeito, se fixarmos em 100% a proporção teórica da mistura da água de embebição ou de caldo diluído de maceração com o caldo original no bagaço, a experiência nos mostra, que na prática esta proporção de mistura varia entre 20 a 70%.

Esta grande flutuação provém geralmente, de sistema inadequado de embebição e maceração. A correção desses sistemas propiciam ganhos substanciais de açúcar extraído pelo “tandem”.

- Grau de desintegração do bagaço - Em igualdade de condições tanto a embebição como a maceração, será mais eficiente, quanto mais desintegrado esteja o bagaço.

- Proporção e estrutura da fibra do bagaço - Cada variedade de cana, apresenta um conteúdo e estrutura de fibra distinta. É evidente, que para obtermos uma mesma extração, necessitamos de uma maior quantidade de água para um maior conteúdo de fibra. A quantidade de água será mínima de 2,5 vezes o peso da fibra.

- Altura do colchão de bagaço – Nas mesmas condições: moagem diária, dimensões dos rolos, pressão e velocidade periférica dos tambores, que são os fatores determinantes da altura do colchão de bagaço, tanto a embebição como a maceração será mais eficiente, isto é, terá tanto maior poder de penetração, tanto vertical como lateral, quanto menor seja a altura do colchão, desde que ele se mantenha compacto.

J. Salinas observou que a embebição ou maceração aplicada à saída de cada terno permite uma maior penetração do líquido macerante do que quando aplicada à entrada das moendas. Destas observações concluiu da conveniência de colchões mais finos de bagaços. Para que não afetasse a moagem diária, teve que moer com altas velocidades periféricas nos rolos, onde em alguns casos, usou até velocidades variantes entre 18 a 25 metros por minuto, resultados inteiramente coroados de êxito. Usam-se velocidades nos transportadores intermediários de 8 á 20 vezes a velocidade periférica dos cilindros de moendas. Nestas condições a camada de bagaço sobre o condutor, formará um colchão de 10 a 20 mm. de espessura sobre o transportador, que neste caso ele deverá ser de borracha.

- Tempo de contacto da água ou do caldo diluído com o bagaço - Este é um fator decisivo na eficiência da embebição ou maceração.

O motivo principal que nos conduz a aplicar a água ou o caldo diluído à saída de cada terno é propiciar um tempo máximo de contacto entre o líquido macerador e o bagaço, a fim de que o primeiro, possa realizar a sua função diluidora e lixiviadora, fato que não se produz instantaneamente, em virtude das características físicas e fisiológicas do bagaço.

- Quantidade de água ou de caldo diluído aplicado sobre o bagaço - Este fator está relacionado

com a capacidade de evaporação da fábrica, é evidente que o limite da água de embebição depende dos múltiplos efeito e da sobra de bagaço.

A má colocação da embebição de 30% sobre a cana, (ou 250% sobre a fibra) com um fator de mistura de 20%, não seria tão eficaz como uma boa colocação de embebição de 20% sobre cana (166% sobre a fibra aproximadamente) com um fator de mistura de 50%. No segundo caso, a eficiência da maceração será 40% maior que no primeiro, com outras, substanciais vantagens econômicas.

- Temperatura e pureza da água ou do caldo diluído aplicado sobre o bagaço - Das inúmeras provas feitas com água fria e água quente (condensado dos aquecedores, evaporação e tachos a vacuo), chegou-se ao seguinte resultado: Muito embora a embebição com a água quente, não atingisse nunca a 100% sobre a água fria os resultados foram bem alentadores, não obstante houvesse aumento de impurezas provenientes do bagaço, (principalmente ceras e substâncias pécticas). Por outro lado, a água fria além de proporcionar uma menor extração, não deixa de causar certas perturbações à fabricação, mormente se as águas são duras ou magnesianas, cujos sais minerais, além de serem incrustantes, são substâncias melaçogênicas. A temperatura ótima da água de embebição é de 70º C.

- Infecção bacteriológica dos caldos diluídos - Em virtude do baixo Brix dos caldos macerantes torna-se necessário se ter um cuidado todo especial com a assepsia das moendas, sob pena de grandes prejuízos serem causados neste departamento.

Várias bactérias que provém do campo, são termófilas, tais como “Leuconostoc de Mesenteroides” e outros, sensíveis apenas aos produtos clorados.

Fórmula de capacidade das moendas - A fórmula de capacidades de moendas é dada pela fórmula de E. Hugot (2ª Edição 1970).

0,8 . c. n. (1-0,06 n D) L.D2

C = ------------------------------------------------

F

Onde C = Capacidade em T.C.H.

c = Fator de preparação e 1,10 a 1,25

n = rpm dos ternos

L = Comprimento dos rolos em m.

D = Diâmetro dos rolos em m.

N = Número de rolos de moendas do tandem.

F = Fibra em relação e unidade.

Quando o conjunto de moendas é dotado de queda Donnelly toma-se um fator f = 1,25 e quando é dotado de Press-Roll toma-se um fator 1,35.

Em 1945, López Ferrer, apesar de reconhecer que não existia nenhuma expressão matemática aceitável, propunha como aproximada, em arrobas cubanas/hora, a seguinte fórmula:

Qa = x d x L x R x A x 1.620

F x 25

Onde:

d = Diâmetro do rolo de pressão em pés;

L = Comprimento do rolo de pressão em pés;

R e A = Respectivamente revoluções por hora dos rolos e altura de entrada do colchão de bagaço, sendo A medido no 1º terno, expresso em pés.

Fora da incógnita A relativa ao primeiro terno, a qual é função da cana moída, não existe o número de rolos ou ternos do “tandem”. Na mesma época que aparecia a fórmula de López Ferrer

Onde: C = Capacidade em TC.H.;

c = Fator de preparação e 1,10 a 1,25;

n = rpm dos ternos;

L = Comprimento dos rolos em m.;

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