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5. Bombas (Centrifugas e de Deslocamento Positivo) 5.1.DEFINIÇÃO: São Máquinas Hidráulicas Operatrizes, isto é, máquinas que recebem força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro. Portanto, o uso de bombas hidráulicas ocorre sempre que há a necessidade de aumentar-se a pressão de trabalho de uma substância líquida contida em um sistema, a velocidade de escoamento, ou ambas. 5.2. CLASSIFICAÇÃO: Devido a grande diversidade das bombas existentes, adotaremos uma classificação resumida, dividindo-as em dois grandes grupos: A. Bombas Centrífugas ou Turbo-Bombas, também conhecidas como Hidro ou Rotodinâmicas; B. Bombas Volumétricas ou de Deslocamento Positivo. 5. 3. DIFERENÇAS BÁSICAS: A. Nas Bombas Centrífugas, ou Turbo-Bombas, a movimentação do fluído ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na massa do mesmo, em conseqüência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluído pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga, daí o seu nome mais usual. OBS.: Este tipo de bomba hidráulica é o mais usado no mundo, principalmente para o transporte de água.. B. Nas Bombas Volumétricas, ou de Deslocamento Positivo, a movimentação do fluído é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que obriga o fluído a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). Dá-se o nome de volumétrica porque o fluído, de forma sucessiva, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluído dá-se na mesma direção das forças a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo.

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5. Bombas (Centrifugas e de Deslocamento Positivo)

5.1.DEFINIÇÃO: São Máquinas Hidráulicas Operatrizes, isto é, máquinas que recebem força motriz de um motor ou turbina), e transformam parte desta potência em energia cinética (movimento) e energia de pressão (força), cedendo estas duas energias ao fluído bombeado, de forma a recirculá-lo ou transportá-lo de um ponto a outro. Portanto, o uso de bombas hidráulicas ocorre sempre que há a necessidade de aumentar-se a pressão de trabalho de uma substância líquida contida em um sistema, a velocidade de escoamento, ou ambas.

5.2. CLASSIFICAÇÃO: Devido a grande diversidade das bombas existentes, adotaremos uma classificação resumida, dividindo-as em dois grandes grupos: A. Bombas Centrífugas ou Turbo-Bombas, também conhecidas como Hidro ou Rotodinâmicas; B. Bombas Volumétricas ou de Deslocamento Positivo.

5. 3. DIFERENÇAS BÁSICAS: A. Nas Bombas Centrífugas, ou Turbo-Bombas, a movimentação do fluído ocorre pela ação de forças que se desenvolvem na massa do mesmo, em conseqüência da rotação de um eixo no qual é acoplado um disco (rotor, impulsor) dotado de pás (palhetas, hélice), o qual recebe o fluído pelo seu centro e o expulsa pela periferia, pela ação da força centrífuga, daí o seu nome mais usual. OBS.: Este tipo de bomba hidráulica é o mais usado no mundo, principalmente para o transporte de água.. B. Nas Bombas Volumétricas, ou de Deslocamento Positivo, a movimentação do fluído é causada diretamente pela ação do órgão de impulsão da bomba que obriga o fluído a executar o mesmo movimento a que está sujeito este impulsor (êmbolo, engrenagens, lóbulos, palhetas). Dá-se o nome de volumétrica porque o fluído, de forma sucessiva, ocupa e desocupa espaços no interior da bomba, com volumes conhecidos, sendo que o movimento geral deste fluído dá-se na mesma direção das forças a ele transmitidas, por isso a chamamos de deslocamento positivo.

6. COMPRESSORES DE AR

6.1 IntroduçãoVentiladores e compressores: constituem a família das máquinas operatrizes de fluxo compressívelVentiladores: são máquinas cujo objetivo e promover o escoamento de um gás. Para fins de análise do desempenho de um ventilador, a compressibilidade do fluido é normalmente desprezada, uma vez que a variação de densidade do escoamento raramente ultrapassa 7%. Isso corresponde a uma elevação de pressão inferior a 0,1 atm no caso de operação com ar – apenas o suficiente para vencer as perdas de carga do sistemaVentiladores pef > 0 e da ordem de alguns centímetros de coluna de d’água;Compressores: são utilizados para proporcionar a elevação da pressão de um gás ou escoamento gasoso. Nos processos industriais, a elevação de pressão requerida pode variar desde cerca de 1,0 atm até centenas ou milhares de atmosferas

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Supercompressores – pressão acima de 30 Kgf/cm2.

Há quem utilize ainda a denominação "sopradores" para designar as máquinas que operam com elevação de pressão muito pequena porém superior aos limites usuais dos ventiladores. Tais máquinas possuem características de funcionamento típicas dos compressores, mas incorporam simplificações de projeto compatíveis com a sua utilização.Sopradores pef > 0 até cerca de 0,2 Kgf/cm2

Compressores são máquinas operatrizes que transformam trabalho mecânico em energia comunicada a um gás, preponderantemente sob forma de energia de pressão. Graças a energia de pressão que adquire, isto é, à pressurização, o gás pode:Deslocar-se a longas distancias em tubulações;Ser armazenado em reservatórios para ser usado quando necessário, isto é, acumular energia;Realizar trabalho mecânico, atuando sobre dispositivos, equipamentos e maquinas motrizes (motores a ar comprimido, por exemplo).Compressores – pressão de 0,2 a 30 Kgf/cm2

6.2 Aplicações do Ar ComprimidoEquipamentos à pressão de ar ou de ação fechada (comandos pneumáticos à distância); Equipamentos a jato de ar ou de ação livre(pintura a pistola); Equipamentos e maquinas de percussão (marteletes ); Motores a ar comprimido (de pistões; de palhetas; de engrenagens);Bombas de injeção de concretoMáquinas ferramentas fixas e portáteis de toda a sorte( aparafusadeiras, furadeiras); Automatização de operações industriais( Comando de válvulas, instrumentação); Abertura e fechamentos de portas.

6.3 COMPRESSORES - CLASSIFICAÇÃO QUANTO ÀS APLICAÇÕESAs características físicas dos compressores podem variar profundamente em função dos tipos de aplicações a que se destinam. Dessa forma, convém distinguir pelo menos as seguintes categorias de serviços: 1) Compressores de ar para serviços ordinários; 2) Compressores de ar para serviços industriais; 3) Compressores de gás ou de processo; 4) Compressores de refrigeração; 5) Compressores para serviços de vácuo.

6.3.1) Os compressores de ar para serviços ordinários • são fabricados em série, visando baixo custo inicial.• Destinam-se normalmente a serviços de jateamento, limpeza, pintura, acionamento

de pequenas máquinas pneumáticas, etc.

6.3.2) Os compressores de ar para sistemas industriais • Destinam-se às centrais encarregadas do suprimento de ar em unidades industriais.• Embora possam chegar a ser máquinas de grande porte e custo aquisitivo e

operacional elevados, são oferecidos em padrões básicos pelos fabricantes. • Isso é possível porque as condições de operação dessas máquinas costumam variar

pouco de um sistema para outro, há exceção talvez da vazão.

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6.3.3) Os compressores de gás ou de processo • Podem ser requeridos para as mais variadas condições de operação, de modo que

toda a sua sistemática de especificação, projeto, operação, manutenção, etc.... depende fundamentalmente da aplicação. I

• ncluem-se nessa categoria certos sistemas de compressão de ar com características anormais.

• Como exemplo, citamos o soprador de ar do forno de craqueamento catalítico das refinarias de petróleo ("blower do F.C.C.").

• Trata-se de uma máquina de enorme vazão e potência, que exige uma concepção análoga a de um compressor de gás.

6.3.4) Os compressores de refrigeração

• São máquinas desenvolvidas por certos fabricantes com vistas a essa aplicação. • Operam com fluidos bastante específicos e em condições de sucção e descarga pouco

variáveis, possibilitando a produção em série e até mesmo o fornecimento incluindo todos os demais equipamentos do sistema de refrigeração.

• Há casos, entretanto, em que um compressor de refrigeração é tratado como um compressor de processo.

• Isso ocorre nos sistemas de grande porte, em que cada um dos componentes é individualmente projetado.

• É o caso, por exemplo, dos sistemas de refrigeração a propano, comuns em refinarias.

6.3.5) Os compressores para serviços de vácuo (ou bombas de vácuo) • São máquinas que trabalham em condições bem peculiares. • A pressão de sucção é subatmosférica, a pressão de descarga é quase sempre

atmosférica e o fluido de trabalho normalmente é o ar. • Face à anormalidade dessas condições de serviço, foi desenvolvida uma tecnologia

toda própria, fazendo com que as máquinas pertencentes a essa categoria apresentem características bastante próprias.

• (Há mesmo alguns tipos de bombas de vácuo sem paralelo no campo dos compressores.)

• Depressores (bombas de vácuo): pef < 0

6.4) COMPRESSORES – CLASSIFICACAO QUANTO AO PRINCIPIO DE CONCEPÇÃO Dois são os princípios conceptivos no qual se fundamentam todas as espécies de compressores de uso industrial: volumétrico e dinâmico

6.4.1)Compressores volumétricos ou de deslocamento positivo• A elevação de pressão é conseguida através da redução do volume ocupado pelo gás.• Na operação dessas máquinas podem ser identificadas diversas fases, que constituem

o ciclo de funcionamento: • inicialmente, uma certa quantidade de gás é admitida no interior de uma câmara de

compressão, que então é cerrada e sofre redução de volume. • Finalmente, a câmara é aberta e o gás liberado para consumo. • Trata-se, pois, de um processo intermitente, no qual a compressão propriamente dita

é efetuada em sistema fechado, isto é, sem qualquer contato com a sucção e a descarga.

6.4.2)Compressores dinâmicos ou turbocompressores Possuem dois órgãos principais: impelidor e difusor. 0 impelidor é um órgão rotativo munido de pás que transfere ao gás a energia recebida de um acionador.

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Essa transferencia de energia se faz em parte na forma cinética e em outra parte na forma de entalpia

• Posteriormente, o escoamento estabelecido no impelidor é recebido por um órgão fixo denominado difusor, cuja função é promover a transformação da energia cinética do gás em entalpia, com conseqüente ganho de pressão.

• Os compressores dinâmicos efetuam o processo de compressão de maneira contínua, e portanto correspondem exatamente ao que se denomina, em termodinâmica, um volume de controle.

6.4.3) Classificação dos Compressores

6.4.4)Tipos de compressores

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6.5) Compressores Alternativos• Esse tipo de máquina se utiliza de um sistema biela-manivela para converter o

movimento rotativo de um eixo no movimento translacional de um pistão ou embolo, como mostra a figura abaixo.

• Dessa maneira, a cada rotação do acionador, o pistão efetua um percurso de ida e outro de vinda na direção do cabeçote, estabelecendo um ciclo de operação.

• O funcionamento de um compressor alternativo está intimamente associado ao comportamento das válvulas.

• Elas possuem um elemento móvel denominado obturador, que funciona como um diafragma, comparando as pressões interna e externa ao cilindro.

• 0 obturador da válvula de sucção se abre para dentro do cilindro quando a pressão na tubulação de sucção supera a pressão interna do cilindro, e se mantém fechado em caso contrário.

• 0 obturador da válvula de descarga se abre para fora do cilindro quando a pressão interna supera a pressão na tubulação de descarga, e se mantém fechado na situação inversa. Com isso, temos as etapas do ciclo de funcionamento do compressor mostradas na figura a seguir.

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Compressores Alternativo- Simples efeito

Compressores Alternativo- Duplo efeito

6.5.1) Determinação do número de estágioA determinação do número de estágios depende do nível de compressão exigido para o trabalho.

Assim, pressões até:4 Kgf/cm2 – pedem compressores de um estágio

Até 15 Kgf/cm2 exigem compressores de dois estágios

6.5.2) Compressores Alternativos – Detalhes das etapas

• Na etapa de admissão o pistão se movimenta em sentido contrário ao cabeçote, fazendo com que haja uma tendência de depressão no interior do cilindro que propicia a abertura da válvula de sucção.

• 0 gás é então aspirado.

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• Ao inverter-se o sentido de movimentação do pistão, a válvula de sucção se fecha e o gás é comprimido até que a pressão interna do cilindro seja suficiente para promover a abertura da válvula de descarga.

• Isso caracteriza a etapa de compressão

• Quando a válvula de descarga se abre, a movimentação do pistão faz com que o gás seja expulso do interior do cilindro.

• Essa situação corresponde à etapa de descarga e dura até que o pistão encerre o seu movimento no sentido do cabeçote.

• Ocorre, porém, que nem todo o gás anteriormente comprimido é expulso do cilindro. A existência de um espaço morto ou volume morto, compreendido entre o cabeçote e o pistão no ponto final do deslocamento desse, faz com que a pressão no interior do cilindro não caia instantaneamente quando se inicia o curso de retorno.

• Nesse momento, a válvula de descarga se fecha, mas a de admissão só se abrirá quando a pressão interna cair o suficiente para o permitir.

• Essa etapa, em que as duas válvulas estão bloqueadas e o pistão se movimenta em sentido inverso ao do cabeçote, se denomina etapa de expansão, e precede a etapa de admissão de um novo ciclo.

6.5.3) Vantagens dos compressores alternativos

• São facilmente controlados de acordo com a demanda do gás comprimido. Podem operar em plena carga, meia carga ou em vazio, mediante abertura automática das válvulas de admissão, de sorte que não há compressão durante os períodos em que não há demanda de gás comprimido.

• Operação econômica.• Manutenção simples.• Uma parcela elevada de energia fornecida ao eixo do compressor é dissipada sob

forma de calor e pode ser aproveitada para aquecimento de elementos de uma instalação industrial.

• Pode-se dizer que é o tipo mais versátil para a maioria das aplicações industriais, principalmente quando se trata de ar comprimido, sendo, por isso mesmo, o mais usado.

6.5.4 ) Conclusão• Podemos concluir então que, devido ao funcionamento automático das válvulas, o

compressor alternativo aspira e descarrega o gás respectivamente nas pressões instantaneamente reinantes na tubulação de sucção e na tubulação de descarga.

• Em termos reais, há naturalmente uma certa diferença entre as pressões interna e externa ao cilindro durante a aspiração e a descarga, em função da perda de carga no escoamento.

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6.6) Compressor Rotativo de palhetasO compressor de palhetas possui um rotor ou tambor central que gira excentricamente em relação à carcaça, conforme mostra a figura a seguir. Esse tambor possui rasgos radiais que se prolongam por todo o seu comprimento e nos quais são inseridas palhetas retangulares, conforme é mostrado no detalhe da figura.

Consta de um rotor girando excentricamente no interior de uma carcaça. As palhetas movem-se radialmente nas ranhuras do rotor e são forçadas por efeito da força centrífuga contra as paredes internas da carcaça do compressor ou contra anéis de guia, que evitam contato direto com a carcaça. Quando o rotor gira, as palhetas acompanham a parede interna da carcaça e, como o rotor está colocado excentricamente, deslizam pra dentro e para fora do rotor. Desta forma, o espaço entre as palhetas variará, comprimindo o ar aprisionado entre cada duas palhetas.A partida se dá sem carga, pois as palhetas só encostam no cilindro, produzindo compressão quando o numero de rotações crescer. O consumo específico de energia é maior do que nos compressores alternativos e de parafuso, para as pressões usuais de 7 kgf/cm2 ( 100 lb/pol2).A maioria desses compressores exige lubrificação das palhetas. Existem tipos que dispensam a lubrificação, de modo que comprimem e permitem em seguida a purificação e o resfriamento do gás sem contaminá-lo com lubrificantes

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6.7) Compressor Rotativo de Parafuso

• Contem dois rotores helicoidais, um com lóbulos conexos e outro com lóbulos côncavos ou sulcos, denominados, respectivamente, rotor macho e rotor fêmea.

• Geralmente o rotor macho é acionado pelo motor e os rotores são sincronizados por meio de engrenagens para não atritarem um contra o outro.

• O gás é admitido na abertura de entrada e comprimido à medida que as porções engrenadas de cada parte dos lóbulos se movem no sentido da extremidade de descarga

• Esse tipo de compressor possui dois rotores em forma de parafusos que giram em sentido contrario, mantendo entre si uma condição de engrenamento.

A conexão do compressor com o sistema se faz através das aberturas de sucção e descarga, diametralmente opostas.

• O gás penetra pela abertura de sucção e ocupa os intervalos entre os filetes dos rotores.

• A partir do momento em que há o engrenamento de um determinado filete, o gás nele contido fica encerrado entre o rotor e as paredes da carcaça.

• A rotação faz então com que o ponto de engrenamento vá se deslocando para a frente, reduzindo o espaço disponível para o gás e provocando a sua compressão.

• Finalmente, é alcançada a abertura de descarga, e o gás é liberado.• A relação de compressão interna do compressor de parafusos depende da geometria

da máquina e da natureza do gás, podendo ser diferente da relação entre as pressões do sistema.

6.7.1) Limites de utilização Compressores de parafusos• Existem modelos desde 3m3/min e pressão de até 10 kgf/cm2. • Embora usado também para vazões reduzidas, é considerado muito econômico para

descarga livre padrão de 3m3/min até 120m3/min (20000 cfm) e pressão de trabalho de p @ 7 kgf × cm-2 (100psig) a 8,8 kgf × cm-2 (125psig), havendo tipos para pressões da até 300 psig e vazões de até 700 m3/min.

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6.8) Vantagens dos Compressores de parafusos • Fornece ar (ou outro gás) isento de óleo (no tipo isento de óleo);• Tem um mínimo de peças sujeitas a desgaste;• Requer fundações simples e pequena sala de compressores;• É ideal para unidades portáteis devido a seu baixo peso; • sua velocidade pode ser adaptada à dos motores de combustão interna convenientes

ao seu acionamento;• O nível de ruído é baixo nos tipos lubrificados a óleo: cerca de 70 a 80 decibéis.

6.8.1 Definição do Compressor rotativo de Lóbulos (Roots)O compressor do tipo Roots, como é freqüentemente denominado, consta de uma carcaça, dentro da qual giram em sentidos opostos dois rotores de dois dentes. Os rotores são sincronizados por meio de engrenagens, e não há contato entre os rotores e evidentemente entre estes e a carcaça. Logo, estas partes não necessitam de lubrificação e o ar comprimido pode ser fornecido isento de óleo. Os compressores Roots não trabalham com compressão interna elevadaO ar é simplesmente bombeado como numa bomba de engrenagens. Em geral trabalham numa pressão da ordem de até 3kgf.cm-2,

6.9)Compressor Dinâmico Possuem um ou mais rotores parecidos com os das turbo bombas e que giram com elevada rotação no interior de uma caixa. Podem ser dos seguintes tipos:Centrífugo ou turbo compressor Helico centrífugo ou helicoidal Compressor axial Compressor axial-centrífugo Compressor centrífugo Sundyne

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6.9.1) Compressor Centrífugo ou turbo compressorPossui pás semelhantes as das bombas centrífugas. A unidade compressora desse tipo é conhecida na pratica como uma centrífuga.Pode ser de um estágio, de dois e de múltiplos estágios, conforme o grau de pressão pretendido. Existem turbocompressores de vários estágios, montados de forma compacta e denominados do tipo barril pelo aspecto que a carcaça sugere.

Um compressor centrífugo consta de quatro partes: entrada , rotor, estator ou difusor e coletor (em alguns casos o coletor pode não existir).A entrada pode (ou não) possuir palhetas fixas que direcionem o escoamento.O rotor possui palhetas com formato característico (ver slide seguinte).O estator têm por missão frear o escoamento e transformando a energia cinética em energia de estagnação.O coletor atua como um acumulador de ar pressurizado (absorve flutuações de pressão) .

Desenho dos rotoresAs palhetas do rotor pode ter diferentes desenhos, a sua missão é a de dar energia cinética ao fluído e também mudar a direção do escoamento em direção perpendicular ao eixo, daí a forma característica destes rotores.

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6.9.2) Compressor axialPossui grande numero de palhetas e proporciona um escoamento no sentido longitudinal.É compressor para grandes descargas – até 1000 000 m3/h, com pressão de trabalho de até 6 barsPrincipio de Funcionamento

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7. Reator químico7.1 GeralNuma definição genérica, reator químico é um recipiente onde ocorrem reações químicas, transferências de massa e calor.

7.2 ProjetosEm engenharia química, reatores químicos são vasos projetados para conter reações químicas de interesse e escala industrial. O projeto de um reator químico trata com múltiplos aspectos de engenharia química, sobre os quais os engenheiros químicos trabalham para obter a maximização dos valores obtíveis para a reação dada. Projetistas garantem que a reação se processa com maior eficiência para o produto de saída desejado, produzindo o mais alto rendimento do produto, mas gerando o mínimo de custos para serem comprados e operarem. As despesas normais de operação incluem uma fonte de energia, remoção (dissipação) de energia, custos de matérias-primas, trabalho humano, etc. Transferências de energia podem vir na forma de aquecimento ou resfriamento, bombeamento para aumentar a pressão, a perda de pressão pelo atrito (como a queda de pressão através de um cotovelo de 90° na tubulação ou uma placa de orifício, agitação, etc.

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7.3 ClassificaçãoExistem vários tipos de reatores químicos e várias maneiras de classificá-los. Quanto ao vaso (o formato mais básico do espaço físico onde se dão as reação), existem dois tipos principais básicos:

Reatores em tanques Reatores em tubos

Ambos os tipos podem ser usado como reatores contínuos ou de bateladas. Mais comumente, reatores operam em estado estacionário, mas podem também ser operados em um estado transiente. Quando é primeiramente trazido à operação novamente (após uma manutenção ou inoperação) seria considerado em um estado transitório, onde as variáveis-chave do processo mudam com o tempo. Ambos os tipos de reatores também pode acomodar um ou mais sólidos (reagentes, catalisador ou material inerte), mas os reagentes e os produtos são normalmente líquidos e gases.Os reatores reais são versões imperfeitas de alguns reatores ideais, sendo que existem três modelos básicos utilizados para estimar as variáveis de processo mais importantes de diferentes reatores químicos:

Reator em batelada , em inglês batch reactor, de aplicação bastante geral na indústria química mas limitada para processos industriais pesados, pois não permite produção contínua.

Reator perfeitamente agitado (RPA) ou reator tanque agitado contínuo (CSTR, de continuous stirred-tank reactor model), e

Reator de fluxo em pistão (PFR, plug flow reactor model), ou simplesmente reator pistão (RP).

Na prática, os diversos reatores operam em regimes intermediários entre estes dois últimos tipos básicos.[1]

Além disso, reatores catalíticos requerem tratamento separado, se eles são reatores em batelada, RPA ou RP, muitas das suposições dos modelos mais simples não são válidas.

Ver artigo principal: Reator perfeitamente agitado

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Um reator RPA. Verificação das condições do vaso..Em um RPA, um ou mais fluidos reagentes são introduzidos em um reator tanque com um agitador enquanto o efluente do reator é removido. O agitador agita os reagentes para garantir a mistura adequada. Simplesmente dividindo o volume do tanque pela vazão volumétrica média através do tanque resulta no tempo de residência, ou a quantidade média de tempo na qual uma quantidade discreta de reagente passa dentro do tanque. Reatores RPA/CSTR também são chamados de reatores de concentração uniforme.[2]

Usando cinética química, a realização completa da reação esperada em porcentagem pode ser calculada. Alguns aspectos importantes do RPA:

Em estado estacionário, a taxa de fluxo de entrada é quase igual a taxa de fluxo de massa de saída, do contrário, o tanque transbordaria ou ficaria vazio (estado transiente). Enquanto o reator está em um estado transiente a equação do modelo deve ser derivada da massa diferencial e balanços energéticos.

A reação ocorre na velocidade de reação associada à concentração final (de saída). Frequentemente, é economicamente benéfico operar diversos reatores RPA em série.

Isto permite, por exemplo, que o primeiro RPA opere em uma concentração de reagente mais alta e consequentemente numa mais alta taxa de reação. Nestes casos, os tamanhos dos reatores podem variar de maneira a minimizar o capital de investimento requerido para implementar o processo.

Pode ser visto que um número infinito de infinitamente pequenos reatores RPA operando em série seria equivalente a um reator RP.

O comportamento de um RPA é frequentemente aproximado ou modelado por aquele que seria um reator tanque idealmente agitado contínuo, ou reator tanque agitado contínuo ideal (CISTR, Continuous Ideally Stirred-Tank Reactor), que podemos tratar pela sigla RTACI. Todos os cálculos realizados com RTACI assumem mistura perfeita. Se o tempo de residência é 5 a 10 vezes o tempo de mistura, esta aproximação é válida para os propósitos de engenharia. O modelo RTACI é frequentemente usado para simplificar cálculos de engenharia e pode ser uado para descrever reatores de pesquisa. Na prática pode-se somente realizar aproximações, em particular nos reatores de escala industrial.Em um RFP, um ou mais reagentes fluidos são bombeados através de uma tubulação que é o próprrio reator. A reação química ocorre na medida em que os reagentes viajam através do RFP. Neste tipo de reator, a taxa de reação cria um cria um gradiente em relação à distância percorrida; na entrada do RFP, a taxa é muito alta, mas como as concentrações dos reagentes diminuem e a concentração do produto aumenta (ou as concentrações dos produtos aumentam) a taxa de reação diminui. Alguns aspectos importantes dos reatores do tipo RFP:

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Todos os cálculos realizados com reatores RFP supõe não haver mistura das correntes de montante e jusante, como implicado no termo "fluxo em pistão".

Reagentes podem ser introduzidos no RFP em posições no reator que não seja o de entrada. Desta forma, uma maior eficiência pode ser obtida, ou o tamanho e o custo do reator RFP podem ser reduzidos.

Um reator RFP normalmente tem uma eficiência mais alta que um reator RPA do mesmo volume. Isto é, dado o mesmo espaço-tempo, uma reação irá ocorrer a uma maior taxa de completação em um RFP que num RPA.

Para a maioria das reações químicas, é impossível alcançar-se 100% de completação. A taxa da reação decai a medida que a completação aumenta até um ponto onde o sistema alcança um equilíbrio dinâmico (nenhuma reação no balanço, ou mudança em espécies químicas ocorre). O ponto de equilíbrio para a maioria dos sistemas é menos que 100% completo. Por esta razão um processo de separação, tal cmo destilação, frequentemente é posterior a um reator quíico de maneira a separar qualquer reagentes remanescentes ou subprodutos do produto desejado. Estes reagentes podem algumas vezes ser reautilizados no início do processo, tal como no processo Haber.Reator de fluxo oscilatório (RFO), oscillatory flow reactor (OFR), algumas vezes chamado de reator compartimentado oscilatório ou reator oscilatório compartimentado (ROC), oscillatory baffled reactor (OBR), são reatores tubulares com estrutura interna provida de chicanas que geram o movimento oscilatório dos fluidos em reação aumentando seu tempo de residência e sua capacidade de mistura com consequente melhora da performance reacional. São reatores que intensificam processos, sendo capazes de processar de forma contínua reações que são processadas normalmente de forma descontínua, pois necessitam de longos tempos de residência. São pesquisados, por exemplo, para a produção de biodiesel.[3][4]

Reator compartimentado oscilatório contínuo (RCOC), continuous oscillatory baffled reactor (COBR) é um reator de fluxo em pistão tubular. A mistura em um reator RCOC é alcançada pela combinação de oscilação de fluido e defletores em orifícios, permitindo o fluxo em pistão a ser alcançado sob condições de regime laminar com o número de Reynolds do fluxo de balanço de apenas aproximadamente 100.Reator semi-bateladaUm reator semi-batelada ou semi-contínuo é operado tanto com entradas e saídas em bateladas. Um fermentador, por exemplo, é carregado com uma batelada, que constantemente produz dióxido de carbono, que tem que ser removido de forma contínua. Analogamente, conduzir uma reação de gás com um líquido é geralmente difícil, pois há perdas do gás em bolhas. Portanto, uma alimentação contínua de gás é injetada na batelada de um líquido. Um exemplo de uma reação destas é a cloração.Reator catalíticoEmbora reatores catalíticos sejam frequentemente implementados como reatores de fluxo em pistão, sua análise requer tratamento mais complexo. A taxa de uma reação catalítica é proporcional a quantidade de catalisador com os quais os reagentes entram em contato. Com um catalisador de fase sólida e reagentes de fase fluida, isto é proporcional a área exposta, ou área de contato, eficiência de difusão dos reagentes nele e saída dos produtos, e mistura turbulenta ou falta dela. Mistura perfeita não pode ser suposta. Além disso, uma marcha de uma reação catalítica é frequentemente multi-etapas com intermediários que são quimicamente ligadas ao catalisador; e como a ligação química ao catalisador pe também uma reação química, isto pode afetar a cinética.O comportamento do catalisador é também algo a ser considerado. Particularmente em processos petroquímicos a alta temperatura, catalisadores são desativados por sinterização, coqueificação e processos similares.Um exemplo comum de uma reação catalítica é a conversão catalítica posterior a um motor de combustão interna, para os gases de exaustão.

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8. Misturadores ( Para líquidos, sólidos e sólidos granulares)

8.1 Introdução Consiste, de uma forma simples, na incorporação de uma fase em outra produzindo, através de agitação, uma mistura homogênea . A mistura, também chamada de homogeneização, envolvendo sistemas sólidos é, invariavelmente, mais difícil de realizar comparando-se com sistemas fluidos; O processo de mistura é extremamente utilizado, isoladamente ou conjugado com processos de moagem e transporte. Há uma diversidade muito grande de modelos deste equipamento, alguns não são conhecidos como misturadores, tais como o transportador helicoidal e o moinho de bolas.

8.2 DivisãoOs equipamentos podem ser operados em batelada enquanto outros são contínuos, basicamente divididos como: a)Ba tela da - Usados para materiais viscosos, plásticos e sólidos. São pontos importantes.- Tempo para obtenção do resultado desejado.- Facilidade e rapidez de descarga e limpeza.- Consumo de energia.b)Co ntínuo s - Para gases, líquidos de baixa viscosidade e suspensões.

O projeto de um misturador envolve cálculos empíricos para a medição de fatores como grau e índice de uniformidade, mas o meio mais utilizado ainda é a realização de planta piloto em escala para confirmação dos dados;

8.3 Fatores importantes na mistura de sólidosDestas observações pode-se entender que existem três fatores importantes na mistura de sólidos:

- Convecção – movimentação de grupos de partículas

- Difusão – movimentação de partículas isolada

- Cisalhamento – movimentação de planos de escorregamento

8.4 Objetivos da misturaçãoOs principais objetivos são:

- Misturar líquidos miscíveis;

- Dispersão de líquidos imiscíveis;

- Dispersar um gás num líquido - aeração;

- Promoção de transferência de calor;

- Promoção de transferência de massa;

- Redução de aglomerado de partículas;

- Acelerar reações químicas.

- Obter materiais com propriedades diferentes daquelas do material originário;

- Aquecimento e resfriamento de soluções.

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8.5 Classificação de Impulsores: a) Escoamento axial - São aqueles cujas pás fazem um ângulo menor que 90° com o plano de rotação do impulsor. Ex: hélices, turbinas de pás inclinadas.

b) Escoamento radial. - Tem suas pás paralelas ao eixo de rotação. Este fluxo é perpendicular a parede do tanque. Ex: turbina, pás, âncora, grade.

8.6 ) Escoamento do fluido O tipo de escoamento depende: - do tipo de lâmina utilizada;- do tamanho do tanque;- das características do fluido;- dos dificultores;- do impulsor utilizado.

8.7 A velocidade do fluido num tanque agitado apresenta três componentes: a) Componente radial : atua na direção perpendicular ao eixo da haste. b) Componente longitudinal : atua na direção paralela ao eixo. c) Componente tangencial : atua na direção tangente à haste. Responsável pela formação do vórtice. Deve ser evitada.

8.8) Formação do Vórtice Produzido pela ação da força centrífuga que age no líquido em rotação, devido à componentetangencial da velocidade do fluido.- Geralmente ocorre para líquidos de baixa viscosidade (com agitação central).

8.9) Maneiras de evitar o vórtice: - descentralizar o agitador;- inclinar o agitador de 15° em relação ao centro do tanque;- colocar o agitador na horizontal;- usar dificultores.

a) Próximo à parede para líquidos de baixa viscosidade.b) Afastados da parede para líquidos de viscosidade moderada.c) Afastados da parede e inclinados para líquidos de alta viscosidade

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8.10) Misturadores e agitadores A mistura de um produto pode ser definida como uma operação durante a qual se efetua a combinação uniforme de vários componentes de uma formulação. A eficiência do processo de mistura depende do tipo adequado do misturador utilizado e dos equipamentos auxiliares de controle do processo de mistura a ele acoplado, que fará a obtenção de uma boa homogeneização dos componentes de formulação. Vários são modelos de agitadores, destinando cada um para um determinado produto, como pode ser visto na figura a seguir

Os equipamentos para mistura de um produto de pequena viscosidade são dotados de agitadores com hélice. Consiste em uma ou mais hélice fixas em um eixo giratório que cria uma corrente de agitação em todo o recipiente, sem permitir que o produto circule junto com a hélice. Este estado de turbulência propicia um cisalhamento na interfase do produto misturado, o que provocará uma boa homogeneização do produto. Os misturadores de hélice de paletas giram normalmente a velocidade baixa, ou seja, entre 40 a 150 rpm; o comprimento das paletas é de 50 a 80% do diâmetro do tanque e, sendo a altura da mesma 1/6 a 1/10 deste comprimento.

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A figura abaixo ilustra este tipo de misturador.

A uma velocidade muito baixa, o agitador produz um movimento suave ao produto e, a potência que pode ser absorvida pelo mesmo é muito limitada. A velocidade do giro, pode dar lugar a formação de um vórtice na superfície do produto, sendo cada vez mais profundo a medida que se aumenta a velocidade de rotação do agitador. Este vórtice poderá provocar arraste de ar que irá incorporar ao produto. Pode-se resolver este tipo de problema, com a instalação de placas defletoras fixas ao tanque de mistura para quebrar a formação do vórtice.

8.10.1 Misturadores e Agitadores de Hélice

São agitadores em formato de hélice e medem geralmente menos de 1/4 do diâmetro do tanque de mistura, e giram a uma grande velocidade (acima de 1000 rpm).Este tipo de agitador relativamente pequeno, são bastante efetivo em tanques grandes. Devido a natureza predominante longitudinal dos fluxos de corrente do produto, as hélices não são muito efetiva se forem montadas no centro do tanque verticalmente, sendo recomendado a sua instalação descentralizadas com o eixo, formando certo ângulo com a vertical do tanque. Os misturadores de hélice são bastante utilizados na mistura de produtos de pouca viscosidade; como as hélices cortam e cisalham as substâncias do produto, são utilizados também para dispersar sólidos e nos preparos de emulsões.

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Os dispersores são batedores especiais utilizados para homogeneizar produtos pastosos, deixando um aspecto cremoso ao produto. Este tipo de batedor efetua o cisalhamento dos sólidos quebrando em partículas extremamente minúsculas. Veja um modelo de dispersos e o movimento por ele executado.

8.10.2 Misturadores para produtos de grande viscosidade A mistura de alimentos de grande viscosidade tais como molhos, extratos e massas é um processo bastante difícil, pois, as suas propriedades físicas são muito diferentes e, em muitos casos estas propriedades variam durante a operação de mistura. Muitos dos equipamentos de mistura são específicos para certos produtos não podendo ser utilizados de uma forma genérica isto é, um misturador para xarope de açúcar por exemplo, não pode ser utilizado para misturar molhos de tomate ou doce de leite. Em regra geral, quanto maior for a consistência (viscosidade) do produto a ser misturado, maior será o diâmetro da hélice e menor a rotação da mesma.

8.10.3 Misturadores de BandejaNeste tipo de misturador, os alimentos a serem misturados se movem ao longo de uma trajetória planetária, agitando e misturando todas as partes do recipiente fazendo com que as paletas do recipientes giratório se movam também. Pode-se também girar as paletas de mistura rente as paredes do recipiente. Os batedores misturadores variam no formato conforme a sua aplicação, a fim de se obter um movimento vertical da mistura. Os misturadores batedores podem ser placas planas ou em forma de gancho, são bastante utilizados para mistura de alimentos que tenham em sua formulação farinhas, óleos, açúcar, e sua aparência final é formar uma massa homogênea. Veja a figura abaixo que ilustra estes tipos de batedores.

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Misturador e batedor Planetária e os vários formatos de batedor Outro modelo de batedor misturador conhecido também para este fim de alimento, é o misturador horizontal que, possui dois batedores em forma de " Z ", sendo que no geral estes batedores giram com velocidades diferentes. Este tipo de misturador pode ser dotado de camisa, onde funciona como resfriador ou também com injeção de vapor na camisa para aquecimento do produto, enquanto é efetuado a mistura.

8.10.4 MISTURADORES PARA ALIMENTOS SÓLIDOS SECOS A mistura deste tipo de produto é bastante irregular, a probabilidade de se obter uma distribuição ordenada das partículas é praticamente nula. Nas indústrias alimentícias, a mistura de certos produtos deve ser tal que, a mesma satisfaça os requisitos padronizados a cerca de sua formulação. Para tanto é dotado método de controle, afim de periodicamente ser verificado a granulometria da mistura. A mistura de produtos sólidos se considera em geral como produzida por uma ou mais de três mecanismos básico: convecção, ou seja, transporte das partículas ou grupo de partículas de um ponto a outro; difusão que é, a transmissão de partículas individuais de um ponto a outro. Como conseqüência do movimento das partículas, pode resultar uma segregação devido a diferença em duas propriedades. As propriedades de maior influência da mistura são, o tamanho, a forma e a densidade das partículas. Quanto mais próximas são as formas, tamanho e densidade da mistura, mais fácil é a operação de mistura dos componentes da formulação e, mais homogêneo será o produto final.

8.10.5 Misturadores Rotativos Como o próprio nome diz, funciona girando e misturando o alimento. As formas dos

misturadores rotativos, são variados, ou seja: Duplo Cone, em forma de Y e V, como pode ser observado nas figuras a seguir:

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8.10.6 Duplo Cone Este tipo de misturador corresponde a dois cones unidos por uma peque seção cilíndrica. Esteequipamento tende a superar a pequena ação de mistura na horizontal que o tambor rotativo oferece. Com a rotação do mesmo, acontece uma boa ação de rolagem dos sólidos e devido a variação da seção transversal do tanque obtém-se um bom fluxo transversal. Podemos observar na figura o movimento executado pelo mesmo.

8.10.7 Misturadores em "Y" e "V" Estes tipos de misturadores, consiste de dois cilindros colocados em um angulo que forma a letra "Y" ou "V". Proporciona uma mistura não simétrica ao redor do seu eixo proporcionando uma ação de mistura muito efetiva para uma boa variedade de produtos. Tanto misturadores duplo cone, e em forma de Y ou V, são bastante utilizados nas industrias farmacêutica e na produção de alimentos em pó como gelatinas, refrescos em pó, flans, etc.

8.10.8 Misturadores Ribbon Blender É conhecido como misturador de cintas. É formado por um canal horizontal com um eixo central e um agitador de cintas helicoidais. Estas cintas helicoidais são montadas de tal forma que as mesmas atuam em direções contraria sobre um único eixo ou seja, uma move-se lentamente o produto em uma direção e a outra move-se rapidamente o produto em direção contrária. A mistura do produto é feita por "turbulência", que é produzida pelas cintas agitadoras que trabalham em sentido contrário uma da outra levando e trazendo o produto, num movimento de vai e vem da mistura, como mostra a figura a seguir

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Este tipo de misturador pode funcionar de forma contínua isto é, o produto a ser misturado é introduzido no misturador e efetua-se a sua mistura até que o mesmo esteja completamentehomogeneizado. Estes misturadores de cintas são eficazes para mistura de produtos pastosos de densidade elevada e, produtos alimentícios em pó (refrescos pó, achocolatado, chocolate, gelatinas, etc.). A capacidade deste modelo de misturador é variado, podendo até chagar a ser misturado com boa eficiência 30.000 litro e/ou kilos de produtos obtendo-se uma boa homogeneização do produto final.

As figuras abaixo, mostra os vários modelos de cintas de misturas usados nos Ribbon Blender.

8.10.9 MISTURADOR E AGITADOR DE ROSCA São misturadores que são colocados em recipientes cilíndricos ou semicilindricos. Podem serinstalados no centro do tanque ou deslocados. Possuem um ou mais elemento giratório de mistura, conhecido como rosca sem fim. Geralmente é utilizado para produtos líquidos ou molhos condimentado, de densidade não muita elevada. A rosca empurra o produto para cima e quando atingem o topo da rosca, são lançados para o centro do tanque que retornam para o fundo do recipiente, reiniciando o processo de mistura novamente.

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8.10.10 MISTURADORES TIPO EMULSIFICADOR A emulsão dos alimentos pode ser definida como a operação de líquidos que normalmente não são miscíveis uns ao outro, onde ocorre a dispersão em forma de pequenas gotas na mistura. Na maioria das emulsificações dos líquidos, são utilizados água e óleo ou azeito, para esta operação raramente se utilizando em separado.

Para se obter uma emulsão, deve-se empregar agitação sobre o sistema, a fim de superar a resistência e a criação de nova superfície emulsificado. Teoricamente, esta agitação de emulsificação é o resultado entre a nova superfície criada e a tensão interfacial, pois, uma emulsificação sempre tende a formar pequenas gotas no líquido. Em geral, para que não ocorra isto, submete-se a mistura a agitação violenta com o objetivo de provocar a quebra destas gotas grandes e obter uma mistura mais dispersa. Se as condições forem adequadas, a película protetora do agente emulsificante, se absorve e a interfase se forma e obtém uma emulsificação estável do líquido. Para a obtenção da emulsão são empregados geralmente os moinhos coloidais, que consiste de um elemento estático de forma tronco-cônico e outro rotativo com a mesma forma, gerando sobre um eixo horizontal. A passagem do produto emulsificado é feita através de aberturas que podem variar de 50 a 150 µm. A velocidade de rotação do moinho coloidal é da ordem de 3.000 a 15.000 rpm e, o objetivo da emulsão é fazer com que o produto ganhe "corpo" isto é, textura. São bastante utilizados em produtos de maionese, molhos cremosos a base de óleo, cremes para recheio, pastas e patês em geral.

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Os moinhos coloidais são em geral mais eficientes do que os homogeneizadores de pressão, para produtos de elevada viscosidade.

8.10.11 MISTURA DE POLÍMEROS A mistura da resina plásticas com os aditivos devem ser realizadas em um misturador de altavelocidade, que consiste basicamente de uma câmara cilíndrica em cujo fundo são instalados hélices ou pás de mistura. As hélices são movimentadas por motores elétricos potentes, capazes de fazê-las girar em altas velocidades, necessárias para efetiva agitação do sistema e mistura dos componentes. O misturador tem em sua tampa aberturas pelas quais os aditivos podem ser inseridos conforme a seqüência de mistura desejada. As paredes das câmaras e as hélices de mistura e demais componentes metálicos que entram em contato com a resina devem ser cromadas para reduzir ao mímico a tendência de adesão de ingredientes da formulação Representação esquemática de um misturador intensivo utilizado na preparação de composto de PVC.

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Realizado a pesagem de todos os aditivos (resina, estabilizante, lubrificante, auxiliar de fluxo, modificador de impacto), todos foram adicionados no misturador no inicio da mistura em alta velocidade até a temperatura de 120ºC, condição essa necessária para que os componentes da formulação sofram fusão, revestindo por completo as partículas de resina. Na seqüência do processo, o composto plástico deve ser descarregado no resfriador e onde ocomposto ficou homogeneizando até temperatura em torno de 60 - 70ºC. O resfriamento foi realizado em um resfriador vertical com encamisamento para circulação de água gelada, para a troca de calor mais eficiente entre o composto e a parede do resfriador.

A figura abaixo mostra esquematicamente o misturador mencionado.

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Representação esquemática de um misturador intensivo/resfriador vertical utilizado na preparação de composto de PVC.

Mistura de Borracha

Um dos equipamentos mais utilizados para a mistura de borracha são os cilindros abertos ou Calandras

Quando os materiais de borracha são adicionados seguem algumas orientações

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9. ARMAZENAMENTO DE LÍQUIDOS A necessidade de armazenamento surge por vários motivos: Reservar a matéria-prima, sólida ou fluida, recebida do fornecedor, muitas vezes em grandes quantidades; Armazenar o produto antes da venda; Possivelmente como uma etapa intermediária objetivando dar “fôlego” às outras etapas do processo, tais como transporte, embalagem, entre outras. Os recipientes que realizam este armazenamento chamam-se tanques são especificados por normas apesar de serem equipamentos mais simples. O armazenamento de líquidos pode ser realizado, basicamente, em duas condições distintas: Armazenamento de líquidos a temperatura ambiente e pressão atmosférica; Armazenamento de líquidos a temperatura ambiente e pressão acima da atmosférica

9.2 ARMAZENAMENTO DE GASESOs recipientes que realizam este armazenamento chamam-se vasos ou cilindros. Os vasos na maioria das vezes são cilíndricos horizontais ou verticais, dependendo da necessidade.A forma com a qual o gás pode ser armazenado não depende somente do tipo do gás, mas das condições em que ele se encontra.Uma das propriedades que mais podem interferir no tipo de armazenamento de gases é a TEMP ERATURA CRÍTICA DO GÁS , ou seja, a temperatura acima da qual o gás não pode ser liquefeito, pois o gás liquefeito consegue ser armazenado em uma quantidade muito maior em massa do que no estado gasoso. Desta forma os gases podem ser armazenados nas seguintes condições: Armazenamento de gases a temperatura ambiente e alta pressão, sob a forma de gás; Armazenamento de gases liquefeitos a temperatura ambiente e alta pressão; Armazenamento de gases liquefeitos a temperatura criogênica e alta pressão.

9.3 ARMAZENAMENTO DE SÓLIDOS Armazenamento do material sólido revela algumas características específicas quando se analisa o material granular a granel, são elas: - Deformação;- Pressão;- Cisalhamento;- Densidade. No armazenamento de sólidos existem três fatores de influência a serem considerados: - O coeficiente de atrito; - O ângulo de queda; - O ângulo de repouso. O coeficiente de atrito é, por definição, a tangente do ângulo de equilíbrio, não depende do peso do corpo, somente dos materiais e do estado das superfícies;O ângulo de queda é o ângulo com o qual o corpo começa a cair,considerado o infinitésimo maior que o ângulo de equilíbrio;O ângulo de repouso é o ângulo que um corpo particulado forma quando cai livremente sobre o chão ou uma superfície qualquer. O conteúdo da umidade influencia diretamente no valor do ângulo de repouso, alterando-o conforme sua intensidade.

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9.3Tipos de armazenamento de sólidos

9.3.1Armazenamento em PILHASArmazenam-se em pilhas quando a quantidade do material é muito grande, e inviabiliza economicamente a utilização de silos, ou quando o material armazenado não pode ser confinado, pois cujo pó, em presença de ar, forma uma mistura explosiva, exigindo o armazenamento em ambientes abertos; Amplamente utilizada na indústria de mineração, fertilizantes, etc... A pilha pode ser cônica, quando a quantidade de material estocado é relativamente pequena, ou prismática quando a quantidade de material é muito grande

9.3.2 Armazenamento em SILOS Amplamente utilizada na indústria de grãos, cimentos etc... Os silos são utilizados para volumes menores de material, ou também quando o material é armazenado por sofrerem deterioração – grãos, ou serem sensíveis à umidade - cimentos. Podem ser feitos de concreto ou de aço,com formato redondo, quadrado ou retangular, depende do critério ou da necessidade do projetista, porém o fundo deve ser cônico ou piramidal. O ângulo do fundo deve ser MAIOR que o ângulo de queda do material armazenado.

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Alguns materiais granulares ou em pó não pode ser armazenados em silos pois formam , em contato com o ar, uma mistura explosiva, que na presença de algum tipo de ignição pode gerar grandes prejuízos, como pode ser constatado na figura a seguir:

9.3.4 Problemas de armazenamento em SILOS

Na armazenagem por silos, um dos fatores mais importantes no funcionamento é a escoabilidade do material.

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Os principais problemas de escoamento pelos silos são expostos nas figuras a seguir:

9.3.5 Soluções para problemas de armazenamento em SILOS Das soluções mais primitivas surgiram métodos de eliminação ou, pelo menos, formas de minimizar os efeitos da falta de escoabilidade dos sólidos armazenados a granel

Atualmente, a utilização de martelos de borracha, para golpes na parte cônica do silo, ou meios de desestabilizar o material que se aglomerou dentro do silo, ainda são utilizadas com freqüência porém, podem ser substituídos por mecanismos mais precisos, tais como:

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VIBRADORES: Utilizados na parte cônica do silo. Consiste em aparelhos que vibram, impedindo a acomodação do material na parede do silo;

ATIVADORES DE SILOS : Utilizados na parte INTERNA cônica do silo com a função de impedir que o material aglomere e forme arcadas impedindo o escoamento. Consiste em um equipamento que obriga o material armazenado a descer pelas paredes do silo

FLUIDIFICADORES: Consiste em injetar ar dentro do silo com a finalidade de fluidificar o sólido, eliminando o atrito com as paredes e entre si

Como normalmente os sólidos pulverizados são estocados, removidos e Inventariados?

Sólidos pulverizados como enxofre e carvão são normalmente estocados ao ar livre em grandes pilhas, não protegidas do tempo, e onde grande quantidade é utilizada. Este é o único método econômico.

Os sólidos são removidos da pilha por escavadeiras ou tratores e são lançados no processo ou num transportador para serem transferidos para local de utilização.

O inventário é feito pela estimação do volume da pilha e multiplicando-o pelo peso especifico do material

Porque alguns sólidos não podem ser estocados ao ar livre? Uma pilha de sólidos finamente divididos está sujeita à evasão pelo vento e chuva, e

este método de estocagem não o é adequado, sendo apenas para materiais grosseiros insolúveis na água.

Substâncias como sal-gema, são estocadas num tanque profundo, que colhe água da chuva com a quantidade de material dissolvido. A água pode ser circulada através e sob tal pilha de sal para formar uma solução que é bombeada para o processo.

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Sólidos que são valiosos ou muito solúveis para se exporem em pilhas ao ar livre, são estocados em depósitos, alimentadores ou silos, que são recipientes cilíndricos ou retangulares de concreto, metal ou de plástico.

9.3.6 Qual é a diferença entre silo e depósito e como são carregados e descarregados? Um silo é alto e relativamente pequeno de diâmetro; um depósito não é tão alto e normalmente um pouco largo; um alimentador é um pequeno depósito com um fundo inclinado, para estocagem

temporária antes de alimentar os processos. Todos estes recipientes são carregados pelo topo, por alguma espécie de elevador, e a

descarga é normalmente pelo fundo. Os sólidos tendem a descarregar por qualquer abertura próxima do fundo de um depósito, mas são mais bem descarregadas através de uma abertura no fundo.

Uma saída no fundo; e menos provável de entupir e não traz pressões altas anormais nas paredes em nenhum ponto.

O que se devem preocupar quando os sólidos são estocados em caixas, e como acontece?

Caixas, tambores e outras unidades sólidas grandes são estocados internamente ou externamente, sobre pisos de suficiente força para suportar seu peso.

Com a maioria dos materiais a estocagem é ao nível do chão. Quando vários produtos são estocados numa sala , isto não é um problema simples. Deve-se prever facilidade de manuseio, acessos largo e bastante luz, bem como a

incompatibilidade que existem entre eles, evitando riscos de reações.

Porque se usa estocar sólidos em Pallets Sistemas de pallets permitem que várias unidades possam ser estocadas uma sobre a

outra, aumentado a quantidade de produtos estocados por área. Isto é feito colocando-se vários tambores ou caixas numa pequena plataforma móvel

e movendo-a junto com a carga com um carro elevador ou empilhadeiras. As plataformas aumentam a estabilidade das pilhas, que assim podem ser mais altas

do que quando não usadas. Isto traz uso mais efetivo da área do armazenamento.

Porque se movimenta tanto material em uma industria? Numa fábrica, a movimentação de materiais cumpre uma função fundamental.

Essa função engloba todas as operações básicas que envolvem movimentação de qualquer tipo de material por qualquer meio - da recepção da matéria-prima até a expedição e distribuição do produto acabado.

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9.4 Armazenagem de Óleo combustível 9.4.1Recomendações Gerais Por especificação, os óleos combustíveis apresentam pontos de fulgor maiores ou iguais a 66 °C. Todos os sistemas de armazenamento de óleo combustível devem seguir o prescrito pela Resolução CNP N° 08/71, de Instruções Gerais para Armazenamento de Petróleo e seus Derivados Líquidos e a Norma Brasileira NB-216 da ABNT, referente ao mesmo assunto. 9.4.2 MateriaisOs seguintes materiais não devem ser utilizados em contato com óleos combustíveis:

- Metais amarelos, incluindo ligas de baixa qualidade de cobre e zinco- Chumbo e zinco- Cádmio- Metais galvanizados- Borracha natural

Em geral, materiais termoplásticos não são apropriados à utilização com óleos combustíveis, embora náilon e outros sejam satisfatórios para válvulas, selos e propósitos similares. Algumas borrachas sintéticas, resistentes aos óleos combustíveis, são disponíveis e adequadas para selos e junções. Se for considerado o uso de componentes plásticos, os fabricantes destes produtos deverão ser consultados, considerando-os apropriados ou não à utilização com o óleo combustível em análise, em suas condições operacionais. 9.4.3 Linhas de trabalhoPara linhas operando com pressões de até 10,0 kgf/cm2, os materiais dos tubos devem seguir o apresentado na Tabela 1.

Tabela 1

9.4.4Tanques de Armazenagem Existem dois tipos básicos de tanques de armazenagem aéreos:

a) tanques cilíndricos horizontais;b) tanques cilíndricos verticais.

Os tanques horizontais são utilizados na maioria das aplicações onde o consumo é pequeno (como apresentado nas Figuras 1 e 2). Já os tanques verticais são utilizados para consumos mais elevados e onde são desejados estoques operacionais maiores

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Figura 1 - Tanque horizontal: elevação, incluindo berço e bacia de contenção

Figura 2 - Tanque horizontal: detalhe de aquecimento-serpentinas)

A capacidade dos tanques de armazenagem das instalações industriais é muito importante. Normalmente a capacidade de armazenamento é calculada através de um volume que

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possibilite um estoque operacional desde quatro dias (quando a unidade consumidora está próxima de uma base de distribuição) até quinze dias (quando existem muitas dificuldades de acesso, logística etc., à unidade consumidora). Em muitos casos é interessante ter mais de um tanque, possuindo capacidade unitária suficiente para pelo menos, a recepção de uma entrega. Isso possibilitará o armazenamento do óleo combustível antes da sua utilização, facilitando a liberação de qualquer ar retido no mesmo e permitindo que a água e os sedimentos se depositem no fundo para drenagem. Nestes casos, os tanques devem ter linhas de recepção separadas. No entanto, se eles estiverem situados muito próximos, uma linha de recepção comum poderá ser utilizada, desde que os tanques recebam o mesmo tipo de combustível. Deverá ser prevista também a inclusão de válvulas que permitam o enchimento separado de cada tanque. Quando tipos diferentes de produto são armazenados separadamente num mesmo parque de tanques, devem ser previstas linhas de enchimento individuais para cada tipo. Cada linha de enchimento deverá conter uma marcação no bocal de enchimento, destacando o tipo correto de combustível. 9.4.5 Tanques de serviçoEstes são os tanques auxiliares de pequena capacidade, localizados entre o tanque de armazenagem e o equipamento de queima do combustível. A principal razão de se instalar um tanque de serviço é a de proporcionar uma reserva limitada de combustível próxima ao ponto de consumo, quando o tanque de armazenagem estiver muito distante. 9.4.6Construção e instalação de tanquesOs tanques de armazenagem horizontais devem ser construídos conforme a NB-190 (Fabricação e Instalação de Tanques Subterrâneos para Postos de Serviço de Distribuição de Combustíveis Líquidos) da ABNT e os verticais conforme a NB-89 (Tanques Soldados para Armazenamento de Petróleo e Derivados) também da ABNT. Os tanques de armazenagem, quando instalados acima do solo, devem ser cercados por uma mureta protetora de vazamentos (bacia de contenção), como mostra a Figura 5 e o item específico adiante. Qualquer alteração em tanques ou retirada de acessórios, tais como resistências elétricas e serpentinas, só deve ser realizado após consulta e autorização de um corpo técnico especializado. 9.4.7Tanques subterrâneosOs tanques de armazenagem não devem ser enterrados diretamente no solo porque não será possível vistoriar o mesmo, para prevenção da corrosão e outras falhas subsequentes que possam contaminar o meio ambiente. Onde for necessária a instalação de um tanque subterrâneo, recomenda-se observar normas quanto ao atendimento de medidas de conservação ambiental. 9.4.8 Suporte para tanquesOs tanques cilíndricos horizontais devem ser instalados sobre tijolos ou sobre berços de concreto armado, com uma inclinação de 1%, em relação ao seu comprimento, no sentido da válvula de drenagem, como mostra a Figura 5. Os berços devem ser construídos em fundações adequadas ao tipo de solo, para que a carga seja suportada. Vigas de concreto reforçadas, de espessura adequada para suportar a carga, são normalmente suficientes para quase todos os tipos de solo. Os berços não devem ser feitos sob juntas ou costuras das chapas do tanque, devendo ser colocada uma camada de asfalto ou manta de borracha entre o berço e o tanque. A altura dos suportes para tanques deve proporcionar um espaço de, pelo menos 600 mm, medidos entre a parte inferior do tanque e o nível do chão, permitindo acesso para a sua pintura ou drenagem.

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Todos os tanques de armazenagem devem ser corretamente aterrados eletricamente, independente do tipo de óleo combustível a ser armazenado. 9.4.9Tanques verticaisOs tanques cilíndricos verticais devem ser montados sobre uma base API, com as chapas da base apoiadas sobre uma mistura de asfalto e areia. Em determinados casos, pode-se também montar o tanque diretamente sobre uma base de concreto armado. Neste caso, a base do tanque deve possuir uma selagem feita com asfalto, para evitar a penetração de água entre o fundo do tanque e o concreto. Antes da construção da base, deve ser feita a sondagem do terreno onde o tanque será apoiado, para o dimensionamento da fundação adequada, que deverá suportar a carga máxima exercida do tanque (cheio de produto) sobre o solo.

Figura 3 - Tanque vertical: detalhe da base do tanque

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Detalhe - 1

9.4.10 PinturaOs tanques de armazenagem de óleos combustíveis normalmente são fornecidos com suas superfícies externas pintadas com um primer inibidor de corrosão e com tinta de acabamento de esmalte alquídico na cor preta fosca. No caso de tanques verticais, por segurança, seu corrimão guarda corpo e face visível dos degraus da escada é acabada com tinta de esmalte elquídico na cor amarela e as superfícies internas não precisam de proteção, exceto as estruturas e chapas do teto, que são pintadas com um primer inibidor de corrosão e com tinta de acabamento de esmalte alquídico na cor branca. 9.4.11 Acessórios para Tanques de Armazenagem e Proteção ao Meio Ambientea) Bacia de ContençãoTransbordamentos ou furo de um tanque contribuem com o risco de incêndio, causam danos à propriedade e contaminam o meio ambiente. Assim, uma bacia de contenção do produto deverá ser construída em volta do(s) tanque(s). Esta deve ser de tijolo ou concreto, com revestimento impermeável ao óleo. A capacidade volumétrica de uma bacia de contenção deve ser, no mínimo, igual à capacidade do maior tanque, mais 10% (dez por cento) da soma das capacidades dos demais tanques encerrados nessa bacia. As paredes da bacia de contenção devem ser resistentes ao óleo combustível e devem ser capazes de suportar uma pressão considerável do líquido, para o caso de um transbordamento ou outra emergência. Uma válvula de drenagem deve ser incorporada ao lado externo da bacia de contenção, devendo ser manualmente controlada, estando normalmente fechada, evitando-se assim, possíveis contaminações ao meio ambiente. Observe que qualquer óleo presente na bacia de contenção pode permanecer sobre a água contida na bacia ou abaixo dela, dependendo da densidade do óleo armazenado. Assim, também deve ser prevista a inclusão de caixa separadora de óleo, bem como sua frequente limpeza de resíduos, para a correta drenagem da bacia de contaminação. b) Indicadores do nível de óleoUma régua de medição metálica graduada é recomendada como um meio seguro de determinação do conteúdo de um tanque de armazenagem cilíndrico horizontal.

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Em tanques verticais, um indicador de nível é usualmente fornecido. A arqueação do tanque deve ser realizada pela INMETRO e sua escala pelo seu usuário. Em instalações com vários tanques, as réguas de medição devem ser identificadas com o tanque ao qual se destinam. Quando uma régua de medição é utilizada num tanque contendo óleo combustível, alguns cuidados devem ser tomados, limpando-se a régua com um pano, antes e depois de cada leitura. Em muitos casos não é conveniente usar uma régua de medição devido à posição ou localização do tanque, mas existem vários meios diretos e indiretos disponíveis de indicadores. Estes tipos de indicadores incluem sistemas de bóia e peso, braços de bóia e oscilação, bóia e indicador etc. Certos cuidados devem ser tomados na seleção do indicador mais apropriado para cada instalação, estando certo de que este seja localizado na posição mais conveniente, de leitura fácil, particularmente durante as entregas de combustíveis. c) Espaço vazio (câmara de expansão)O espaço entre o nível de óleo armazenado no tanque e o teto do mesmo é conhecido como espaço vazio. Sempre deve se existir um pequeno espaço vazio quando o indicador de nível marcar tanque cheio. Isto previne a saída de óleo pelo respiro, devido à expansão térmica, bem como por formação de espuma ou ondas do líquido, durante a entrega. O espaço vazio deve ser equivalente a aproximadamente 5% da capacidade máxima do tanque, para tanques até 2.000 litros e, até 3% da capacidade máxima do tanque, para tanques maiores. d) Tubulações de enchimentoAs tubulações de enchimento devem ser tão curtas quanto possível e livres de curvas. A conexão deve estar numa posição conveniente, que permita um fácil engate à mangueira do veículo, sendo que a distância do tanque à conexão de enchimento é de aproximadamente 0,5m acima do nível do solo, como apresentado na Figura 4. A conexão da tubulação de enchimento deve ser mantida livre de obstruções e, para prevenir qualquer gotejamento de óleo, é usual colocar-se uma caixa coletora embaixo da conexão.

Figura 4 - Bocal de descarga e sua altura

Uma tampa não ferrosa deve ser providenciada para fechar a tubulação e proteger a linha, quando a mesma não estiver em uso.

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Preferencialmente, as tubulações de enchimento devem ser auto-drenantes. Onde isso não for possível, deverão ser aplicados o tracejamento para aquecimento e o isolamento térmico, sendo estas medidas particularmente importantes nos pontos expostos à baixas temperaturas ambientais. Isso irá assegurar que qualquer óleo remanescente na tubulação de enchimento esteja em viscosidade adequada de bombeamento quando a próxima entrega for realizada. Nos tanques de armazenagem horizontais, as tubulações de enchimento devem entrar pela parte superior do costado através de um tubo, localizado internamente e instalado na posição vertical, com aberturas intercaladas, tendo a finalidade de evitar a queda livre do produto, reduzindo a formação de eletricidade estática e de entrada de ar. Nos tanques de armazenagem verticais, pode-se utilizar a entrada de produto por baixo, no costado, reduzindo o grau de solicitação do conjunto moto-bomba, responsável pelo deslocamento do produto. Neste caso, uma válvula de retenção deve ser fixada na tubulação de enchimento, o mais próximo possível do tanque. A posição de entrada da tubulação de enchimento no tanque, em relação à posição de saída de produto, deve ser escolhida cuidadosamente para evitar a entrada de ar e contaminantes no sistema de manuseio do combustível. Onde os caminhões-tanque não tem acesso as proximidades da área de armazenagem, deve-se construir uma tubulação de enchimento maior, do tanque à posição onde o caminhão tanque possa estacionar em segurança. Nos casos em que o comprimento desta tubulação exceda a 30m, deve-se ter atenção especial com as necessidades de drenagem. Onde as linhas não têm auto drenagem, deve-se instalar uma válvula de drenagem no ponto mais baixo da seção e deve-se colocar uma válvula na conexão da linha de enchimento, de forma a evitar possíveis vazamentos de óleo e contaminações ao meio ambiente. O aquecimento (tracejamento) e isolação térmica de toda a linha de enchimento, bem como o uso do diâmetro correto de tubulação, também não devem ser esquecidos. Quando o tanque de armazenagem não for visível do local de enchimento, deverá ser instalado um alarme de nível máximo do tanque e o responsável deverá estar atento ao mesmo em todas as descargas. e) RespirosO respiro deve ser colocado no ponto mais alto do tanque de armazenagem. Sempre que for possível, o respiro deve ser visível pelo ponto de enchimento e deve terminar em área aberta, numa posição em que qualquer vapor do combustível seja dispersado e, no caso de um transbordamento, não haja danos à propriedade, riscos de incêndio, contaminação do solo ou cursos de água. O diâmetro do respiro deve ser igual ao maior que o diâmetro do tubo de enchimento e nunca menor que 50 mm. O respiro deve ser o mais curto possível e livre de curvas. Ele deve terminar numa curva de raio longo, gancho ou capuz de ventilação com uma tela de arame, para fins protetivos (nunca deverá ser utilizada uma tela fina para este propósito). A tela de arame deve ser mantida limpa através de manutenção programada e não deve ser pintada. No caso de tanques contendo óleos combustíveis ultra-viscosos, o respiro não deverá possuir a tela de arame. Isso evitará o entupimento do respiro, devido à possibilidade de condensação dos vapores desprendidos pelo produto. f) Conexão de saídaA conexão de saída de produto para o sistema de queima do óleo combustível deve estar instalada na parte inferior da calota, no caso de tanques horizontais, ou na parte inferior do costado, no caso de tanques verticais. O ponto mais baixo da conexão de saída deverá contemplar um lastro de produto para contenção de acúmulo de água e sedimentos e suas drenagens.

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Em tanques com sistema de aquecimento, é essencial que o aquecimento esteja sempre localizado abaixo do nível da conexão de saída, de forma a permanecer sempre imerso no lastro formado. Para permitir que o conteúdo do tanque seja isolado do sistema, uma válvula deve ser instalada próximo à conexão de saída, como mostrado na Figura 5. g) Válvula de drenoUma válvula de dreno deve ser instalada em todos os tanques de armazenagem, no ponto mais baixo, permitindo as drenagens necessárias. A válvula deve ser facilmente acessível, existindo um espaço livre abaixo dela, facilitando o seu uso. Se possível, devem ser evitadas tubulações extensas para dreno, mas onde isto é necessário, a tubulação deverá ser revestida e aquecida através de tracejamento, para assegurar que o óleo combustível flua durante condições adversas de tempo. As válvulas e seus tubos de extensão podem ser adaptadas a um pino de segurança ou cadeado para prevenir descargas inadvertidas do conteúdo do tanque. Os tanques contendo óleos combustíveis requerem drenagens regulares para remoção da pequena quantidade de água que acumula-se no decorrer do tempo. A quantidade de água formada dependerá das condições de umidade relativa, da ventilação do local e do tempo concedido para depositar-se. É recomendado que o seguinte procedimento seja adotado para a verificação de tanques:

1°) Remover o pino de segurança ou cadeado da válvula de dreno;2°) Colocar um balde ou recipiente embaixo do dreno para coletar qualquer água ou sedimentos;3°) Abrir a válvula do dreno gradualmente até que um pequeno fluxo se inicie;4°) Permitir que haja tempo para que o óleo contido no corpo da válvula tubo despeje. Se aparecer água, a válvula deverá ser mantida aberta;5°) Quando o óleo começar a sair novamente, fechar a válvula. Repetir os passos n° 3 e 4 depois de alguns minutos até que nenhuma água apareça;6°) Desfazer-se da água/sedimentos através da caixa separadora de óleo;7°) Recolocar o pino de segurança ou cadeado de válvula de dreno.

Em tanques de armazenagem que são abastecidos pela parte inferior do costado (tanques verticais), a agitação proveniente do óleo que entra carregará qualquer água, que normalmente seria drenada, para o sistema de manuseio do óleo combustível. Qualquer mistura de água e óleo deve ser drenada num recipiente apropriado e depois removida para um separador (caixa separadora). Se grandes quantidades de água foram drenadas, as serpentinas de aquecimento a vapor deverão ser testadas com pressão, para a verificação de possíveis vazamentos, já que esta é a origem mais comum de contaminação com água. 9.4.12) Requisitos para Aquecimento de Tanques de Armazenagem de Óleos Combustíveis Os sistemas de aquecimento são necessários para todos os óleos combustíveis residuais. A Tabela 3 nos dá orientação da temperatura mínima de armazenagem operacional, para a manutenção de viscosidade de 5.000 SSU (normalmente considerada como viscosidade limite de bombeamento) para os diversos tipos de óleos combustíveis específicas.

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Tabela 3 - Temperatura mínima de armazenagem e manuseio dos óleos combustíveis

Onde o óleo combustível é mantido em temperaturas inferiores à mínima de armazenagem operacional, será necessário um aquecedor na saída do tanque para elevação da temperatura à requerida para seu bombeamento (manuseio). Não é boa prática armazenar óleos combustíveis em temperaturas elevadas e, temperaturas acima da mínima de armazenagem e manuseio não deverão exceder a 10°C às da Tabela 3. Em nenhuma circunstância a temperatura de armazenagem do óleo combustível deve exceder o seu mínimo ponto de fulgor típico. Perdas típicas de calor em tanques de armazenagem podem ser determinadas pela Figura 5. Conhecendo-se o calor latente do vapor utilizado nas serpentinas de aquecimento, através de sua pressão, pode-se traduzir estas perdas de calor como a máxima vazão de consumo de vapor (dividindo-se as perdas pelo calor latente). O arranjo do aquecimento dos tanques deve permitir a manutenção da temperatura correta de armazenagem operacional do óleo combustível, levando em conta a faixa apropriada de perdas de calor. Outro ponto importante é a necessidade ocasional de aquecimento do óleo combustível da temperatura ambiente à operacional. Dependendo do tempo mínimo requerido para o aquecimento do produto e do arranjo do aquecimento, será necessário uma potência muitas vezes maior que a consumida para o suprimento das dissipações térmicas (manutenção da temperatura de armazenagem operacional). Assim, o arranjo do sistema de aquecimento deve também ser projetado de acordo com esta necessidade. Deve-se observar que não é recomendado que a razão de elevação da temperatura seja maior que 1°C por hora, evitando-se o risco de craqueamento do óleo combustível. Maiores informações sobre os métodos de aquecimento são dadas no próximo item.

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Figura 5 - Perdas de calor em tanques de armazenagem

9.4.13 Métodos de aquecimentoOs tanques de armazenagem podem ser aquecidos por meio de acessórios termostaticamente controlados, tais como serpentinas de vapor, de água quanto ou de fluido térmico, aquecedores elétricos ou combinações destes. Os elementos de aquecimento e seus termostatos sempre devem ser posicionados abaixo do nível da linha de saída do óleo, para que eles nunca fiquem descobertos durante a operação normal, caso contrário existirá o perigo de explosão e incêndio. O elemento sensor de temperatura do termostato deve estar sempre posicionado acima de um dos lados do elemento de aquecimento. Os elementos de aquecimento devem estar espaçados uniformemente acima do fundo do tanque ou concentrados na saída de produto do tanque, quando da utilização de produtos mais leves, de baixo ponto de fluidez. A combinação de aquecimento a vapor elétrico deve ser utilizada em instalações onde o vapor não é disponível continuamente. Os elementos de aquecimento devem ser facilmente removíveis para reparos, se necessário, e consequentemente, deve-se tomar alguns cuidados para que não existam obstruções externas a esta operação. O vapor para suprimento das serpentinas de aquecimento deve ser saturado seco e, geralmente não é necessário que a pressão exceda a 4,0 kgf/cm2 para óleos

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combustíveis convencionais. A recomendação é que o sistema de aquecimento possua uma densidade de fluxo de potência não superior a 12 kW/m2 (1,2 W/cm2) para óleos combustíveis convencionais e não superior a 6kW/m2 (0,6 W/cm2) para os tipos ultra-viscosos. As serpentinas de vapor, de água quente e de fluido térmico devem ser construídas em tubos de aço carbone, sem costura de schedule 80. Onde juntas forem inevitáveis, estas deverão ser soldadas. As serpentinas devem escoar livremente, de sua entrada à saída e, normalmente, deve existir um purgador na saída. O condensado do vapor das serpentinas deve ser drenado, exceto em grandes parques de armazenagem de óleo combustível, onde pode ser economicamente viável instalar um sistema de recuperação do condensado. Tal sistema deve incluir facilidades para detectar-se possíveis quantidades de óleo combustível presentes no condensado, decorrentes de furos e vazamentos pelas serpentinas. O condensado contaminado deve ser desviado para uma caixa separadora de óleo adequada, de forma a evitar contaminações ao sistema de reaproveitamento de condensado e ao meio ambiente. Onde o parque de tanques compreender vários tanques, o conteúdo dos tanques de reserva pode (para determinados tipos de óleos combustíveis de baixo ponto de fluidez) permanecer sem estar aquecido. Neste caso, os sistemas de aquecimento devem ser capazes de elevar a temperatura dos tanques reservas de óleo combustível até a operacional. A potência requerida exclusivamente para aquecer o óleo combustível contido num tanque pode ser calculada pela fórmula a seguir:

onde:P = Potência para aquecimento (W)m = Capacidade do tanque (kg)c = Calor específico do óleo combustível (0,5 kcal/kg°C)t = Razão de aumento de temperatura (°C/h)F = Fator de conversão de kcal/h para W = 0,8598 kcal/Wh

Observações: Não esquecer de considerar também perdas de calor (dissipação térmica) do tanque de armazenagem, estimadas pela Figura 9, no cálculo da potência total instalada no aquecimento. A razão de aumento da temperatura dependerá das circunstâncias particulares da instalação e da necessidade do produto do tanque estar em temperatura operacional. Geralmente a razão máxima de aumento de temperatura deve estar entre 0,5 e 1,0°C por hora, em tanques de capacidade até 50 m3. Acima desta capacidade, o aumento de temperatura recomendado é de 0,25 a 0,5°C 9.4.14 Óleos combustíveis ultra-viscososDevido às temperaturas de recepção, armazenagem e manuseio dos óleos combustíveis ultra-viscosos serem superiores à de vaporização da água para os óleos combustíveis a partir do tipo 5 A/B, conforme Tabela 3, o contato dela em fase líquida com estes produtos poderá provocar o fenômeno conhecido por "ebulição turbilhonar", que se caracteriza por uma expansão instantânea e não controlada do volume de combustível existente no interior de tanques de armazenagem. Para evitar este fenômeno, as seguintes recomendações devem ser observadas:

A área de recepção dos produtos deve ter cobertura estrutural, abrangendo tanto os equipamentos quanto o caminhão-tanque. Tal medida visa evitar a contaminação pela água acumulada no bocal de enchimento do caminhão tanque do consumidor. Quando o vapor for utilizado como fluido de aquecimento dos tanques de armazenagem, certificar-se da ausência de vazamentos nas serpentinas, através de inspeções frequentes.

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Os combustíveis tipo 4 A/B ou abaixo, de viscosidades inferiores, podem conter água ou diluentes de baixos pontos de ebulição. Quando utilizados na mesma unidade industrial, devem ser cuidadosamente manuseados para evitar que contaminem os combustíveis ultra-viscosos 5 A/B ou acima.

9.4.15 Isolamento Térmico Vários tipos de materiais isolantes são disponíveis. O uso de qualquer um deles resulta em considerável redução das perdas de calor nos tanques e tubulações. Estes isolantes podem proporcionar uma economia de aproximadamente 75%. Todo o isolamento deve ser reforçado com telas de arame, incorporadas nas mantas ou seguras por pinos na superfície do tanque. Finalmente, deve ser aplicado ao isolamento um acabamento superficial à prova de tempo. Este pode ser de camadas betuminosas, folhas de alumínio ou aço galvanizado, com juntas seladas. A temperatura do combustível, na entrega/transferência ao tanque de armazenagem do consumidor, dependerá do tempo em trânsito do caminhão-tanque. No caso de óleos combustíveis utra-viscosas, esta temperatura dependerá também do pré-aquecimento transferido ao óleo no caminhão-tanque e do isolamento térmico deste.