Fundamentos da Limpeza de Dornas

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?

Parâmetros de Projeto

• Vazão

• Cobertura– Sombras

• Impacto

• Distância do Jato

• Padrão do Jato

VazãoUsar a menor vazão possível:

Reduzir custo com energiaReduzir 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

Validação da Força de Impacto do Jato

Fatores que afetam a limpeza

TEMPO TEMPERATURA

AÇÃOQUÍMICA

AÇÃOMECÂNICA

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

⋅⋅= ρFt: Força Totalρ: densidade do líquidov: velocidade de saida do jatoQ: Vazão total

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

0

2

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Temperatura, (ºC)

Tiempo de

Limpieza,

Efeito da Temperatura

Tempo de

Limpeza

[min]

Durante a Fermentação

Produção de Espumas pelas Leveduras

Uso de Antiespumantes / Dispersantes

Incrustração nas Paredes e Teto das Dornas

Favorece Aumento da ContaminaçãoFormação do Biofilme

Impurezas do mosto (Terra + Bagacilho)

Aumento da resistência das bactérias aos antibióticos

↓↓↓↓ INCRUSTRAÇÃO

↓↓↓↓ CONTAMINAÇÃO

↑↑↑↑ EFICIÊNCIA DA FERMENTAÇÃO

↓↓↓↓ ANTIBIÓTICOS e ÁCIDO

Limpeza Adequada das Dornas

• 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

Fermentação Batelada - USINA BATATAIS

* Instalando lavadores, não limpava todas as dornas

* * Lavou todas as dornas

0

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0

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Mosto(x10e4) Vinho(x10e6)

Vin

ho

* * *

Semanas

Fermentação Contínua - Usina Catanduva

0

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Bast./mL Vinho

(x10e6)

Lavou

Julho

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Vinho (x10e6)

Julho Agosto

Lavou

Antibiótico

Dia

Bast

./m

l vin

ho

Fermentação Contínua - Usina Catanduva

1. Sistema de Bombeamento e Controle

2.Lavador Fixo ou Portátil

3.Monitoramento(Spray Check)

Componentes de um Sistema Automatico

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”

• 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

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

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

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

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

Limpeza de dornas-Modelo AA290

Instalação típica do lavador

Lavadores eventualmente encontrados

Hidraulico(SC-15TW)Xpneumático(AA290)

X

Gira pela pressão de líquidoGira pelo motor

pneumático

Entrada de líquido

Relação de peças SC-15W - Hidráulico

Total 57 peçascontendo queentram emcontato comfluido – grandepossibilidade detravamento

Relação de peças AA290Total 21 peças construtivas, sem contato com fluido – não travaFabricação Nacional

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

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.