pulverização para o setor de papel

SP R AY I N G SY STEM S B R A S I L :P U LV E R IZ A Ç Ã O PA R A O SETO R D E

PA P EL

Introdução

• Conceitos de Pulverização• Tipos de Jato• Fatores que afetam a performance• Aplicações em Máquina de Papel

PULVERIZAÇÃO

CONCEITOS BÁSICOS DE PULVERIZAÇÃO

• O que é Pulverização?Quando falamos de bicos de pulverização, a primeira coisa que me vem na cabeça é: “O QUE É UM BICO? E PRA QUE SERVE UM BICO?”Basicamente, a finalidade de um bico é gerar gotas. Porém, um bico deve gerar gotas de forma controlada e precisa, bem como garantir a vazão correta de líquido.O principal propósito da pulverização é “AUMENTAR O CONTATO ENTRE FASES”. Ou seja, aumentar o contato entre a fase líquida e um sólido ou um gás.

Conceito de Pulverização e Atomização

LâminaLigamentosGota

• O que é atomização?– Transformação de líquido em gotas

BOM, E COMO AS GOTAS SÃO GERADAS?O processo de ATOMIZAÇÃO é fenômeno de transformação de uma corrente LÍQUIDA em gotas quando essa corrente líquida é FORÇADA através de um orifício calibrado.A imagem nos mostra como que a corrente líquida se transforma. Após a passagem forçada pelo orifício de saída do bico, ocorrem três etapas.A primeira é a formação da lâmina. Isso se dá imediatamente à saída do bico. Após a formação da lâmina e em razão do atrito com o ar externo é iniciado a formação do que chamamos de ligamentos. Esses ligamentos ainda sob o efeito do atrito com o ar se rompem e formam as gotas.Basicamente, o sucesso de uma boa atomização está atrelada nessa formação. Um orifício ou até mesmo o conjunto do bico deve ter a PRECISÃO EXATA para não ter deficiência nisso.

Conceito de Pulverização e Atomização

IMPORTÂNCIA DAS GOTAS

Por que formar gotas?• Aumentar contato entre fases

Objetivos• Reduzir Custos• Reduzir Tempo• Aumentar Produtividade• Melhorar Qualidade• etc

LÍQUIDOGÁS

SÓLIDO LÍQUIDO

25 µm250 µm 100 µm 50 µm400 µm500 µm 300 µm 200 µm150 µm

POR QUE O TAMANHO DE GOTA É IMPORTANTE?

O volume de uma gota de 500 µm é igual a….

ÁREA SUPERFICIAL

Esse gráfico mostra como UMA gota de tamanho de 500 microns se parece e de acordo com que o tamanho da gota REDUZ, o número de gotas e a ÁREA da superficie de contato aumenta.Se você tem uma MAIOR área da superfície de CONTATO, isso significa que você

tem maior CAPACIDADE de transferência.

Funções da Pulverização

• Determinar a vazão de um fluido• Quebar o líquido em gotas• Produzir uma distribuição padronizada de

gotas• Prover velocidade à gota• Prover impacto à gota

CONCEITOS BÁSICOS DE PULVERIZAÇÃO

Independente se estamos falando de aplicações em uma máquina de papel ou outro segmento industrial como o Farmacêutico, por exemplo, sempre que falamos de pulverização, spray, atomização ou qualquer outro sinônimo que já possam ter escutado, nós temos que ter em mente uma primeira pergunta para qualquer que seja a aplicação.

Que pergunta é essa?

CONCEITOS BÁSICOS DE PULVERIZAÇÃO

QUAL O TIPO DE JATO MELHOR VAI ME ATENDER PARA ESSA APLICAÇÃO?

BICOS DE CONE CHEIOSPRAYING SYSTEMS CO:LIDER MUNDIAL EM PULVERIZAÇÃO

BICOS DE CONE CHEIO

Como o próprio nome diz, é um cone cheio.A gente pode comparar um bico de cone cheio com uma chuva.

São gotas dispersas com baixa velocidade e baixo impacto preenchendo uma área grande, ou seja, a maior área de contato possível.

As aplicações mais comuns dos bicos de cone cheio estão na sua grande maioria relacionadas com processos químicos, resfriamento e evaporação.

Todas essas aplicações tem em comum a necessidade de gotas bem dispersas, a maior área de troca entre fases possível e baixo impacto das gotas.

CONE CHEIO

• Evaporação de Licor negro• Reações químicas de

processo• Resfriamento de sólidos• Lavagem de gases• Combate a incêndio

BICOS DE JATO CONE OCOSPRAYING SYSTEMS CO:LIDER MUNDIAL EM PULVERIZAÇÃO

BICOS DE JATO CONE OCO

Tem o jato parecido com uma casquinha de sorvete.Todas das gotas geradas pelo bico estão concentradas na periferia do

cone, deixando o centro “seco”. É claro que nunca ficará seco, pois sempre haverá algum arraste, principalmente das menores gotas para dentro do

cone.

CONE OCO Vs. CONE CHEIO

• Aplicações semelhantes– As aplicações de um bico de cone oco se assemelham

muito com as aplicações de cone cheio. A diferença está no tamanho de gota.

• Menor tamanho de gotas– Os bicos de cone oco tem a característica de gerarem as

menores gotas dentre os outros tipos de jato. Por isso são muito bem aceitos em aplicações de evaporação.

SPRAYING SYSTEMS CO:LIDER MUNDIAL EM PULVERIZAÇÃO

BICOS JATO LEQUE

BICOS JATO LEQUE

Os bicos de jato leque é sem dúvida o mais usado em uma máquina de papel. Por conta disso, iremos nos aprofundar mais em algumas

características.

JATO LEQUE

• Baixa Pressão– Até 35 bar

• Limpeza• Coating (cobertura)• Pintura

• Alta Pressão– Acima de 35 bar

• Limpeza

JATO LEQUE – BAIXA PRESSÃO – ELÍPTICO vs EVEN

Jato Elíptico Jato Uniforme(Even)

JATO LEQUE - ALTA PRESSÃO

• WashJet– MEG– IMEG

• Jato EVEN

Enquanto que os bicos de baixa pressão são fabricados em latão, INOX série 300, até mesmo polímeros, os bicos de alta pressão são fabricados em INOX da série 400 e passam por tratamento térmico para aumentar sua dureza. Alguns modelos ainda podem ter insertos em materiais de extrema dureza, como o carbeto de tungstênio.Vale lembrar que como em 99% das vezes os modelos de alta pressão são utilizados em aplicações de limpeza, o padrão de jato gerados nesses modelos sempre é do tipo Even.

JATO SÓLIDO

Uma máquina de papel é um do processos que mais se utiliza o jato sólido, se não for o que mais usa esse tipo de jato.Muitos produtos foram desenvolvidos exclusivamente para atender alguma necessidade de uma máquina de papel, como por exemplo os bicos de jato agulha, os bicos autolimpantes e o pichaço, tamanha importância de um jato sólido eficiente.

JATO SÓLIDO

Maior impacto

Limpeza

Corte

A qualidade do jato sólido é de extrema importância para a limpeza e corte, uma pequena falha na formação do jato pode implicar em graves consequências, como a substituição prematura de uma tela formadora, marcas na tela e, por consequência, marcas no papel afetando a qualidade do produto final.

EFICIÊNCIA DE UM JATO SÓLIDO

Distância da Tela

QUALIDADE DE JATO SÓLIDO

150 a 250 mm

VAZÃO E COBERTURA

DESEMPENHO DO BICOTODO bico de pulverização deve ter uma curva desempenho onde relaciona a vazão com a pressão aplicada. O bico é um orifício calibrado e com precisão, por conta disso a tabela deve trazer os valores pra cada tamanho de bico.Se pegarmos o catálogo da Spraying Systems, encontraremos essas tabelas para cada um dos modelos e tamanho.

EQUAÇÃO BÁSICA

1,4X

NÃO É LINEAR!

RELAÇÃO DA VAZÃO COM A PRESSÃO

Vazão é PROPORCIONAL com a pressão, mas não é linear.

𝑄∝√ ∆ 𝑃

𝑸𝟏

𝑸𝟐=√𝑷𝟏

𝑷𝟐Onde:1 – Tabela2 – Desejado

ÂNGULO DE JATO E COBERTURA

Com exceção dos bicos de jato sólido, todos os bicos fornecem um ângulo de jato definido.Podemos assemelhar a cobertura de um bico com um triângulo e, por conta disso, usar a trigonometria para fazer os cálculos de cobertura.

TABELA DE COBERTURA TEÓRICA

Para auxiliar o cálculo, existe no catálogo da Spraying Systems uma tabela que relaciona o ângulo do jato com a altura e a cobertura equivalente.

CONCEITOS DE LAYOUT E COBERTURAÉ muito difícil um bico operar sozinho. Na grande maioria das vezes os bicos estão em conjunto com outros no que chamamos de chuveiros ou manifolds. Dessa forma, é muito importante que esse arranjo seja feito de forma precisa garantindo uma cobertura UNIFORME ao longo de todo o chuveiro.Vimos que nos jatos leque existe diferença na distribuição do bico no centro e nas extremidades. Uma forma de corrigir essa variação é por meio da sobreposição dos jatos.

Necessidade de “Overlap” para ter cobertura uniforme

UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO

Mesa de distribuição

COEFICIENTE DE VARIAÇÃO – CV%

• CV% depende:– Do padrão de distribuição do bico– Altura de pulverização– Ângulo do jato– Espaçamento entre bicos

CV% - EXEMPLO

• Bico VeeJet 6510 c/ H=200 mm e Espaçamento de 300 mm entre bicos

• Overlap: 0• CV: 50%

CV% - EXEMPLO

• Bico VeeJet 6510 c/ H=200 mm e Espaçamento de 175 mm entre bicos

• Overlap: 41%• CV: 3%

MÁQUINA DE PAPEL

LayoutUma máquina de papel é dividida em duas seções

Lado Seco Secador Cilindro Yankee

Lado Molhado Mesa Formadora Seção de prensagem

MÁQUINA DE PAPEL

SEÇÃO DE FORMAÇÃO

CHUVEIROS NA MÁQUINA DE PAPEL

Auditoria dos BicosÉ de extrema importância que se tenha mapeado TODOS os chuveiros de uma máquina de papel, relacionando a posição dele na máquina, qual a finalidade dele, qual o modelo exato do bico e as quantidades.

CHUVEIROS NA MÁQUINA DE PAPEL

Auditoria dos Bicos

CHUVEIROS NA MÁQUINA DE PAPEL

Auditoria dos BicosUma vez que os chuveiros estão todos mapeados, é possível se antecipar à parada de manutenção da máquina e já programar quais bicos de quais chuveiros deverão ser comprados e trocados durante a parada.Infelizmente, só é lembrado de trocar os bicos em cima da hora e próximo a partida da máquina.

Com o mapeamento feito, é possível incluir essa manutenção dentro do procedimento das paradas de máquina e assegurar que os bicos foram todos trocados.

INSPEÇÃO DE BICOS PELA EQUIPE TÉCNICA

OBRIGADO!Spraying Systems do Brasilmarketing@spray.com.br (11) 2124-9500LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/spraying-systems-do-brasil YouTube: https://www.youtube.com/SprayingSystemsBR SlideShare: http://pt.slideshare.net/spraying_systems