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Moenda

  1. 1. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDASCENTRO DE TECNOLOGIA COPERSUCAR - CTC SEÇÃO DE TECNOLOGIA DE MOAGEM REV. 0 - JANEIRO / 1999
  2. 2. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDASÍndice1 Transporte de Cana 32 Recepção e Manuseio de Cana 113 Alimentação 234 Alimentação - Cuidados Operacionais e de Projeto 375 Preparo de Cana 446 Alimentação do 1º Terno 597 Moagem de Cana 648 Sistema Hidráulico 839 Componentes da Moenda 10410 Sistema de Embebição 10511 Regulagem de Moenda 12512 Montagem da Moenda 13613 Avaliação do Desempenho da Moagem 148 1
  3. 3. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS CURSO BÁSICO SOBRE OPERAÇÃO E MONTAGEM DE MOENDASO objetivo deste curso é fornecer aos supervisores, encarregados, operadores emecânicos envolvidos com a área de moagem de cana-de-açúcar uma visão geral dosequipamentos mais utilizados atualmente e informações sobre seu funcionamento ecuidados na operação. Fornecemos também alguns parâmetros operacionais deprocesso e uma visão rápida do controle analítico e sua interpretação para que osencarregados possam corrigir as anomalias que venham a ocorrer.A avaliação de alguns resultados fundamentais e a informação e conscientização dosoperadores diretamente envolvidos com o processo, sobre a importância dessesvalores, são fundamentais para um desempenho eficiente do sistema de moagem. 2
  4. 4. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS1 Transporte de Cana1.1 Meios de transporte As indústrias sucro-alcooleiras que são supridas com cana-de-açúcar como matéria-prima, utilizam para transporte a via rodoviária, ferroviária e em pequena escala, a fluvial. A ferroviária é muito difundida na Austrália. No Brasil o transporte predominante, ou praticamente a sua totalidade, é feito por via rodoviária. Para o transporte rodoviário usam-se caminhões combinados com reboques em diferentes configurações: caminhão simples, trucado, caminhão trucado com um reboque (Romeu e Julieta), caminhão trucado com dois reboques (treminhão) e um cavalo mecânico com dois reboques (rodotrem). As Figuras 1.1, 1.2, 1.3 e 1.4 mostram estas configurações. Para curtas distâncias, dentro da fazenda, também se utilizam tratores com um ou mais reboques. As configurações acima citadas valem tanto para o transporte de canas inteiras ou picadas (toletes de aproximadamente 30 cm). A diferença reside no tipo de carrocerias e também no carregamento e descarregamento de cana. Figura 1.1 - Caminhão trucado para transporte de cana 3
  5. 5. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 1.2 - Caminhão com um reboque: "Romeu e Julieta" Figura 1.3 - Caminhão com dois reboques: "Treminhão" Figura 1.4 - Cavalo mecânico com dois reboques: "Rodotrem"1.2 Tipos de carrocerias Existem vários tipos de carrocerias que foram desenvolvidos ao longo do tempo, à medida que os caminhões também foram modernizando-se. Hoje a ênfase é no sentido de desenvolver sistemas versáteis que transportem cana inteira e picada, utilizando-se o mesmo sistema de descarga e recepção. − Carrocerias tipo fueiro para cana inteira (Fig. 1.5) São carrocerias mais antigas, com a parte frontal e traseira fechadas e a lateral constituída de tubos verticais espaçados com altura de aproximadamente 1,5 m. Estes tubos contém no seu interior troncos de 4
  6. 6. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS madeira que se estendem até a altura total da carroceria. O descarregamento é feito por hilo com cabo passante. Figura 1.5 - Carroceria tipo fueiro para cana inteira − Carrocerias convencionais para cana inteira (Fig. 1.6) As mais recentes são totalmente confeccionadas em aço, sendo também fechadas na parte frontal e traseira e as laterais semi-abertas. A descarga é feita passando-se cabos de aço sob a carga, com as extremidades de um lado enganchadas nas correntes pendentes da mesa e do lado oposto enganchadas nos ganchos do balanção do hilo. Todas estas operações são feitas no ato da descarga, o que requer uma elevada mão de obra. Para diminuí-la e agilizar o sistema, os cabos foram fixados às carrocerias. Neste caso, as extremidades de um lado dos cabos são presas na lateral superior da carroceria do lado da descarga e as opostas, presas a um tubo ou perfil que repousa na lateral superior oposta. A descarga é feita por hilo, cujo balanção é provido de ganchos que levantam o tubo ao qual estão presos os cabos, movimentando-o no sentido ascendente. Neste caso só se requer um operário para manobrar o hilo, entretanto cada carroceria requer o seu próprio conjunto de cabos. No primeiro caso, a altura da traseira da mesa deve ser maior que a da carroceria e no segundo caso, o contrário. Para poder utilizar os dois 5
  7. 7. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS sistema de descarga varia-se a altura da traseira da mesa através de sistema hidráulico, tornando o sistema mais versátil. Figura 1.6 - Carroceria convencional para cana inteira − Carroceria tipo caçamba para cana inteira e picada (Fig. 1.7) É uma carroceria totalmente fechada feita em chapa e perfis de aço. A descarga é feita basculando-se a caçamba cujo eixo de articulação se localiza na parte superior lateral do lado da descarga. O basculamento foi previsto para ser feito com hilo, entretanto pode-se utilizar a ponte rolante com balanção adaptado. Podem equipar os caminhões trucados, com um reboque, treminhão ou rodotrem. Figura 1.7 - Carroceria tipo caçamba para cana inteira e picada − Carroceria com basculamento lateral para cana picada e inteira (Fig. 1.8) Foi um dos primeiros tipos de carrocerias adotadas para cana picada embora também transporte cana inteira. A descarga é efetuada por guincho 6
  8. 8. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS hidráulico lateral provido de dois braços articulados que se engatam num apoio da base da carroceria, basculando-a. À medida que a carroceria vai sendo basculada, a tampa lateral se abre, fazendo a carga fluir. Figura 1.8 - Carroceria com basculamento lateral para cana picada ou inteira. − Carroceria tipo container para cana picada (Fig. 1.9) É uma carroceria fechada e totalmente independente do chassis de modo que no carregamento na lavoura os caminhões não adentram nos canaviais, ficando menos sujeitos ao desgaste. Nos canaviais os containers são transportados por tratores e o descarregamento é feito através de guincho hidráulico que rotaciona o container sobre si, até um ângulo que a carga escoe. A vantagem deste sistema é que a descarga pode ser efetuada em ambos os lados da carroceria. A capacidade de cada container pode variar de 10 até 30 toneladas. Figura 1.9 - Carroceria tipo container para cana picada − Carroceria com sistema de tela para cana picada e inteira 7
  9. 9. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Trata-se de uma carroceria totalmente fechada e recoberta internamente com uma tela. Esta é presa no sentido longitudinal da carroceria, na parte superior do lado da descarga e, do outro lado, a um tubo longitudinal que repousa também na parte superior da carroceria. O descarregamento é efetuado por meio de hilo, cujo balanção levanta o tubo com a tela movimentando-o no sentido ascendente, fazendo a carga tombar. Para a descarga de cana picada, a parte frontal e traseira acima da carroceria são fechadas por flaps, para que a carga não transborde. Os flaps possuem movimentos de avanço, recuo e pivotamento, comandados por sistemas hidráulicos para adaptar-se a diferentes tamanhos de carrocerias. Por motivos econômicos, a tendência é a adoção somente de caminhões de grande capacidade de carga, principalmente o rodotrem, ficando os caminhões de pequena capacidade para utilização em distâncias curtas ou em locais com insuficiência de espaço para manobra, e também em determinadas estradas . Em termos de tipo de cana a transportar, a tendência é a adoção de cana picada. Os motivos são; mão-de-obra para corte cada vez mais escassa, nova lei ambiental que restringe a queima de cana, necessidade de redução no custo da colheita, etc. A cana inteira, no futuro, ficará restrita a locais onde não é possível a mecanização devido a condições topográficas. A capacidade de carga dos veículos depende muito do tipo de carregamento, estado, variedade e arranjo da cana, etc. Na tabela 1.1 encontra-se um indicativo da capacidade de carga dos diversos veículos mencionados acima. Tabela 1.1 - Capacidade de carga dos veículos utilizados no transporte de cana. Tipo de Veículo Toneladas 8
  10. 10. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Caminhão simples 10-13 Caminhão trucado 13-20 Romeu e Julieta 30-40 Treminhão 40-50 Rodotrem 50-601.3 Sistema de transporte O sistema de transporte deve ser eficiente, sem no entanto haver ociosidade excessiva de equipamentos. Deve fornecer cana em quantidade suficiente, sem ocasionar parada da indústria por falta de matéria-prima, uma vez que qualquer interrupção na moagem irá acarretar vários transtornos no processo de fabricação e, em consequência, diminuirá a eficiência global da indústria, o que é extremamente indesejável. Uma usina de açúcar opera 24 horas ininterruptamente. As paradas só ocorrem devido a chuvas ou para manutenção prevista na indústria quando cessa o transporte de cana. A parada prevista para manutenção, em média a cada 20 dias, tem a tendência atual de ser mais longa, com o intuito de melhorar o aproveitamento de tempo. A cana pode ser transportada continuamente durante 24 horas ou somente durante um período, interrompendo-se parte da noite. A vantagem do transporte contínuo é a utilização mais racional do sistema e o menor investimento relativo. No entanto, os equipamentos estão sujeitos a maiores desgastes e quebras, principalmente durante o período noturno. Quanto ao transporte intermitente, há necessidade de maior quantidade de veículos, tratores e colheitadeiras, o que acarreta um investimento maior nos equipamentos e também a necessidade de investimento na infra-estrutura da indústria para estocagem e posterior alimentação de cana. Um fator que deve ser levado em conta no transporte de cana é a deterioração da matéria-prima 9
  11. 11. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS após o corte. Além da perda de sacarose, no processamento na indústria a qualidade do açúcar fica muito prejudicada e a fermentação torna-se mais difícil. Via de regra, a cana deve ser processada no máximo 24 horas após o corte. 10
  12. 12. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS2 Recepção e Manuseio de Cana2.1 Introdução Toda a cana que entra na usina é pesada em balança do tipo plataforma. Pesa-se o caminhão com carga ao entrar na indústria e novamente na saída, já vazio, obtendo-se o peso da cana pela diferença. Alguns caminhões são escolhidos dentro de um sistema estatístico preestabelecido para retirada de amostras na sonda. A pesagem é necessária para controle da quantidade de matéria-prima, pagamento de cana, cálculo da eficiência dos equipamentos e global da usina, assim como para quantificar eventuais perdas. A pesagem e a análise da matéria-prima são necessárias também para o controle químico e balanço energético e de massa da usina. A cana, como é uma matéria de baixa densidade, ocupa um volume relativamente grande. A consequência deste fato é que os equipamentos para seu manuseio terão, proporcionalmente, maiores dimensões. A densidade da cana é influenciada por vários fatores, tais como: variedade, clima, arranjo (cana ordenada em feixe, aleatório), estado (inteira, picada, desfibrada), altura de estocagem, etc. Na Tabela 2.1 tem-se um indicativo das densidades da cana em diversas situações. Após a pesagem, a cana pode ser conduzida diretamente para processamento ou ser estocada para posterior moagem. A cana picada, por ter maior superfície exposta à deterioração, não é estocada. 11
  13. 13. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Tabela 2.1 - Densidade da cana Estado da Cana * H (m) Densidade (kg/m 3) Cana inteira no pátio 2,5 295 - 320 Cana inteira no barracão 7,0 295 - 370 Cana inteira na esteira 2,5 175 - 230 Cana picada na esteira 1,5 345 - 410 Cana desfibrada na esteira - 300 - 400 Cana picada no caminhão 2,0 400 - 500 * H Altura média do feixe de cana2.2 Estocagem de cana2.2.1 Pátios Pátios são áreas de chão batido ou de concreto a céu aberto, sobre as quais as canas são empilhadas. O manuseio de cana é feito através de tratores providos de garras (Fig. 2.1), tanto para empilhamento quanto para posterior suprimento das mesas alimentadoras. A capacidade de estocagem do pátio está limitada à altura da elevação da garra do trator, que em média é de 2,5 m. O peso específico médio da cana no pátio é da ordem de 300 kg/m 3, portanto a capacidade por área é de 750 kg/m 2. As principais características do pátio são: − Investimento inicial na infra-estrutura é menor. − Possibilidade de reciclagem de matéria-prima mais racional. − Custo elevado de manutenção dos tratores. − Limitação na altura de estocagem, portanto necessita de área proporcionalmente maior. − Consumo de combustível elevado. 12
  14. 14. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS − Necessidade de mesas alimentadoras com a parte traseira aberta ou com um mecanismo para abrir e fechar. Figura 2.1 - Trator para manuseio de cana no pátio2.2.2 Barracão Barracão de cana é a designação de edifícios construídos em alvenaria ou estruturas metálicas, podendo ser um prolongamento do próprio edifício das moendas ou difusor. Normalmente possui uma largura entre 20 a 30 metros e uma altura em torno de 15 metros, e é sempre provido de pontes rolantes. O manuseio de cana no barracão é feito por meio de garras hidráulicas (Figura 2.2) ou de balanção (Figura 2.3) que são acoplados no gancho da ponte rolante. O peso específico médio da cana estocada no barracão é da ordem de 335kg/m3 e a altura de estocagem depende da altura do barracão e também 13
  15. 15. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS da característica mecânica da ponte rolante. As características principais do barracão são: − Utiliza menor área em relação ao pátio, devido a altura de estocagem maior. − Energia para movimentação de cana pode ser gerada na própria usina (economia de óleo diesel). − Custo de aquisição do barracão e da ponte rolante elevado. − Capacidade de alimentação limitada devido à restrição nos movimentos da ponte e do peso morto elevado das garras. − Perde-se muito tempo para movimentação das pontes rolantes, principalmente para os barracões longos. Figura 2.2 - Garra hidráulica 14
  16. 16. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 2.3 - Balanção retirando cana inteira do caminhão no barracão de cana2.2.3 Estocagem em container ou reboques (Figura 2.4) Quando o transporte é feito em containers a cana pode ser estocada nele mesmo. Para isso, utiliza-se um trator especialmente adaptado tanto para descarga, quanto para posterior alimentação. Um outro meio de se estocar a cana é quando o transporte é feito por rodotrem. As duas carretas se separam do cavalo mecânico e ficam livres. Um trator é utilizado somente para levar as carretas do local de estocagem até o ponto de descarga e voltar. 15
  17. 17. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 2.4 - Estocagem em containers2.3 Equipamentos para descarga e manuseio A seguir serão descritos os equipamentos mais comuns usados para descarregamento de cana.2.3.1 Hilo É o equipamento mais difundido para descarga de cana. É um sistema simples, fácil de operar, prático e relativamente rápido. É um guincho composto de uma estrutura tubular ou de perfis laminados, com altura variando entre 13 a 16 m. A estrutura sustenta um sistema de cabos com polias que movimenta uma viga horizontal num movimento ascendente e descendente. O caminhão a ser descarregado é estacionado entre o hilo e a mesa, ou entre o hilo e a rampa de descarga. Como vimos anteriormente, pode ser usado para descarga de carrocerias simples para cana inteira, com ou sem cabos fixos, carroceria tipo caçamba com báscula superior ou com sistema de telas. A descarga se processa por ação de tombamento ou basculamento. (Figuras 2.5 e 2.6). 16
  18. 18. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS O hilo pode ser fixo ou móvel. No móvel, a estrutura é presa a uma plataforma que se move sobre trilhos e possui um contrapeso na traseira. Quanto ao acionamento do sistema de cabos pode ser mecânico ou hidráulico. Para se ter um melhor controle, alguns hilos possuem uma guia para o balanção, o que torna o hilo mais fácil de operar. Figura 2.5 - Hilo mecânico fixo, descarregando cana inteira 17
  19. 19. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 2.6 - Hilo hidráulico móvel, descarregando cana picada2.3.2 Balanção É um "guindaste" hidráulico utilizado em conjunto com pontes rolantes. É usado para descarga de cana inteira do caminhão dentro do barracão (Fig. 2.3). Apresenta cabos de aço pendentes de uma viga que são colocados manualmente de forma a laçar o feixe de cana. A carga é erguida e levada para o estoque ou para mesas alimentadoras. O desenlace do feixe de cana é feito hidraulicamente pelo operador da ponte. É um sistema que requer muita 18
  20. 20. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS mão de obra, difícil de operar e não é nada prático. Por isso mesmo está em desuso.2.3.3 Garra hidráulica A sua função restringe-se à movimentação de cana inteira dentro do barracão; para estocagem e alimentação das mesas. O equipamento não se destina a descarregamento de cargas dos caminhões. Como no sistema de balanção, trabalha acoplada à ponte rolante. É constituída de uma viga horizontal na qual se encontram os braços mecânicos articulados que são movidos por cilindros hidráulicos que abraçam os feixes de cana (Fig. 2.2).2.3.4 Tombador hidráulico lateral Este sistema é utilizado para descarregamento de cana com carroceria com báscula lateral. É um guindaste hidráulico, fixo no chão, formado por dois braços mecânicos articulados, movimentados por cilindros hidráulicos, que se engatam à base da carroceria, basculando-a. À medida que a carroceria vai se inclinando, sua tampa lateral vai se abrindo, deixando a carga fluir (Figura 2.7). É um equipamento simples, fácil de operar e requer somente um operador para todo o ciclo de descarga tornando o sistema ágil. Entretanto, as carrocerias estão mais sujeitas à torção. 19
  21. 21. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 2.7 - Tombador hidráulico para cana picada2.3.5 Tombador hidráulico para container É um guincho hidráulico fixo, composto de duas lanças móveis presas a uma plataforma rotativa. As lanças encaixam-se em dois canais da base da carroceria e ,o sistema rotaciona o container em torno de si mesmo, em dois estágios, através de cilindros hidráulicos, até a um ângulo em que a cana escoe. O sistema é fácil de operar e requer somente um operador. A vantagem deste sistema é que o descarregamento pode ser feito em ambos os lados da carroceria. 20
  22. 22. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS2.3.6 Trator O trator é usado para movimentar cana inteira no pátio, para estocagem e alimentação das mesas. É provido de garras que se abrem e fecham, comandadas hidraulicamente (Fig. 2.1). É muito eficiente para movimentação de cana, entretanto o custo de manutenção e o consumo de combustível são elevados.2.4 Limpeza de cana A prática atual para colheita de cana é queimá-la na lavoura, com o objetivo de facilitar a colheita manual e minimizar as impurezas vegetais. A grande parte das impurezas minerais é retirada através de lavagem de cana nas mesas alimentadoras. Este procedimento acarreta inconvenientes, tais como; perda de sacarose, necessidade de uma infra-estrutura para o bombeamento, decantação e neutralização da água e posterior tratamento dos efluentes para devolução ao meio ambiente em condições normais. Com a nova legislação sobre o meio ambiente tornando-se mais abrangente e mais rigorosa ano a ano, o enfoque sobre a colheita e limpeza de cana está se alterando profundamente. Atualmente, está proibida a queima de cana em um raio de 5 km da cidade. Entrará também em vigor a lei da bacia hidrográfica, que rege sobre a captação e uso da água dos rios, além da legislação sobre a lei dos efluentes. Para atender a estas leis, em médio prazo, a colheita de cana necessariamente será crua e mecanizada. O corte manual restringir-se-á a locais onde a topografia não permita a mecanização. Com a colheita crua e mecanizada, as impurezas vegetal e mineral irão aumentar e com a restrição ao uso da água e maior rigor na emissão de efluentes e particulados, a limpeza de cana passará certamente a via seca, eliminando-se a lavagem. 21
  23. 23. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Algumas usinas já possuem sistema de limpeza de cana a seco. Basicamente este sistema consiste de uma mesa alimentadora, uma série de correias transportadoras, escova rotativa e câmaras de separação dotadas de ventiladores. A mesa alimentadora tem inclinação de 45°, com fundo perfurado para retirada de impurezas minerais. A separação das impurezas vegetais é feita em 3 estágios. Na primeira câmara, dotada de 4 ventiladores, localizada na transferência de cana da mesa para a correia transportadora; na segunda câmara, dotada de um ventilador único, localizada após as escovas rotativas, na transferência da primeira para a segunda correia e na terceira câmara, também dotada de um ventilador único, localizada na transferência da segunda para a terceira correia. As impurezas são coletadas através de séries de correias transportadoras e enviadas a uma moega coletora, onde são retiradas por caminhões. A escova rotativa destina-se ao desprendimento de impurezas grudadas à cana para melhorar a eficiência das ventilações posteriores. 22
  24. 24. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS3 Alimentação3.1 Introdução A cana recebida pela Usina deve ser conduzida às moendas ou difusores convenientemente, passando pelo sistema de preparo. Este sistema de condução deve ser robusto e confiável para suportar, sem quebras, os esforços elevados a que estão submetidos. Também deve propiciar a alimentação do equipamento de extração de caldo, mais contínua e uniformemente possível, sem interrupções, pois como veremos a seguir, esta uniformidade é um fator preponderante para boa performance e obtenção de elevado nível de extração nas moendas ou difusores. Esta interligação é feita através de mesas alimentadoras e esteiras de cana (Fig. 3.1). A figura mostra um possível layout de equipamentos nos setores de descarga, alimentação, preparo e moagem de cana. Um dos cuidados que se deve tomar no projeto destes setores é quanto ao tráfego de caminhões. O fluxo deve ser bem eficiente, livre de quaisquer obstáculos, de tal forma que o motorista não precise de nenhuma manobra além da normal para entrar e sair da área industrial. Uma manobra de marcha a ré com caminhões, por exemplo, é altamente condenada. 23
  25. 25. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 3.1 - Interligação entre descarga, alimentação e extração3.2 Mesas alimentadoras3.2.1 Equipamento Sua função principal é fazer a interligação conveniente entre a descarga ou a estocagem e o condutor principal de cana (esteira de cana ou correias transportadoras). As mesas alimentadoras são transportadores que possuem características peculiares para desempenhar a função. São transportadores de corrente muito largos e curtos, com formato do seu leito retangular ou mesmo quadrado, e sempre posicionado perpendicularmente às esteiras de cana. A 24
  26. 26. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS sua função básica é receber a cana dos caminhões ou da estocagem e fazer uma alimentação uniforme das esteiras ou correias tranportadoras. A largura da mesa depende do comprimento das carrocerias dos caminhões, devendo ser de 2 a 2,5 m maior que o comprimento destas. As mesas alimentadoras que recebem cana de pátios por meio de tratores, podem ser mais estreitas, com largura em torno de 8 m. Normalmente, as mesas recebem feixes de canas em lotes (bateladas), devendo portanto possuir a capacidade de proporcionar alimentação regular, contínua e uniforme da esteira, dosando a carga recebida. Uma outra função das mesas é propiciar a lavagem da cana sobre o seu leito. Através de tubo perfurado, posicionado transversalmente à mesa, próximo ao seu eixo de acionamento, a água é jogada sobre a camada de cana. Lava-se somente cana inteira, pois a picada, devido à maior área de exposição, perderia muita sacarose.3.2.2 Tipos de mesas As mesas alimentadoras normalmente são conhecidas como convencionais, de média inclinação e de elevada inclinação. A mesa convencional caracteriza-se por ter um leito com ângulo de inclinação variando de 0 a 20° (Fig. 3.2) e normalmente trabalha com corrente com garras , sem o uso de taliscas (Fig. 3.3). A mesa de inclinação média possui um ângulo do leito de 30°, 35° ou 40° e a mesa de inclinação elevada de 45° e 50° (Fig. 3.4). Normalmente, ambas usam correntes com taliscas (Fig. 3.5). As mesas devem, preferencialmente, utilizar correntes de arraste, pois as correntes de rolos desgastar-se-iam rapidamente devido à penetração de partículas abrasivas entre o rolo e a bucha. Quando não se faz o uso de taliscas, o espaçamento entre as correntes não deve exceder 600 mm; caso contrário pode chegar a 1200 mm (Fig. 3.5). 25
  27. 27. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 3.2 - Mesa alimentadora convencional Figura 3.3 - Correntes para mesa alimentadora convencional Figura 3.4 - Mesa 45° 26
  28. 28. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 3.5 - Corrente e talisca para mesa 45°3.2.3 Acionamento de mesas alimentadoras Para cumprir as funções básicas de dosar a carga e promover alimentação uniforme, contínua e ininterrupta das esteiras de cana é imprescindível que as mesas alimentadoras possuam velocidade de operação continuamente variável. Sem esta variação torna-se difícil cumprir a tarefa acima. Esta variação de velocidade pode ser produzida de várias maneiras. Na indústria açucareira basicamente são utilizados o variador eletromagnético, inversor de frequência e em menor escala o acoplamento hidráulico com conversor de torque e o acionamento hidráulico. O acionamento com variador eletromagnético foi largamente difundido no passado mas hoje os inversores de frequência estão em franca ascensão devido a queda nos preços, menor manutenção, compactação do acionamento e economia de energia. 27
  29. 29. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS O variador eletromagnético trabalha pelo princípio da variação do fluxo magnético na bobina presa no eixo de saída. Dependendo desta intensidade do fluxo magnético há maior ou menor escorregamento entre o eixo de entrada e saída, variando a velocidade relativa entre ambos. Portanto a potência na entrada e saída é diferente e esta diferença é dissipada em forma de calor. Devido a estas características, para baixas velocidades, o variador tende a esquentar. Figura 3.6 - Acionamento de uma mesa alimentadora, com variador eletromagnético O conversor ou inversor de frequência trabalha pelo princípio da variação da tensão e frequência que alimenta o motor elétrico, variando a velocidade do 28
  30. 30. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS motor. Uma vantagem é que o inversor limita a corrente do motor, diminuindo os picos de partida e, principalmente, não apresenta perdas de potência tão altas como os variadores, quando se trabalha com velocidades mais baixas, dando uma grande economia de energia. Para baixas velocidades, a ventilação do motor é prejudicada além de o torque de partida diminuir sensivelmente. A variação da frequência e tensão é totalmente eletrônica. O acionamento hidráulico (Fig. 3.7) é constituído de; reservatório de óleo, válvulas, motor elétrico, bomba de pistões axiais, motor hidráulico de pistões axiais e redutor de velocidade. A variação de velocidade no caso hidráulico é feita pela variação contínua de vazão de óleo por meio de inclinação do angulo de trabalho dos pistões da bomba. Existe uma variante em que se usa motor hidráulico de pistões radiais de elevado torque, eliminando o uso do redutor de velocidade, tornando o acionamento compacto. 29
  31. 31. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 3.7 - Acionamento hidráulico para mesa alimentadora O acionamento hidráulico com conversor de torque (Fig. 3.8) é constituído de: reservatório de óleo, acoplamento hidráulico bipartido, bomba de óleo acionada por meio de motor elétrico, anel pescador e trocador de calor. A velocidade é variada por meio da quantidade de óleo em circulação dentro do acoplamento. Quanto maior a vazão de óleo, menor o "escorregamento" entre as duas metades do acoplamento e vice-versa. A quantidade de óleo a ser bombeada é regulada pelo anel pescador. 30
  32. 32. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 3.8 - Acionamento hidráulico com conversor de torque. Para melhorar as características de alimentação uniforme e contínua, as mesas de média e elevada inclinação são equipadas com nivelador de cana. Trata se de um eixo tubular com braços, que gira numa rotação em torno de 40 rpm. É posicionado perto do eixo acionador, distanciado cerca de 1000 mm do leito da mesa, não deixando que a camada de cana ultrapasse essa altura. A velocidade máxima das mesas alimentadoras é normalmente limitada a: − Mesas convencionais : 8 m/min. − Mesas 30°, 35°, 40° : 13- 15 m/min. − Mesas 45°, 50° : 15- 18 m/min 31
  33. 33. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS3.2.4 Características operacionais A seguir estão listadas as características principais das mesas. Mesas convencionais: − A capacidade de alimentação é elevada pois a camada de cana sobre a mesa é espessa. − A lavagem de cana é deficiente devido a esta grossa camada de cana dificultar a penetração da água (Fig. 3.2). − Mesmo com velocidade da mesa variável, o controle de alimentação ainda não é total, dependendo muito da habilidade do operador. Mesas de elevada inclinação (45° e 50°) − Nas mesas de inclinação elevada, a cana ao ser movimentada fornece uma camada uniforme de pouca espessura. − Esta menor altura da camada de cana melhora a eficiência de lavagem, facilita o controle e uniformidade de alimentação. − Entretanto, esta menor altura da camada de cana reduz a capacidade de alimentação da mesa e portanto é necessário uma velocidade maior. − O desgaste das correntes é maior que nas mesas convencionais. − Proporcionalmente, utiliza menor quantidade de água de lavagem (5 m 3/TC) que as mesas convencionais (10 m 3/TC).3.2.5 Capacidade das mesas alimentadoras A capacidade das mesas alimentadoras depende basicamente da altura da camada de cana sobre o seu leito, da velocidade do transportador e do peso específico do material. Nas mesas alimentadoras convencionais a camada de cana sobre o seu leito depende muito da sobreposição de cana no momento da descarga, portanto 32
  34. 34. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS torna-se difícil estabelecer uma capacidade. Entretanto, em ritmo normal de descarga, trabalhando com cana inteira, podemos considerar uma capacidade máxima em torno de 800 TCH. No caso das mesas 45°, a camada de cana sobre o seu leito é bem mais uniforme, não dependendo tanto da maneira de descarga. Entretanto a capacidade também é influenciada pela altura das garras das taliscas. Para uma mesa com velocidade máxima de 18m/min., a capacidade máxima é da ordem de: − Altura das garras de 250 mm : 320 TCH. − Altura das garras de 200 mm : 200 TCH. Para as mesas de média inclinação, a capacidade média é da ordem de 400 a 500 TCH.3.3 Esteira de cana3.3.1 Equipamento No sistema mais usual, a condução de cana desde as mesas alimentadoras até o sistema de extração compõe-se de uma ou mais esteiras metálicas de cana em série, seguida de correia transportadora. Na esteira metálica ou no final dela, são montados os equipamentos de preparo de cana, jogo de facas e desfibrador. As esteiras metálicas são transportadores metálicos, fechados lateralmente com chapas de aço, sendo o fundo constituído de taliscas presas às correntes e que se movem juntas (Fig. 3.9). Sua seção transversal possui formato retangular. As correntes são apoiadas em vigas longitudinais e o número de linhas varia de dois a quatro, dependendo da bitola e comprimento da esteira. Pode-se usar vários tipos de corrente, entretanto a mais utilizada é a de rolos. A função da esteira é conduzir a cana para a esteira de borracha, passando antes pelo sistema de preparo (Fig. 3.1). As esteiras metálicas 33
  35. 35. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS servem tanto para cana inteira quanto para picada, não havendo distinção entre elas. A inclinação máxima da esteira metálica deve ser limitada a 18° e da correia transportadora a 23°. Em termos de dimensões, o comprimento total da esteira metálica geralmente é limitado a 50m, pois acima deste valor o esforço nas correntes torna-se elevado, havendo o perigo de desgaste prematuro ou mesmo de rompimento. Portanto, quando há necessidade de esteiras com comprimentos maiores, utiliza-se duas ou mais esteiras em série. Sempre que possível, evita-se a colocação das esteiras em ângulo reto entre si (esteira transversal), pois a transferência de material de uma para outra é problemática. A largura da esteira normalmente é igual à bitola da moenda; no entanto, utiliza-se uma bitola imediatamente superior, por motivos de capacidade ou de melhores condições de alimentação. Figura 3.9 - Esteira metálica 34
  36. 36. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS3.3.2 Acionamento de esteiras A velocidade da esteira de cana deve ser variável continuamente e nunca ser fixa, pois deve absorver variações voluntárias no processo de produção, assim como as irregularidades na alimentação da cana, além de permitir a automatização total da alimentação. O sistema de variação de velocidade e os equipamentos utilizados no acionamento são idênticos aos da mesa, já descritos. A velocidade máxima das esteiras metálicas é função do tipo de transportador, corrente e da capacidade de transporte. A capacidade é dada por: b ⋅ h ⋅ d ⋅ V ⋅ 60 Q= (ton / h) 1000 Sendo: Q - Capacidade máxima do transportador (ton/h) b - Largura da esteira (m) h - Altura média da cana sobre a esteira (m) d - Peso específico da cana sobre a esteira (kgf/m 3) V - Velocidade máxima da esteira (m/min) A altura média h da cana, na prática, é pouco menor do que a altura da lateral da esteira. A velocidade é escolhida então, de modo que a capacidade máxima do transportador seja em torno de 40% maior que a capacidade da moenda ou difusor. Normalmente, a velocidade máxima das esteiras é limitada a 15m/min. 35
  37. 37. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS3.3.3 Correia transportadora para cana A vida média da corrente e talisca é de três safras, sendo que em todas as safras as correntes devem ser reformadas. A aquisição e reforma das correntes são itens que oneram em muito o custo de manutenção das esteiras de cana e o enfoque atual é diminuir o custo de manutenção industrial. Com o advento do sistema de limpeza a seco de cana, as esteiras de corrente serão substituídas por correias transportadoras. Isto possibilitará a redução de custo de manutenção sensivelmente. 36
  38. 38. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS4 Alimentação - Cuidados Operacionais e de Projeto Para o bom desempenho de todo o conjunto de moagem, como foi dito antes, a uniformidade e continuidade de alimentação da cana é um fator imprescindível. Entretanto, para se conseguir o intento é necessário, além do projeto adequado destes setores, uma operação correta dos equipamentos. A seguir listamos alguns pontos importantes com respectivo comentário. (A) - Layout Deve-se dar especial atenção na fase de implantação dos equipamentos industriais. O layout dos equipamentos deve ser bem racional, dando-se uma especial atenção ao tráfego eficiente dos caminhões de cana, pois um layout mal feito nunca propiciará uma alimentação de cana adequada, além de tornar difícil o posterior rearranjo e modificações. (B) - Acionamento de mesas e esteiras O acionamento das mesas e esteiras de cana deve ser com velocidade continuamente variável, para possibilitar ao operador, principalmente das mesas alimentadoras, o controle de camada de cana sobre as esteiras e a maior uniformidade de alimentação possível. A uniformidade total de alimentação só é conseguida com automatização total da alimentação, o que não pode ocorrer se a velocidade dos transportadores não for variável. (C) - Cabine do operador das mesas. O operador das mesas alimentadoras deve possuir uma visão clara e perfeita de todo o conjunto de mesas e esteiras, assim como a transferência de cana de um equipamento a outro. Portanto, a localização da cabine do operador é importante para atender a estes requisitos. Para sistemas mais modernos a alimentação é totalmente automatizada, a cabine de operação encontra-se no centro geográfico da usina e todo o processo (inclusive fabricação, caldeiras, 37
  39. 39. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS fermentação e destilação) é comandado desta cabine. Em pontos vitais são colocadas câmeras de TV por meio das quais o operador tem uma visão pontual. (D) - Largura de mesa Figura 4.1 - Largura de mesas alimentadoras(E) - Ligação mesa/esteira 38
  40. 40. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 4.2 - Altura de descarga 39
  41. 41. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS(F) - Dimensões recomendadas para instalação MESA CONVENCIONAL / ESTEIRA METÁLICA Figura 4.3 - Instalação de mesa convencional/esteira de cana 40
  42. 42. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS(G) - Dimensões recomendadas para instalação MESA 45o / ESTEIRA DE CANA Figura 4.4 - Instalação de mesa 45°/esteira de cana 41
  43. 43. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS(H) - Alimentação da esteira Figura 4.5 - Alimentação de esteira 42
  44. 44. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS(I) - Cana na esteira FIG. 4.6 - Altura de Camada de Cana na Esteira 43
  45. 45. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS5 Preparo de Cana5.1 Objetivo A cana, por natureza, possui uma estrutura sólida e a sacarose encontra-se na polpa interna envolta em casca dura. Para facilitar o trabalho de extração deve- se desfazer esta formação natural. Os objetivos do preparo de cana são: − Romper a estrutura dura da cana desagregando os tecidos fibrosos e transformando-os em partículas com granulometria mais ou menos uniforme. − Abrir e romper maior número de células possíveis, sem no entanto extrair sacarose. − Aumentar a densidade da cana. Deve-se ainda manter pedaços de fibra com comprimento suficiente para promover a alimentação da moenda. Com isto consegue-se um material homogêneo e permeável que facilita a extração e o controle e uniformidade de alimentação das moendas. A cana assim preparada, além de propiciar o aumento de densidade, possibilita a instalação de calha Donelly, que favorece enormemente o aumento de capacidade das moendas. A densidade é elevada de 175 para cerca de 350 kg/m 3 no caso de cana inteira. O rompimento de células também torna a embebição mais eficiente, pois promove uma maior diluição e lavagem da sacarose nas células abertas. Portanto, para se obter a conjugação de alta moagem com elevada extração, um bom preparo de cana é de fundamental importância. No processo de difusão, a combinação de células abertas e fibras longas, é fator decisivos para conseguir boa permeabilidade no colchão de cana, tornando assim o processo físico-químico de lixiviação e percolação eficiente dentro do difusor, obtendo-se elevada extração de sacarose. 44
  46. 46. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Os equipamentos utilizados para o preparo de cana são combinações de jogos de facas e desfibradores.5.2 Jogo de facas Consiste de um eixo robusto no qual são montados os suportes que sustentam as lâminas, e este conjunto (rotor), gira sobre mancais de rolamentos. As lâminas com gumes cortantes, descrevendo movimento giratório, cortam e rompem a cana sobre as esteiras. Os jogos de facas podem ser fixos ou oscilantes. As facas fixas normalmente são mais leves, as lâminas são mais finas e em menor número. A fixação no suporte pode ser através de parafusos ou por encaixe (Fig. 5.1). Geralmente são utilizadas como 1 o jogo nivelador ou jogo de faca espalhador para alimentar os desfibradores verticais. A velocidade periférica normalmente é de aproximadamente 50 m/s, com uma rotação de 600 rpm. Figura 5.1 - Facas fixas 45
  47. 47. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Quanto às facas oscilantes, possuem maior quantidade de lâminas e são mais pesadas, formando uma disposição hexagonal. As lâminas são oscilantes em torno de eixos presos a suportes (Fig. 5.2). Podem ser usadas tanto para 1 o ou 2o jogo de facas. Os jogos de facas desenvolvidos pela Copersucar são as facas oscilantes denominadas de COP 8 e COP 9. A diferença básica entre elas reside no diâmetro de giro e na rotação, mantendo-se a mesma velocidade periférica de 60 m/s (Fig. 5.2). O COP 8 gira a 630 rpm, com um diâmetro de giro de 1.820 mm e o COP 9 gira a 750 rpm, com um diâmetro de giro de 1.515 mm. Como o COP 9 possui diâmetro menor, sua utilização é direcionada para esteiras de bitolas menores, enquanto que o COP 8 é indicado para esteiras com bitolas maiores. O sentido de rotação é concordante com o de deslocamento da esteira. Figura 5.2 - Facas oscilantes COP 8 46
  48. 48. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS5.3 Desfibrador O preparo eficiente de cana com jogo de facas rompe um apreciável número de células, mas não o suficiente para práticas modernas de extração que clamam por elevada extração com alta moagem. A função do desfibrador consiste em completar o preparo de cana para romper a maior quantidade possível de células que contém a sacarose e ainda manter o comprimento das fibras longas (100 mm). É de fundamental importância que o jogo de facas seja seguido pelo desfibrador, para o bom desempenho das moendas e do difusor. Basicamente, existem dois tipos de desfibradores: convencional e vertical.5.3.1 Desfibrador convencional A construção do corpo principal é idêntica à de facas oscilantes. Consiste de um eixo robusto no qual são montados os suportes que sustentam as lâminas, e este conjunto (rotor), gira sobre mancais de rolamentos. Faz parte do desfibrador ainda, a placa desfibradora e o tambor alimentador. As lâminas são oscilantes em torno de eixos presos a suportes (Figuras 5.3 e 5.4).O formato das lâminas, também chamadas de martelos, é reto e retangular e não possuem gumes cortantes como as facas, pois desempenham uma função diferente (Figura 5.4). É montado sobre a esteira de cana e gira em sentido contrário ao deslocamento da mesma. A placa desfibradora, posicionada na parte superior do rotor, com formato curvo acompanhando o diâmetro de giro dos martelos, possui na sua face interna saliências formadas por barras retangulares transversais. O tambor alimentador, posicionado em frente ao rotor, em um nível um pouco acima deste, tem a função de direcionar a cana entre o martelo e a placa. Pelo próprio movimento do rotor do desfibrador e ajudada pelo tambor alimentador, 47
  49. 49. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS a cana é forçada a passar entre a placa e o martelo, até atingir o início das barras da placa desfibradora, onde ocorre o desfibramento pela ação de cisalhamento da camada de cana (Figura 5.3). Figura 5.3 - Desfibrador COP 5, tambor alimentador e placa desfibradora 48
  50. 50. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 5.4 - Desfibrador COP 5 Os desfibradores convencionais possuem uma velocidade periférica de 60 m/s. As versões desenvolvidas pela Copersucar são o COP 5 e o COP 6. O COP 6 gira a uma rotação de 750 rpm e tem um diâmetro externo de 1.525 mm, enquanto o COP 5 gira a 630 rpm, com um diâmetro externo de 1.832 mm, ambos com uma velocidade periférica de 60 m/s. Como o COP 6 possui um diâmetro menor, o seu uso é direcionado às esteiras de menor bitola, enquanto o COP 5 é direcionado às de maior bitola. 49
  51. 51. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS5.3.2 Desfibrador vertical Este desfibrador é de concepção mais pesada. Sua construção consiste, como no convencional, de um eixo robusto no qual são montados os suportes das lâminas. A sustentação do rotor é feita por mancais de rolamentos com lubrificação forçada a óleo devido à elevada rotação. A disposição dos martelos, também oscilantes, difere ligeiramente com relação ao convencional por serem em maior número (Figura 5.5). Faz parte do conjunto a placa desfibradora, que neste caso é maior, cobrindo um ângulo de aproximadamente 90 o. A sua montagem é feita na queda da cana, na cabeceira da esteira metálica. É sempre necessário uma faca espalhadora ou tambor duplo nesta região para uniformizar a alimentação do desfibrador (Figura 5.8). A rotação dos desfibradores verticais pode ser de 1.000 ou 1.200 rpm, com uma velocidade periférica de 90 a 95 m/s. Consegue-se com estes desfibradores um preparo de cana melhor, entretanto o consumo de potência é maior. 50
  52. 52. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 5.5 - Desfibrador vertical e martelo 51
  53. 53. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS5.3.3 Potência instalada e esquema de instalação COP9/COP6 FF* - Faca fixa Figura 5.6 - Potência instalada e esquema de instalação COP9/COP65.3.4 Potência instalada e esquema de instalação COP8/COP5 Figura 5.7 - Potência instalada e esquema de instalação COP8/COP5 52
  54. 54. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS5.3.5 Potência instalada e esquema de instalação desfibrador vertical Figura 5.8 - Potência instalada e esquema de instalação do desfibrador vertical5.4 Instalação e acionamento do jogo de facas e desfibradores O acionamento do jogo de facas e desfibradores, na maioria dos casos, é feito por turbina a vapor acoplada ao turbo redutor (Fig. 5.9). Em menor escala, são utilizados motores elétricos. Na figura 5.6 temos uma instalação típica dos equipamentos do preparo de cana direcionada às esteiras de bitolas menores (48" e 54"). Normalmente usa- se um jogo de facas COP 9 seguido de um desfibrador COP 6. Quando a moagem é elevada, são utilizados dois jogos de facas. O primeiro, na maioria dos casos, utiliza facas fixas, e o segundo, uma faca COP 9 seguido de um 53
  55. 55. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS desfibrador COP 6. As potências consumidas para estas configurações estão tabeladas na mesma figura em função da TFH (tonelada de fibra por hora). Na Figura 5.7 temos uma instalação típica direcionada às esteiras 54", 66", 78" e 84". Normalmente, usa-se um jogo de facas COP 8 seguido de desfibrador COP 5. Para altas moagens, o COP 8 é precedido de mais uma faca fixa ou um outro COP 8. As potências consumidas para estas configurações estão tabeladas na mesma figura em função da TFH. A instalação, nos dois casos, é feita sobre a esteira de cana. Na Figura 5.8 temos uma instalação típica com o uso de desfibradores verticais. Neste tipo de instalação usa-se o COP 8 como primeiro jogo de facas, seguido de uma faca fixa espalhadora e do desfibrador vertical, posicionados respectivamente na cabeceira e queda da esteira. Figura 5.9 - Acionamento de facas e desfibradores 54
  56. 56. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS5.5 Índice de preparo O trabalho realizado pelos equipamentos de preparo de cana é medido através do índice de preparo, que representa a relação percentual de pol das células abertas em relação à pol total da cana. Para maiores detalhes, ver caderno sobre controle químico editado pela Copersucar. No preparo convencional, indicado nas Figuras 5.6 e 5.7, o índice de preparo varia de 80 a 85%. Na instalação com desfibrador vertical, indicada na figura 5.8, varia de 90 a 92%.5.6 Cuidados operacionais e de manutenção Os cuidados operacionais e de manutenção mais comuns durante a safra para jogos de facas e desfibradores são: (A) - Verificar sempre se a rotação de trabalho das facas ou desfibrador coincide com a rotação nominal do equipamento. Geralmente esta é uma medida indireta, ou seja, a rotação é medida através de tacômetro no eixo da turbina. Portanto, antes deve-se calcular a rotação nominal da turbina. Para isso, multiplica-se a rotação nominal das facas ou desfibrador, pela relação de transmissão do redutor. Exemplo: Jogo de facas COP 8 − Rotação de trabalho 630 rpm − Relação de transmissão do redutor 1: 6,37 − Rotação de trabalho da turbina 630 x 6,37 = 4.013 Portanto, a turbina deve ser ajustada para girar a 4.013 rpm. 55
  57. 57. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS (B) - Manutenção das facas e desfibradores (Fig. 5.10). As lâminas das facas e dos desfibradores desgastam-se após certo período de funcionamento. O desgaste depende da quantidade de cana processada, fibra de cana, impurezas na cana, qualidade da solda, etc. Algumas usinas recuperam as lâminas das facas e do desfibrador sem retirá-las do rotor, quando o desgaste é pequeno. Nesta operação, o fio terra da máquina de solda deve estar conectado ao rotor, para que se evite uma passagem de corrente sobre os rolamentos que poderiam ser danificados. Entretanto, a melhor prática é trocar as lâminas após certo nível de desgaste. No caso das lâminas dos desfibradores, pode-se virar os martelos para trabalhar com a outra face, e quando as duas estiverem gastas, então proceder à troca. O desgaste das lâminas das facas e desfibradores depende de vários fatores e cada usina possui sua particularidade, portanto recomenda- se que cada usina estabeleça seu próprio período de troca e manutenção, observando-se os desgastes e também acompanhando-se a queda do índice de preparo. As lâminas gastas são recuperadas com solda, desde que estejam em bom estado. Um cuidado especial deve ser tomado para recuperação das lâminas que, ao serem recuperadas, devem ficar todas com o mesmo comprimento e peso para evitar qualquer desbalanceamento do conjunto do rotor e também para manter uniforme a abertura entre a placa e a extremidade do martelo. Na recuperação dos martelos, um cuidado que se deve tomar é deixar a extremidade da lâmina em canto vivo e nunca arredondada pois este formato é um fator que influencia bastante no índice de preparo. 56
  58. 58. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 5.10 - Lâminas e martelos 57
  59. 59. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 5.11 - Balança e gabarito para recuperação de lâminas Para a recuperação destas lâminas a COPERSUCAR possui o projeto de um dispositivo que facilita este trabalho. Trata-se de uma "balança" (Fig. 5.11) na qual, em um dos lados, coloca-se uma lâmina com peso e comprimento padrão, e no outro, a lâmina a ser recuperada. Os pesos de todas as lâminas recuperadas são então verificados por comparação, sempre com o mesmo padrão. Num outro dispositivo, tipo gabarito, verifica-se também o comprimento das lâminas à medida que forem sendo recuperadas. (C) - Outro aspecto a verificar, no início de cada safra, é a ajustagem da placa desfibradora. A abertura mínima é de 5 mm, entretanto esta abertura pode ser sensivelmente maior desde que o índice de preparo de cana esteja na faixa especificada do equipamento. Ademais, quanto menor a abertura, maior o consumo de potência. 58
  60. 60. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS6 Alimentação do 1º Terno Para o bom desempenho dos conjuntos de moendas é de fundamental importância o trabalho realizado pelo 1º terno, pois deste dependerá em grande parte o desempenho da extração, capacidade de moagem e uniformidade do processo. A idéia básica é tentar extrair o máximo de sacarose possível no 1º terno e, ao mesmo tempo, manter uma elevada capacidade de moagem. Por outro lado, deve se manter também uma uniformidade e constância de alimentação deste terno para que esta situação possa se repetir nos demais. Quando se extrai o máximo possível de sacarose no 1º terno, a embebição se torna mais eficiente nos restantes e, em consequência, melhora a extração total do conjunto. Como veremos no capítulo adiante, a regulagem de moenda é feita todas a safras. Do ponto de vista macroscópico ela pode ser vista como cálculo das aberturas dos ternos, para que passe uma determinada quantidade de cana por unidade de tempo. A variação voluntária na quantidade horária a ser esmagada é feita variando-se a rotação dos ternos, desde que a qualidade da matéria-prima se mantenha. Em outras palavras, a moenda é uma máquina essencialmente volumétrica, portanto para se conseguir uma boa performance é necessário que sempre exista uma camada de cana constante na moenda. Daí a importância da alimentação constante e uniforme da mesma. Os requisitos básicos para se obter a combinação de elevada extração com elevada moagem são: − Preparo de cana eficiente. − Alimentação efetiva, forçada e robusta. − Utilização intensiva de solda tipo "chapisco" nos rolos. − Drenagem adequada dos rolos. 59
  61. 61. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS − Embebição composta, com uma vazão de água constante de pelo menos 250% da fibra. − Operação e manutenção cuidadosa. − Sistema automático de alimentação do 1° terno, evitando oscilações na moagem. − Automatização de todos os ternos da moenda, necessitando portanto que todos os ternos sejam equipados com calha Donnely. A seguir veremos duas maneiras mais eficientes, atualmente utilizadas para alimentação do 1° terno. Como o bicão e a esteira forçada já são sistemas obsoletos, não serão citados.6.1 Alimentação com rolo de pressão e calha Donnelly A Figura 6.1 ilustra este sistema de alimentação. A moenda de três rolos, deve ser necessariamente equipada com rolo de pressão. A alimentação consiste de calha Donnelly, que é uma calha com certa altura, fechada totalmente, com seção transversal retangular e com abertura divergente no sentido de alimentação da moenda. Quando se enche a calha, pelo próprio peso formado pela coluna de cana preparada, a densidade no fundo elevar-se-á. Esta densidade é da ordem de 500 a 550 Kg/m 3, tornando a alimentação eficiente e possibilitando elevada moagem e extração. Note que este aumento da densidade é conseguido devido ao bom preparo de cana, daí a importância do desfibrador. A calha, além de regularizar e uniformizar a moagem, ainda torna a pressão dos rolos sobre o colchão de cana mais constante durante todo o processo de moagem desde que seja mantida sempre cheia. No entanto, para se alimentar esta calha, com pouca abertura em sua parte superior, é necessário uma camada de cana fina. Isto se consegue, utilizando- se um transportador de correia com velocidade elevada. A transferência de cana da esteira metálica a este transportador é feita pelo espalhador, quando se usa o preparo convencional, para se obter uma camada fina e homogênea. 60
  62. 62. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS O transportador de correia possibilita também a instalação do eletroimã sobre si. Sua instalação se deve à proteção dos componentes das moendas, principalmente das camisas, contra os danos causados por materiais ferrosos estranhos, que porventura possam vir com o carregamento, ou mesmo por algumas lâminas que possam se desprender das facas ou desfibradores. Figura 6.1 - Alimentação por rolo de pressão e calha Donnelly.6.2 Alimentação com pressure feeder e calha Donnelly Este equipamento foi desenvolvido na Austrália e é largamente usado neste país. O objetivo é vencer as dificuldades de alimentação das moendas, principalmente quando se usa uma taxa de embebição elevada. Não se tem conhecimento de sua aplicação no Brasil. Consiste de 2 ou 3 rolos posicionados a montante da moenda convencional de 3 rolos, em uma posição mais elevada e ligados por uma calha fechada, levemente divergente que conduz o bagaço sob pressão à entrada da moenda (Fig. 6.2). Por sua vez, o pressure feeder é alimentado pela calha Donnelly 61
  63. 63. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS como visto no item anterior. É acionado pela mesma turbina da moenda, por uma derivação de um par de engrenagens do conjunto de acionamento. Figura 6.2 - Alimentação com pressure feeder e calha Donnelly6.3 Cuidados operacionais Dois aspectos devem ser destacados quando se alimenta as moendas com calha Donnelly. (A) - Sempre verificar a montagem correta da calha. A chapa traseira deve ter uma inclinação de 4° e a dianteira de 6° em relação à linha vertical, isto para assegurar a abertura divergente no sentido de alimentação da moenda. As dimensões de montagem em relação ao transportador de correia estão tabeladas na figura 6.3. (B) - A face interna da calha deve estar lisa, sem saliências e isenta de pingos de solda para evitar embuchamento. (C) - Durante a operação, a calha deve estar sempre com cana a uma altura de pelo menos 2/3 da altura total, para assegurar uma boa performance. A 62
  64. 64. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS melhor forma de se obter isto, é instalando o controle automático de alimentação. Figura 6.3 - Calha Donnelly 63
  65. 65. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS7 Moagem da Cana7.1 Introdução Nesta fase do processamento da cana, o objetivo principal é extrair ao máximo o açúcar contido na cana através da remoção de seu caldo. Esta remoção é conseguida por meio de sucessivos esmagamentos da camada de bagaço à medida que esta camada passa pelos ternos de moenda. Além do esmagamento, é necessário também a adição de água ou caldo de embebição a partir do 2º terno de moenda, visando a diluição do açúcar existente na cana. Outro objetivo da moagem é a produção de um bagaço final em condições de umidade favoráveis a uma queima eficiente nas caldeiras. Para que essas duas metas básicas possam ser atingidas é necessário um rigoroso controle de operação nas moendas, atentando para os vários fatores que influenciam no seu desempenho. Dentre esses fatores podemos destacar os seguintes: − Eficiência do sistema de preparo de cana; − Eficiência da alimentação de cana no 1º terno; − Carga hidráulica, oscilação e rotação; − Condição superficial das camisas; − Controle de aberturas; − Tipos de frisos; − Ajuste de bagaceiras e pentes; − Sistema de embebição; − Alimentação dos ternos intermediários. 64
  66. 66. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS7.2 Eficiência do sistema de preparo de cana Sabemos que a moagem é um processo volumétrico e que portanto ela será mais eficiente à medida que aumentarmos a densidade da cana na entrada do primeiro terno. Isto é conseguido após a passagem da cana pelos jogos de facas e pelo desfibrador, elevando a densidade da cana inteira (175 kg/m 3) ou da cana picada (350 kg/m 3) para valores em torno de 450 kg/m 3. Outra função muito importante do sistema de preparo é realizar o máximo rompimento de células da cana, facilitando a retirada do caldo através do esmagamento e da embebição nas moendas. Essa função é desempenhada pelo desfibrador, como já foi visto, e a intensidade do rompimento de células obtido é medida através do "índice de preparo". Este valor, obtido por análise, representa a porcentagem de pol existente nas células que foram rompidas em relação à pol da cana. Deve-se atentar para o fato de que as fibras devem manter o maior comprimento possível, condição necessária para que tenhamos uma boa alimentação das moendas. Demais recomendações podem ser verificadas no capítulo 5 - Preparo de Cana.7.3 Eficiência da alimentação de cana no 1º terno Os sistemas de alimentação de cana, preparo de cana e alimentação do 1º terno são fundamentais para que tenhamos uma moagem eficiente. Como essas condições são de tal importância e anteriores ao processo de moagem, as melhorias a serem feitas no sistema devem começar por esses setores. Em outras palavras, qualquer controle, por mais eficiente que seja, no setor de moagem, não terá grande influência se não ficar garantida uma alimentação no 1º terno o mais regular possível, minimizando as falhas de cana ou os picos de carga. 65
  67. 67. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Certas informações, tais como: nível de cana na calha Donnelly, velocidade e carga dos acionamentos das esteiras de alimentação, devem estar disponíveis inclusive para o operador das mesas de alimentação, que é o elemento de maior responsabilidade na manutenção das condições acima descritas. Maiores detalhes devem ser verificados no capítulo 6.7.4 Carga hidráulica, oscilação e rotação Para efeito do controle de moagem, os três fatores acima devem ser avaliados simultaneamente. Isto porque existe uma relação de dependência entre eles, em torno do volume de cana que passa pelas aberturas da moenda. O primeiro item, carga hidráulica, será visto com maiores detalhes no capítulo 8 - Sistema Hidráulico - , portanto, vamos comentar sobre os outros dois; oscilação e rotação.7.4.1 Oscilação A passagem do bagaço pelas aberturas da moenda a uma determinada velocidade provoca no rolo superior um movimento de oscilação limitado pela pressão hidráulica aplicada sobre o mesmo. Este movimento, previsto no cálculo de aberturas das moendas deve ser o mais constante possível, em torno de um determinado valor médio e praticamente igual em ambos os lados, evitando dessa maneira esforços adicionais no eixo, no acionamento ou nos componentes do rolo, como por exemplo, nos flanges. É muito importante, na montagem dos castelos das moendas, estabelecer um desnível adequado entre o eixo superior da moenda em repouso e o eixo da volandeira ou do redutor final do acionamento. Este desnível deverá ser aproximadamente igual à oscilação média do rolo superior no terno considerado, e deve estar compatível com a regulagem da moenda e com as limitações de oscilação no cabeçote hidráulico (ver capítulo 8). Dessa maneira, o rolo superior deverá trabalhar a maior parte do tempo alinhado com o acionamento, evitando esforços indesejáveis. 66
  68. 68. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS A oscilação hidráulica é um parâmetro importantíssimo na operação da moenda, sendo um ótimo indicativo do desempenho de um terno. Oscilações muito pequenas podem ocorrer devido a problemas de alimentação ineficiente das moendas, carga hidráulica excessiva, regulagem das aberturas inadequada ou alta rotação. No caso de carga hidráulica excessiva, até mesmo a flutuação do eixo fica dificultada. Oscilações muito exageradas podem ocorrer devido à super alimentação das moendas, carga hidráulica baixa, regulagem das aberturas inadequada ou baixa rotação. Variações excessivas da oscilação podem ocorrer devido à alimentação desuniforme das moendas ou até mesmo flutuações muito grandes de embebição, carga hidráulica baixa e pressão inadequada no balão de nitrogênio do acumulador hidráulico. Oscilações desiguais nos dois lados da moenda podem ocorrer devido à alimentação irregular ao longo do comprimento do rolo, problemas na guia de um dos mancais que impeçam sua livre movimentação e esforços do acionamento, cuja influência é discutível. Este problema pode ser evitado, utilizando-se pressões hidráulicas diferentes de cada lado da moenda. Podemos verificar ainda se existe folga excessiva no conjunto eixo/mancal superior, castelo/cabeçote hidráulico e placa de apoio do mancal superior/pistão hidráulico (ver Figuras 8.1 e 8.2). Caso a somatória dessas folgas seja excessiva teremos uma oscilação da condição de repouso até um determinado valor, sem aplicação de carga hidráulica. Portanto, o movimento será rápido e brusco até esse ponto, onde a carga hidráulica passa a atuar. A partir daí, a variação será suave, devido à ação do acumulador. O valor de oscilação lido até o término do movimento brusco, será a folga total existente. 67
  69. 69. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS No caso desse valor ser elevado (acima de 3mm), deve-se procurar eliminar as folgas. Para que possamos verificar todos esses fatores, é necessário instalar em todos os ternos da moenda um marcador de oscilação com relativa precisão. Recomenda-se a utilização de sistemas mecânicos, o mais rígido possível, evitando a presença de cabos e molas, que devem ser substituídos por uma haste rígida presa ao mancal superior, e acompanhando a inclinação do castelo, se for o caso. De preferência o marcador deve indicar também a oscilação máxima. (ver Fig. 7.1). Recentemente, têm sido introduzidos com sucesso, medidores de oscilação do tipo L.V.D.T., bem como sensores magnéticos de proximidade similares aos utilizados em posicionadores de válvulas de controle. O sinal proveniente desses medidores, juntamente com o sinal dos sensores de nível das calhas de alimentação por gravidade de ternos intermediários, vêm sendo utilizados para o controle da alimentação dos mesmos, pela alteração na rotação de seus acionamentos. Com esses recursos implementados, podemos fazer levantamentos periódicos diários, da oscilação em cada lado de todos os ternos de moenda, com os quais podemos avaliar todos os fatores citados , e também ter parâmetros para alterar a regulagem das moendas ou aplicar solda em determinado terno. 68
  70. 70. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 7.1 - Marcador de Oscilação No caso da regulagem, temos uma média de oscilação em cada terno no início da safra e as aberturas correspondentes ao mesmo período. Após um determinado tempo, teremos provavelmente uma diminuição da oscilação provocada pelo desgaste das camisas com consequente alteração nas aberturas. Neste instante, deve-se proceder a uma pequena correção nas aberturas (principalmente a de saída) que fatalmente fará a média da oscilação retornar aos valores do início de safra. 69
  71. 71. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS No caso de aplicação de solda, podemos ter um aumento de oscilação num determinado terno, provocado pela falta de "pega" entre o rolo superior e o rolo de saída. Neste instante deve-se acentuar a aplicação de solda nesses rolos.7.4.2 Rotação da moenda De uma maneira geral a extração aumenta com a diminuição da rotação da moenda. Porém, como a rotação é diretamente proporcional à moagem e na maioria das usinas essa meta é prioritária, deve-se procurar trabalhar com a menor rotação possível que nos possibilite alcançar a moagem desejada, e estar dentro da faixa de rotações máxima e mínima das turbinas existentes. O estabelecimento da rotação de trabalho para cálculo das aberturas da moenda é feito, levando-se esse critério em consideração. Portanto, ao utilizarmos rotações diferentes da prevista, estaremos principalmente alterando a moagem da cana. Convém salientar aqui a diferença entre alterar a rotação do 1º terno ou dos demais. No caso do 1º terno, aumentando ou diminuindo a rotação a moagem será alterada da mesma forma e proporcionalmente. Portanto, se a moenda estiver trabalhando com eficiência numa rotação e deseja-se alterar a moagem, mantendo as mesmas condições de trabalho do conjunto, deve-se alterar igualmente a rotação de todos os ternos. Por outro lado, a alteração da rotação de um terno que não seja o primeiro, não influi na moagem, e portanto tem praticamente o mesmo efeito de alterar na mesma proporção as aberturas da moenda, aliviando ou aumentando a carga na mesma. Porém, esse procedimento de alterar a rotação para melhorar o desempenho de um terno só é válido para moendas com acionamento individual.7.4.3 Controle de alimentação de ternos intermediários 70
  72. 72. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Com o objetivo de um melhor controle de alimentação de ternos intermediários, muitas usinas, dotadas de calha de alimentação por gravidade e marcador de oscilação (do tipo L.V.D.T. ou sensor magnético de proximidade), vêm implementando o controle automático da rotação desses ternos. Trata-se de um controle de tipo seletivo, onde a rotação é controlada pela oscilação do terno, desde que o nível da calha de alimentação por gravidade não esteja demasiadamente alto, situação em que o controle passa a ser efetuado por esse nível. Quando esse controle é aplicado a moendas com acionamento duplo, também é seletivo, alternando o controle para a moenda que apresentar maior diferença entre o valor medido de oscilação ou de nível e o valor estabelecido como setpoint para a moenda considerada.7.5 Frisos7.5.1 Introdução Nas camisas das moendas, são executados frisos, que têm por finalidade: − Aumentar a área superficial, melhorando a "pega" da moenda. − Proporcionar melhores condições de drenagem do caldo na região do fundo do friso. Suas dimensões variam em função dos seguintes fatores: − Posição do rolo no conjunto de moagem; − Qualidade do preparo de cana; − Existência de eletroímã; − Moagem horária; − Moagem da safra; 71
  73. 73. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS − Capacidade de drenagem.7.5.2 Dimensões (Figura 7.2) Na Figura 7.2, podemos verificar as dimensões básicas dos frisos mais usuais. Os frisos com ângulos maiores (45°), por serem mais resistentes, são normalmente utilizados em moendas onde a qualidade do preparo é ruim ou que não apresentam eletroímã. Possuem uma área superficial menor que os frisos de mesmo passo e menor ângulo (35°), comprometendo a "pega" das moendas. Os frisos de menor ângulo (35°), são recomendados onde o preparo de cana é bom, em instalações com eletroímã. Apresentam maior área superficial, com maior "pega" das moendas. Apresentam ainda a vantagem de, por serem mais profundos, terem maior capacidade de drenagem no fundo do friso. Frisos com maior passo (2") são normalmente utilizados no 1º ou no 1º e 2º ternos das moendas, mesmo com preparo eficiente, por serem mais resistentes e apresentarem menor desgaste. Nos demais ternos, utiliza-se normalmente frisos de 1 1/2" por apresentarem maior área de contato e possibilitarem melhor alimentação das moendas. Para melhorar problemas de umidade no último terno, muitas vezes utiliza-se o friso de 1" nos rolos de saída e superior, que apesar de exigir uma manutenção mais rigorosa, apresenta bons resultados. Dependendo da cana moída na safra, é necessário a troca das duas camisas no meio da safra. Nos rolos de pressão utiliza-se sempre frisos com mesmo passo e ângulo do rolo de entrada. 72
  74. 74. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 7.2 - Frisos de Moendas Além dessas recomendações para utilização dos frisos, deve-se ainda procurar a maior padronização possível ou aproveitamento nos casos de refrisamentos. Normalmente, utiliza-se dois tipos de friso numa mesma moenda; um para 1º e 2º ternos e outro para os demais, conforme foi comentado. As combinações de frisos normalmente utilizadas, dependendo das condições da instalação descrita anteriormente, são: − 2" x 35o no rolo de entrada e 2" x 45 o nos rolos superior e de saída em todas as moendas. − 2" x 35o nos rolos de entrada, superior e saída em todas as moendas. 2" x 35o nos rolos de entrada, superior e saída da 1ª moenda ou da 1ª e 2ª moenda e 1 1/2" x 35° nos rolos de entrada, superior e saída da 2ª ou da 3 a à última moenda. 73
  75. 75. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS − 2” x 35o no rolo de entrada, 2” x 45 o nos rolos superior e de saída da 1 a moenda ou da 1 a e 2a moenda, 1 1/2” x 35 o no rolo de entrada, e 1 1/2” x 45o nos rolos superior e de saída da 2 a ou da 3a à última moenda. − Opção: 2" x 35° no rolo de entrada e 1" x 35° nos rolos superior e de saída no último terno.7.5.3 Tipos de frisos Na Figura 7.3 podemos verificar uma indicação da linha de centro da moenda passando pelo centro da cabeça do friso, e outra passando pela metade do flanco do friso. No primeiro caso, temos um friso do tipo "macho", normalmente utilizado no rolo superior e de pressão das moendas. Nos rolos inferiores, normalmente utiliza-se o friso do tipo "fêmea", onde a linha de centro da moenda passa pelo centro do fundo do friso. No segundo caso, temos o friso "universal", que é instalado em todos os rolos da moenda e apresenta a vantagem de se ter as camisas superior, de entrada e de saída intercambiáveis. Para isso, é necessária a inversão do lado do eixo ao passá-lo da posição de superior para inferior e vice-versa. Neste caso, é necessário que todos os eixos tenham quadrado e rebaixo para rodete dos dois lados. Temos, além da padronização, a vantagem de um maior aproveitamento de camisas e menor quantidade de eixos e camisas de reserva. Os problemas com desgaste acentuado e manutenção dos quadrados dos eixos também diminuem, pois cada eixo trabalha como superior de três em três safras, devido ao rodízio de camisas ser sempre como indicado a seguir: 1a safra 2 a safra 3 a safra refrisada refrisada Saída (nova) Superior Entrada descartada7.5.4 Solda nos frisos 74
  76. 76. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Com o objetivo de minimizar o desgaste na extremidade dos frisos, que pode levar até a quebra dos mesmos, e também de melhorar a "pega" nas moendas deve-se proceder à aplicação de solda nos frisos. Basicamente existem 2 tipos de aplicação: − Solda na cabeça do friso (Figura 7.3): Executada normalmente no início da safra, conforme esquema da Figura 7.3. Durante a safra, em paradas programadas deve-se procurar refazer a solda nos frisos mais afetados pelo desgaste. Maiores detalhes podem ser obtidos na Especificação Técnica Copersucar 74.048.31.36 (Procedimento de Soldagem - Rolos de Moenda - Picotes) Figura 7.3 - Solda na cabeça do friso − Solda nos flancos do friso: (Figura 7.4) Deve ser feita durante a safra, conforme o esquema da Figura 7.4., em todos os rolos (entrada, superior e saída), mantendo sempre uma rugosidade elevada nos flancos. Isto aumenta sensivelmente a "pega" da moenda, melhorando a alimentação. A solda é feita com o rolo em movimento. 75
  77. 77. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 7.4 - Solda nos flancos dos frisos7.6 Controle de aberturas A verificação das aberturas é feita com cintel no início da safra, conforme veremos no capítulo 11 - Regulagem de Moendas. No entanto, deve ser feito um controle periódico, adotando-se certos critérios, durante a safra. Após os ajustes iniciais no começo da safra, quando podem ser feitas alterações, devido a problemas como oscilação excessiva ou muito baixa, deve-se proceder à primeira medição de aberturas. Este registro deve ser arquivado e considerado como ideal, para comparações com as medições futuras. Recomenda-se medir as aberturas de saída da moenda periodicamente, comparando os valores medidos com os do início da safra. Deve-se confrontar também as medições de oscilação efetuadas no mesmo período. Caso haja aumento nas aberturas medidas e decréscimo nas oscilações médias, deve-se 76
  78. 78. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS proceder à alteração da abertura para valores próximos aos da primeira medição.7.7 Ajuste de bagaceiras e pentes7.7.1 Introdução No decorrer da safra as bagaceiras e pentes devem ser periodicamente examinados a fim de ajustá-los novamente aos rolos de entrada, no caso da bagaceira, e superior e de saída, no caso dos pentes.7.7.2 Ajuste das bagaceiras (ver Fig.7.5) Rotineiramente, deve ser feita uma verificação no aperto do tirante de regulagem da bagaceira. Caso ele não esteja tensionado, isto deve ser feito, apertando-se a porca do mesmo, igualmente dos dois lados da moenda. Esse aperto não deve ser excessivo, pois após o ajuste da bagaceira no início da safra, o aperto deve ser suficiente apenas para encostar bem a mesma no rolo de entrada, eliminando as folgas nos frisos. Normalmente, recomenda-se também um exame periódico, nas paradas da moenda, do estado dos frisos da bagaceira. Isto pode ser feito por baixo da mesma. Se houver muito bagaço nas laterais do friso, provavelmente há um desgaste excessivo. Neste caso, a incidência de "embuchamentos" na moenda pode aumentar, forçando a troca da bagaceira. Porém, na maior parte das usinas, a sua duração é de uma safra, a não ser naquelas que apresentam uma quantidade muito grande de cana moída na safra ou um alto índice de impurezas minerais. 77
  79. 79. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 7.5 - Ajuste de bagaceiras7.7.3 Ajuste de pentes Os pentes já apresentam um desgaste mais acentuado, principalmente o superior, devido ao movimento de oscilação do rolo. O pente convencional (Fig. 7.6) sofre a ação de uma mola que o pressiona contra o rolo. Após o aperto do pente, devemos limitar o seu avanço pela ação da mola, encostando a contraporca no braço do pente. Isto fará com que a ação da mola fique restrita apenas à condição de "encabelamento" do rolo, evitando com isso um esforço muito grande no seu sistema de fixação. 78
  80. 80. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 7.6 - Pente convencional O pente especial de chapa (Fig. 7.7) é preso a um braço rígido no mancal superior da moenda, minimizando seu desgaste, pois ele acompanha o rolo superior no seu movimento de oscilação. Outra vantagem é o melhor escoamento de caldo do rolo superior e a facilidade de aplicação de solda no mesmo. Para ajuste, deve ser levemente encostado ao friso do rolo e travado com a contraporca. O controle sobre a folga do mesmo no friso do rolo é muito mais severo, pois em casos de "encabelamento", o esforço é muito grande no sistema de fixação, podendo danificar o braço de apoio ou até mesmo o mancal onde é fixado. Isto ocorre, pois o pente não apresenta a mola citada no modelo convencional. Por outro lado, o desgaste é muito menor, já que o ângulo de contato é mantido e é possível a aplicação de solda dura na face de atrito com o bagaço. 79
  81. 81. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Figura 7.7 - Pente especial de chapa7.8 Alimentação de ternos intermediários Com o objetivo de aumentar a extração nas moendas tem se procurado utilizar cada vez mais, taxas de embebição mais elevadas. Com isso, a alimentação dos ternos intermediários se torna cada dia mais importante. Certos fatores influenciam nessa alimentação, tais como: − Solda aplicada aos rolos; − Pressão hidráulica; − Moagem horária; − Abertura do rolo alimentador; − Taxa de embebição; − Tipo de esteira utilizada. 80
  82. 82. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Em instalações com esteiras convencionais, o rolo alimentador deve ser posicionado a uma distância de seu diâmetro externo até o diâmetro médio do rolo de pressão igual a 2,5 vezes a abertura de pressão em trabalho (P), fornecida na Tabela de regulagem (ver Figura 7.8). Figura 7.8 - Abertura do Rolo Alimentador Quando temos altas taxas de embebição e/ou altas taxas de moagem, torna-se muitas vezes necessária a utilização de esteiras de arraste entre moendas, com calha Donnelly em todos os ternos (ver Figura 7.9). 81
  83. 83. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS As instalações que apresentam acionamento individual em cada terno, são muito favorecidas no aspecto de alimentação nos ternos intermediários. Isto porque o controle de carga em cada terno, pela rotação da moenda, é mais eficiente do que nas moendas com acionamento duplo. Figura 7.9 - Esteira de arraste entre moendas 82
  84. 84. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS8 Sistema Hidráulico8.1 Introdução Como sabemos, as moendas apresentam um movimento de oscilação do rolo superior provocado pela passagem do bagaço através das aberturas dos rolos. A função do sistema hidráulico para aplicação da carga no rolo superior das moendas é a de manter uma pressão constante sobre a camada de bagaço, independentemente da oscilação do rolo superior. Cada mancal superior recebe a pressão hidráulica exercida por um pistão que desliza dentro do cabeçote. Normalmente entre o pistão e o mancal existe uma placa de apoio. Os mancais deslizam sobre guias nos encaixes dos castelos, acompanhando a oscilação do rolo superior (Fig. 8.1 e 8.2). O volume de óleo deslocado pela oscilação do rolo superior deve ser absorvido pelo sistema hidráulico, por meio de acumuladores. Desse modo, a variação da pressão hidráulica aplicada ao rolo superior, causada pelo seu levantamento, será muito pequena, não prejudicando o desempenho da moenda. Para avaliação da carga máxima aplicada a um terno de moenda, devemos atentar para os seguintes limites: − Pressão máxima no sistema hidráulico; − Pressão máxima admissível nos mancais de bronze (p.m.); − Pressão hidráulica específica (p.h.e.); − Dimensionamento das garrafas hidráulicas.8.2 Pressão máxima no sistema hidráulico 83
  85. 85. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Deve-se verificar os limites de pressão das tubulações, acumuladores e demais componentes do sistema hidráulico. Figura 8.1 - Cabeçote hidráulico (Dedini)8.3 Pressão máxima nos mancais de bronze (Fig. 8.3) 84
  86. 86. CURSO DE OPERAÇÃO DE MOENDAS Considera-se que a carga aplicada ao rolo superior distribui-se na superfície projetada do mancal (comprimento x diâmetro) causando uma pressão que deverá estar dentro dos limites da pressão admissível do material. A força aplicada em cada mancal do rolo superior é calculada a partir da pressão hidráulica aplicada à superfície do pistão, como segue: Fp π ⋅ dp2 ph = Ap = Ap 4 Figura 8.2 - Cabeçote hidráulico (Farrel) Fazendo-se as conversões de unidades necessárias, temos: 85

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