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Fundamentos da limpeza de dornas

Fundamentos da limpeza de dornas em usinas de açúcar e etanol

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Fundamentos da limpeza de dornas

  1. 1. Fundamentos da Limpeza de Dornas
  2. 2. Definindo Seus Objetivos • Cada aplicação de limpeza de tanque é diferente e única • Avalie seu sistema atual de limpeza • Analise: – Qual é o seu objetivo especifico para a limpeza de tanque? • Ex: Reduzir os custos de limpeza em 15% e de tempo parado das dornas em 20% – Quais são suas necessidades criticas? • Tempo de limpeza desejado? • Razões para limpeza? • Instalação fixa ou portatil? • Como viabilizar o projeto?
  3. 3. Parâmetros de Projeto • Vazão • Cobertura – Sombras • Impacto • Distância do Jato • Padrão do Jato
  4. 4. Vazão Usar a menor vazão possível: Reduzir custo com energia Reduzir o uso de água/solução de limpeza Vazão necessária (Regra Básica): Capacidade Mínima de 0,076 m3/min/m² (0,2gal/min/ft²) de área superficial interna Capacidade Máxima de 0,152 m3/min/m² (0,4gal/min/ft²) de área superficial interna A distancia mais longa deve ser considerada. O Impacto vai reduzindo a medida que a solução de limpeza se afasta do bico Bicos Rotativos atingem uma única parte da superfície do tanque por vez significando menor vazão necessária para limpeza
  5. 5. Validação da Força de Impacto do Jato
  6. 6. Fatores que afetam a limpeza TEMPO TEMPERATURA AÇÃO QUÍMICA AÇÃO MECÂNICA
  7. 7. Impacto – Ação Mecânica Qual o impacto necessario para limpeza? • Depende: – Resíduo – Produtos quimicos utilizados – Temperatura da água – Vazão e Pressão – Ângulo e padrão do jato – Distancia do Jato – Velocidade da Rotação do Bico • Para dobrar a força de impacto deveremos: – Dobrar a vazão – Quadruplicar (4 X) a pressão do líquido vQFt ⋅⋅= ρ Ft: Força Total ρ: densidade do líquido v: velocidade de saida do jato Q: Vazão total
  8. 8. Solid Stream Spray Characterization• Definindo Limpeza, Rinsagem e Enxague – Limpeza: Jato solido consistentemente alinhado com o eixo horizontal – Rinsagem: Ponto onde o arco desvia 150 mm do eixo horizontal. Jato solido desestabiliza e inicia a formação de gotas – Enxague: Ponto onde o jato atinge o piso. O jato solido já esta completamente atomizado. Impacto – Ação Mecânica
  9. 9. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 60 65 70 75 80 85 90 Temperatura, (ºC) Tiempo de Limpieza, Efeito da Temperatura Tempo de Limpeza [min]
  10. 10. Durante a Fermentação Produção de Espumas pelas Leveduras Uso de Antiespumantes / Dispersantes Incrustração nas Paredes e Teto das Dornas Favorece Aumento da Contaminação Formação do Biofilme Impurezas do mosto (Terra + Bagacilho) Aumento da resistência das bactérias aos antibióticos
  11. 11. ↓↓↓↓ INCRUSTRAÇÃO ↓↓↓↓ CONTAMINAÇÃO ↑↑↑↑ EFICIÊNCIA DA FERMENTAÇÃO ↓↓↓↓ ANTIBIÓTICOS e ÁCIDO Limpeza Adequada das Dornas
  12. 12. • BATELADA: limpeza a cada ciclo fermentativo. • CONTÍNUA: o mais freqüente possível, porém é mais difícil (necessidade de se baixar o nível da dorna primária). Processos de Fermentação
  13. 13. Fermentação Batelada - USINA BATATAIS * Instalando lavadores, não limpava todas as dornas * * Lavou todas as dornas 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 0 5 10 15 20 25 30 35 Mosto(x10e4) Vinho(x10e6) Vinho * * * Semanas
  14. 14. Fermentação Contínua - Usina Catanduva 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 3 4 5 6 7 Bast./mL Vinho (x10e6) Lavou Julho
  15. 15. 0 20 40 60 80 100 120 140 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 3 4 Vinho (x10e6) Julho Agosto Lavou Antibiótico Dia Bast./mlvinho Fermentação Contínua - Usina Catanduva
  16. 16. 1. Sistema de Bombeamento e Controle 2.Lavador Fixo ou Portátil 3.Monitoramento (Spray Check) Componentes de um Sistema Automatico
  17. 17. Tipos de Lavadores • Fixos / Jato Estático • Baixa Pressão acionado pelo Fluido - “Fluid-Driven” – Força de Reação – Velocidade Constante – Turbina • Alta Pressão acionado pelo Fluido – “Fluid Driven” • Alta Pressão Acionado por Motor – “Motor-Driven”
  18. 18. • Disponível em versão “Flow Thru” e Lubrificado • Opções com Dois, Três ou Quatro Bicos • Opção com 180 graus (para tanques abertos • Diversas vazões e alcances para atingir os niveis de impacto desejado “Fluid-Driven” - Força de Reação
  19. 19. Acionamento por Motor • Utiliza um motor em separado para acionar o conjunto de pulverização • Opção de Motor – Ar – Elétrico – Elétrico à prova de explosão • Ideal para altas pressões de limpeza • Bicos de jato solido – 360 graus – 180 graus
  20. 20. Unidades acionadas por Motor Vantagens Excelente transferencia de energia para a superficie do tanque Reduz tempo de limpeza e uso de produtos químicos Portateis Algumas unidades são programadas Maior eficiência de limpeza com menor volume de água Impacto total 30% maior pois não utiliza pressão do fluido para movimentação dos bicos Menor despesa com manutenção • Desvantagens Investimento mais altos Necessita utilidade adicional para operar
  21. 21. Por que Automatizar a Limpeza? Aumenta o tempo disponivel para produção Reduz Custo com pessoal Não requer que o operador entre no tanque Mantem a consistência da Limpeza Pode incorporar injeção precisa de produtos sanitizantes Minimiza utilização de fluidos de limpeza e custos para tratamento / disposição
  22. 22. Qual é o Objetivo no momento? Manter o volume de água e reduzir o tempo de limpeza? ou Manter o tempo de limpeza e reduzir a vazão? O Lavador com 2 Bicos fornece um maior impacto O Lavador com 4 Bicos tem um ciclo mais curto • Menor consumo de água – Menor volume para Destilaria – Redução de volume de fluido inserido no processo • Menor Tempo para Limpeza com mesmo volume de água. – A redução de 12 minutos por ciclo de assepsia possibilita o ganho de até uma dorna por dia. – Lava tanques de até 24m diâmetros, Pressão máxima 17bar Lavador AA290
  23. 23. Limpeza de dornas-Modelo AA290
  24. 24. Instalação típica do lavador
  25. 25. Lavadores eventualmente encontrados
  26. 26. Hidraulico(SC-15TW)Xpneumático(AA290) X Gira pela pressão de líquido Gira pelo motor pneumático Entrada de líquido
  27. 27. Relação de peças SC-15W - Hidráulico Total 57 peças contendo que entram em contato com fluido – grande possibilidade de travamento
  28. 28. Relação de peças AA290 Total 21 peças construtivas, sem contato com fluido – não trava Fabricação Nacional
  29. 29. Estudos comparativos e de viabilidade (AM) AA 290 – 4 vs TZ82P • Tempo do ciclo (min): ─ TZ > 18 ─ AA290 > 4 • Consumo de água por ciclo [m3/h]: ─ TZ > 7,5 ─ AA290 > 2,9 • Limpeza por dia: ─ 3 • Número de dornas: ─ 8 • Impacto Teórico [kgf/cm2]: ─ TZ > 10,6 ─ AA290 > 13,7 • Tempo diário para limpeza [h] ─ TZ > 7,2 ─ AA290 > 1,6 • Consumo de água [m3/dia] ─ TZ > 180 ─ AA290 > 70
  30. 30. Conclusão / Recomendação Examine o seu sistema atual de limpeza Decida se o sistema de limpeza automatico de tanques é benefico e viavel para o seu processo Ex: Fazer uma analise de ganhos para o processo de limpeza Determine seus objetivos especificos Faça uma pesquisa sobre a tecnologia de pulverização, e analise os equipamentos de limpeza disponiveis no mercado quanto a operação e manutenção Selecione o sistema de limpeza e estabeleça procedimentos para a validação do processo.

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