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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS TÉRMICAS E FLUIDOS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA ENERGIA ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO TRANSPORTE PNEUMÁTICO DE FINOS DOS PRECIPITADORES GUILHERME SOUZA SANTOS SÃO JOÃO DEL-REI 2016

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Page 1: ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO ... O presente estudo tem como objetivo analisar a eficiência energética no transporte pneumático de finos dos precipitadores de uma planta

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS TÉRMICAS E FLUIDOS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DA ENERGIA

ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO TRANSPORTE

PNEUMÁTICO DE FINOS DOS PRECIPITADORES

GUILHERME SOUZA SANTOS

SÃO JOÃO DEL-REI

2016

Page 2: ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO ... O presente estudo tem como objetivo analisar a eficiência energética no transporte pneumático de finos dos precipitadores de uma planta

GUILHERME SOUZA SANTOS

ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO TRANSPORTE

PNEUMÁTICO DE FINOS DOS PRECIPITADORES

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Energia, da Universidade Federal de São João Del-Rei (UFSJ), como requisito parcial à obtenção do título de Mestre em Engenharia da Energia.

Orientador: Prof. Dr. José Antônio da Silva Co-orientadora: Prof. Dra. Teresa Cristina Bessa Nogueira Assunção

SÃO JOÃO DEL-REI

2016

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Ficha catalográfica elaborada pela Divisão de Biblioteca (DIBIB) e Núcleo de Tecnologia da Informação (NTINF) da UFSJ,

com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)

S237aSANTOS, GUILHERME SOUZA. ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO TRANSPORTEPNEUMÁTICO DE FINOS DOS PRECIPITADORES / GUILHERMESOUZA SANTOS ; orientador José Antônio da Silva ;coorientadora Teresa Cristina Bessa NogueiraAssunção. -- São João del-Rei, 2016. 76 p.

Dissertação (Mestrado - Mestrado em Engenharia deEnergia) -- Universidade Federal de São João delRei, 2016.

1. Eficiência energética. 2. Pelotização. 3.Compressores. I. Silva , José Antônio da, orient. II.Assunção, Teresa Cristina Bessa Nogueira, co-orient.III. Título.

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A Deus, por ter dado força para vencer todos

os obstáculos, que não foram poucos, e

chegar até aqui, e pela companhia durante a

realização das inúmeras viagens.

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AGRADECIMENTOS

A Deus, por mais uma vitória.

Aos meus familiares, pela constante presença.

Ao meu orientador, pelo profissionalismo.

Aos colegas da Universidade, pela amizade.

Aos professores do Curso, pela competência.

A todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização deste trabalho.

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“Todos somos responsáveis de tudo, perante todos”.

Fiodor Dostoievski

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RESUMO

O presente estudo tem como objetivo analisar a eficiência energética no transporte

pneumático de finos dos precipitadores de uma planta de pelotização. A pelotização fornece

as siderurgias um produto com maior valor agregado que é a pelota, dentro da siderurgia

esse produto é transformado em aço. É interessante saber que a pelotização de minério de

ferro necessita de forno que é o responsável pela formação das propriedades físicas da

pelota, o forno gera material particulado que é nocivo a saúde e meio ambiente, na planta de

pelotização esse material é destinado aos precipitadores eletrostáticos onde em forma de

finos precisa ser transportado. Para realizar o transporte de finos nesse tipo de aplicação, o

ar comprimido é o responsável pelo arraste do material particulado, dentro de calhas ou

tubos de fluidização, para retorná-lo ao processo de pelotização após a captação desse

material pelo precipitador. O ar comprimido é um recurso frequentemente usado na

indústria. Em suas várias aplicações é importante conhecer que para a compressão do ar

utiliza-se energia elétrica. Um dado volume de material particulado requer uma determinada

vazão e pressão de ar para ser transportado, sendo assim, os compressores são os

responsáveis por transmitir a energia necessária para obtenção da vazão e pressão de ar

requerida. Sabe-se que, com métodos de trabalhos mais eficientes do sistema e dos

compressores, pode-se diminuir o consumo de energia elétrica. Para tanto, primeiramente

avaliou-se as condições ideais de trabalho dos compressores, como também a forma de

operação do sistema e, posteriormente, estudou-se o transporte de finos, avaliando os

parâmetros no precipitador que podem afetar a demanda de vazão ou pressão de ar

comprimido, ao perceber várias ineficiências do sistema encontrado resultados importantes

de diminuição de consumo de energia elétrica, preservação do ativo e confiabilidade do

processo.

PALAVRAS CHAVE: Eficiência energética, Pelotização, Compressores.

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ABSTRACT

This study aims to analyze energy efficiency in pneumatic conveying of fine precipitators of a

pelletizing plant. In this type of application, the compressed air is responsible for the drag of

particulate matter within fluidization gutters or pipes, to return it to the pelletizing process

after the capture of this material by the precipitator. Compressed air is a feature commonly

used in industry. In its various applications is important to know that electricity is used for air

compression operation. A given volume of particulate matter requires a certain flow of air

pressure transported, so the compressors are responsible for transmitting of the energy

needed to obtain the required flow and air pressure. It is known that there are more efficient

ways to drive the compressors. For this, firstly, it was evaluated the optimum conditions of

the compressor work, as well as, the compressed air treatment and the system operation

manner. Moreover, the transport of fine particle was studied for evaluating what precipitators

parameters can affect the demand of the flow or air pressure.

KEY WORDS: Energy efficiency. Pelletizing. Compressors.

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LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1 Organograma das máquinas de fluido .............................................. 4

FIGURA 2 Critérios de classificação de Turbomáquinas .................................... 6

FIGURA 3 Tipos de compressores quanto ao princípio de operação ................. 8

FIGURA 4 Tipos de compressores ..................................................................... 9

FIGURA 5 Compressor parafuso ...................................................................... 12

FIGURA 6 Pilha de pellet .................................................................................. 15

FIGURA 7 pelotas de minérios de ferro ............................................................ 16

FIGURA 8 Fluxograma do processo de pelotização ......................................... 16

FIGURA 9 Precipitadores da Usina de Fábrica ................................................. 17

FIGURA 10 Fluxo do transporte de finos .......................................................... 17

FIGURA 11 Fluxo do transporte pneumático de finos ....................................... 18

FIGURA 12 Sistema pilotado de regulagem de pressão ................................... 18

FIGURA 13 Componentes do sistema pilotado de regulagem de pressão ....... 19

FIGURA 14 Válvula pilotada de regulagem de pressão ..................................... 20

FIGURA 15 Sistema pilotado de regulagem de pressão ................................... 20

FIGURA 16 Sistema de transporte pneumático ................................................ 21

FIGURA 17 Dois pontos com o regulador pilotado ............................................ 22

FIGURA 18 Precipitador eletrostático ............................................................... 23

FIGURA 19 Linha precipitadores ....................................................................... 24

FIGURA 20 Linha precipitadores ....................................................................... 25

FIGURA 21 Esquema com dados dos compressores, sistema e ambiente ....... 26

FIGURA 22 Estatísticas do sistema de caudal existente .................................. 27

FIGURA 23 Visão geral do sistema .................................................................... 28

FIGURA 24 GA 110X6001 ................................................................................. 29

FIGURA 25 GA110X6002 .................................................................................. 29

FIGURA 26 XF125X6003 ................................................................................... 30

FIGURA 27 Perfil Carga Base ........................................................................... 30

FIGURA 28 Esquema proposto do lado do fornecimento ................................. 31

FIGURA 29 Relação capacidade de vazão x consumo de energia ................... 32

FIGURA 30 Oportunidade total de poupança .................................................... 33

FIGURA 31 Volume de controle ........................................................................ 34

FIGURA 32 Número de concomitâncias por mês .............................................. 35

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LISTA DE TABELAS

TABELA 1 Exemplos de máquinas de fluxo ........................................................ 5

TABELA 2 Tempo de transporte de finos .......................................................... 37

TABELA 3 Modos de falhas .............................................................................. 38

TABELA 4 Cálculo de economia ....................................................................... 39

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................................. 1

2 TRANSPORTE PNEUMÁTICO ........................................................................ 3

2.1 Máquinas de fluxo ....................................................................................... 5

2.2 Compressores e funcionamento ................................................................ 6

2.3 Ar comprimido ............................................................................................ 10

2.4 Funcionamento do compressor parafuso ................................................ 11

2.5 Transporte pneumático .............................................................................. 13

3 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO TRANSPORTE PNEUMÁTICO DE FINOS

DOS PRECIPITADORES .................................................................................. 15

3.1 Processo geral da pelotização .................................................................. 15

3.1.1 Funcionamento do Transporte pneumático .......................................... 17

3.2 Funcionamento geral do precipitador ..................................................... 22

3.3 Compressores utilizados no sistema ....................................................... 24

3.4 Problemas operacionais encontrados - primeira abordagem ................ 25

3.5 Análise e proposta de soluções para os problemas encontrados ........ 27

3.6 Conclusão primeira abordagem ................................................................ 33

3.7 Problemas operacionais encontrados – segunda abordagem ............... 34

3.8 Análise e proposta de soluções para os problemas encontrados ........ 34

3.8.1 Transporte de finos nos três precipitadores acontecendo de forma

concomitante .................................................................................................... 34

3.8.2 Tempo de transporte acima do esperado ............................................. 36

3.9 Conclusão segunda abordagem ............................................................... 39

4 CONCLUSÃO ................................................................................................. 41

5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................... 61

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Anexo A Funcionamento do transporte pneumático de finos ..................... 42

A.1 Válvulas Borboletas – transportador pneumático .................................. 42

A.2 Sistema de aeração – moega pulmão ...................................................... 42

A.3 Filtro de mangas – silo de recebimento ................................................... 43

A.4 Sensores de nível – moega pulmão, transportador pneumático e silo

de recebimento ................................................................................................. 43

A.5 Pressostato – transportador pneumático ................................................ 44

A.6 Sistema de controle de pressão (SCP) .................................................... 44

A.7 Energização do sistema ............................................................................ 45

A.8 Operação em modo automático ............................................................... 45

A.8.1 Início da sequência automática ............................................................. 45

A.8.2 Ciclo de carregamento ........................................................................... 46

A.8.3 Ciclo de transporte ................................................................................. 47

A.9 Operação em modo manual ..................................................................... 50

A.9.1 Início da sequência manual ................................................................... 50

A.9.2 Ciclo do carregamento ........................................................................... 50

A.9.3 Ciclo do transporte ................................................................................. 52

A.10 Purga do sistema ..................................................................................... 54

A.11 Dados dos compressores ....................................................................... 56

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1 INTRODUÇÃO

A energia elétrica, dentre as formas de energia secundárias existentes no

planeta, é a mais flexível, a mais eficiente e a mais pura. Porém, como sua produção

vai se tornando cada vez mais dispendiosa, é necessário que o usuário se

conscientize da necessidade de utilizá-la da maneira mais eficiente possível,

reduzindo ao máximo as perdas e os desperdícios.

A utilização do ar comprimido como insumo e vetor energético é larga e

intensamente difundida nas indústrias. Atualmente, a produção do ar comprimido

industrial é diretamente proporcional ao consumo de energia elétrica. Pode-se até

dizer que, o ar comprimido é o ar eletricamente capacitado a realizar trabalho, ou

seja, perda de ar comprimido significa perda de energia elétrica.

Sob esta ótica, engenheiros, técnicos e usuários do ar comprimido devem

procurar otimizar as suas instalações, objetivando uma maior eficiência energética

tanto na geração quanto no tratamento, distribuição e consumo (ROCHA;

MONTEIRO, 2005).

Uma aplicação importante do ar comprimido é o transporte de diversos tipos

de materiais através do escoamento do ar e do material transportado em uma

tubulação ou calha. Com uma escolha apropriada e disposição dos equipamentos,

os materiais podem ser transportados a partir de uma tremonha ou silo de um local

para outro (MILLS, 2004).

Um dado volume de material requer uma determinada vazão e pressão de ar

para o transporte. Compressores são os responsáveis por transmitirem a energia

necessária para obtenção da vazão e pressão de ar requerido pelo sistema.

Nas usinas de pelotização é necessária a retirada de material particulado de

minério de ferro do forno para evitar emissões de gases e ajudar na qualidade do ar

local. O material particulado é retirado por sucção gerada por ventiladores e

posteriormente são retidos nas placas com campo magnético dos precipitadores

eletrostáticos.

No processo de separação do material particulado dos efluentes gasosos,

um dos equipamentos mais usados em indústrias de grande porte é o precipitador

eletrostático, devido a sua elevada eficiência na remoção de partículas finas, pois há

necessidade da remoção de partículas com diâmetros menores de 2,5 µm, que

podem causar danos ao sistema respiratório humano (CASS et al., 1998).

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Após a passagem pelo precipitador, o particulado é armazenado em silos ou

moegas. Na planta de pelotização da empresa Vale, localizada em Congonhas,

Minas Gerais, o material armazenado nas moegas retorna ao processo por

transporte pneumático. Dentro de tubos o material é impulsionado pelo ar

comprimido que se mistura com o sólido e o faz fluir até o ponto inicial do processo.

No caso da planta de Mina Fábrica, o material é impulsionado a 300 metros do início

do transporte.

Desta forma, o tema desta pesquisa é a análise energética da rede de

distribuição de ar comprimido para transporte pneumático de finos em

precipitadores, ou seja, “Há uma forma mais eficiente, em termos energéticos, no

transporte pneumático de finos dos precipitadores?”.

Então, o objetivo do estudo é analisar a eficiência energética no transporte

pneumático de finos dos precipitadores, comprovando o modo mais eficiente do

ponto de vista energético para a realização do transporte do material particulado de

minério de ferro.

Os objetivos específicos são: avaliação das condições ideais de trabalho dos

compressores; tratamento do ar e forma de operação do sistema; estudos do

transporte, avaliando quais os parâmetros do precipitador podem afetar, diminuindo

ou aumentado, a demanda de vazão ou pressão de ar comprimido.

Portanto, o objetivo do trabalho é uma correlação entre o consumo

energético e a eficiência do transporte, buscando a melhor racionalização do

consumo de energia elétrica. Serão também avaliadas, como e quais novas

tecnologias podem melhorar a eficiência energética do sistema, como os inversores

de frequência, materiais que facilitam a fluidização, entre outros. Além disso, é

proposto o desenvolvimento de métodos ou procedimentos para a avaliação da

perda de eficiência.

A metodologia consiste, primeiramente, em uma pesquisa bibliográfica

objetivando formar o escopo teórico. Posteriormente, procedeu-se ao estudo de

caso na Vale S.A., situada em Congonhas, Minas Gerais, onde foi feita a coleta e a

análise dos dados, permitindo verificar qual a condição operacional mais eficiente no

transporte pneumático de finos dos precipitadores, demonstrado também em

gráficos e tabelas.

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3

2 TRANSPORTE PNEUMÁTICO

O Transporte Pneumático (TRANSPORTE PNEUMÁTICO, 2015b) é o

movimento de partículas sólidas em um fluxo de gás por meio de tubos horizontais

e/ou verticais. Os transportadores pneumáticos podem ser usados para partículas

que variam de pó fino a pelotas, com densidades aparentes de 16 a 3200 kg/m3.

Quando a vazão da fase fluida é superior à velocidade de arraste livre das

partículas, o leito fluidizado inicia o movimento, uma vez que as partículas sólidas

são transportadas pela corrente do fluido. Assim, verifica-se que o transporte

pneumático é aplicado na indústria desde o início do Século XX (TRANSPORTE

PNEUMÁTICO, 2015b); sendo suas características:

a) custos reduzidos de manutenção e operação;

b) variabilidade de produtos transportados;

c) elevada flexibilidade dos projetos, pois o transporte pode ser vertical e/ou

horizontal, além de diversos sistemas de alimentação de sólidos (TRANSPORTE

PNEUMÁTICO, 2015b).

Alguns dos produtos transportados são: alumina, óxido de alumínio, argila,

barita, bauxita, bentonita, bórax, carbonato de cálcio, areia, cloreto de cálcio, negro

de fumo, cimento, café (cru, torrado, moído), detergente, feldspato, carvão, farinha,

cinza, fluorita, gesso, óxido de ferro, caulim, calcário, magnésio, leite em pó,

amendoim, resina (PVC), açúcar.

Os sistemas fluidomecânicos são um conjunto formado por máquinas e

dispositivos que extraem ou adicionam energia para um fluido de trabalho, que pode

estar confinado entre as fronteiras do sistema formado pelo conjunto de máquinas e

dispositivos ou escoar por meio dessas fronteiras. A máquina de fluido é um

equipamento que permite a troca de energia entre um sistema mecânico e um fluido,

transformando a energia mecânica em energia de fluido ou energia de fluido em

energia mecânica (BRASIL, 2006).

No primeiro caso, em que há o aumento do nível energético de um fluido a partir do fornecimento de energia mecânica, por analogia com o gerador elétrico, apenas substituindo energia elétrica por energia de fluido, costuma-se designar a máquina de máquina de fluido geratriz (geradora). No segundo caso, em que a energia mecânica é produzida a partir da redução do nível energético de um fluido, pela analogia com o motor elétrico, a máquina é usualmente

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chamada de máquina de fluido motriz (motora) (BRASIL, 2006, p. 21).

Na Figura 1 é apresentado o organograma das máquinas de fluido.

Figura 1: Fluxograma das máquinas de fluido

Fonte: Brasil (2006, p. 21)

Figura 1. Organograma das Máquinas de Fluxo.

Nas máquinas hidráulicas o fluido troca sua energia e a sua densidade não

sofre variações em seu percurso através da máquina. Já na máquina térmica, a

densidade e o volume do fluído varia no seu percurso através da máquina (BRASIL,

2006).

As máquinas de fluido podem ser divididas em máquinas de deslocamento

positivo (ou estático) e de fluxo. No primeiro tipo, uma quantidade fixa de fluido de

trabalho é confinada durante a passagem através da máquina e submetida a trocas

de pressão. Sendo que, a troca de pressão é a razão da variação no volume do

recipiente em que se encontra e o fluido tem de mudar seu estado energético pelo

deslocamento de uma fronteira em movimento. Nas máquinas de fluxo, o fluido não

se encontra confinado, mas é um fluxo contínuo através da máquina, submetido a

trocas de energia por causa de efeitos dinâmicos (BRASIL, 2006).

Nas máquinas de fluxo, denominadas de máquinas dinâmicas, o fluido nunca está confinado, mas sim é um fluxo contínuo através da máquina, submetido a trocas de energia principalmente devido a efeitos dinâmicos. Como exemplos de máquinas de fluxo têm-se turbinas hidráulicas, ventiladores, bombas centrífugas, turbinas a

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vapor, turbinas a gás, turbo compressores, etc. (CLASSIFICAÇÃO, …2015, p. 1).

Na Tabela 1 são apresentados exemplos de máquinas de fluxo.

Tabela 1. Exemplos de máquinas de fluxo.

Fluido de trabalho Designação

Líquido Turbina hidráulica e bomba centrífuga

Gás (neutro) Ventilador, turbocompressor

Vapor (água, fréon, etc.) Turbina a vapor, turbocompressor frigorífico

Gás de combustão Turbina a gás, motor de reação Fonte: Brasil (2006, p. 22)

2.1 Máquinas de fluxo

Máquinas de fluxo, segundo PUC-Rio (MÁQUNAS DE FLUXO, 2015),

fornecem ou recebem energia do fluido de trabalho, ou seja, a energia mecânica é

transmitida ou retirada do fluido. Sua característica mais importante é um rotor

composto por palhetas móveis percorridas por um fluido contínuo. De acordo com

seu princípio de funcionamento, podem ser classificadas em:

a) Volumétricas ou de deslocamento positivo, onde a transferência de

energia é obtida pela variação do volume ocupado pelo fluido confinado. São

exemplos, as máquinas rotativas como bombas de engrenagem e máquinas

alternativas como compressor a pistão;

b) Dinâmicas ou turbomáquinas, quando a máquina opera com fluido

contínuo escoando pelas palhetas fixadas no rotor e a transferência de energia se

dá pela variação de quantidade de movimento nas seções de escoamento do fluido.

Podem ser citadas, por exemplo, as turbinas hidráulicas, os ventiladores, as bombas

centrífugas, as turbinas a vapor, os turbocompressores e as turbinas a gás.

As turbomáquinas são máquinas de fluxo que podem ser classificadas

segundo a compressibilidade do fluido de trabalho (turbomáquinas térmicas e

hidráulicas), o sentido da transferência de energia (turbomáquinas motora e

geradora) e a geometria do percurso do fluido (turbomáquinas radiais e axiais),

como pode ser verificado na Figura 2.

.

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6

Fonte: PUC-Rio (2015, p. 26)

Figura 2: Critérios de classificação de Turbomáquinas.

As principais características das máquinas de fluxo são: alta rotação,

potência específica elevada (potência/peso), não possuem dispositivos com

movimento alternativo, operam com médias e baixas pressões de trabalho, não

operam eficientemente com fluidos de viscosidade elevada, a vazão é contínua, e na

maioria dos casos a energia cinética surge no processo de transformação de

energia, o projeto é hidrodinâmico e suas características construtivas são mais

complexas do que as máquinas de deslocamento (BRASIL, 2006).

2.2 Compressores e funcionamento

A Termodinâmica é a parte da Física responsável pelo estudo das

transformações e das trocas de energia nos processos com os gases, como por

exemplo, o ar. Assim, entendem-se os processos de obtenção, distribuição e uso do

ar comprimido, que é um produto com alta energia e resultante de uma

transformação termodinâmica experimentada pelo ar atmosférico através do

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consumo do trabalho mecânico de compressão, que é realizado por uma máquina

térmica, isto é, por um compressor (ROCHA, 2005).

De acordo com CORADI (2011), compressores podem ser definidos como

unidades mecânicas industriais destinadas essencialmente a aumentar a energia

dos gases pelo aumento de sua pressão. A pressão de certo volume de ar é

elevada, admitido na condição atmosférica, até um determinado valor exigido na

execução dos trabalhos realizados por ar comprimido. A compressão de um gás

pode ser feita adiabaticamente ou com transferência de calor, dependendo da

finalidade para a qual o gás está sendo comprimido. Se o mesmo vai ser usado em

um motor ou em um processo de combustão, a compressão adiabática é desejável

para obtenção da maior energia disponível no gás. Em muitas aplicações, no

entanto, o gás é armazenado em um tanque para posteriormente ser empregado.

Durante o processo de armazenagem há perda de calor para a atmosfera e, quando

o gás for usado, estará praticamente à temperatura ambiente (CORADI, 2011).

É necessário que o agente apresente capacidade, ou seja, energia para que

possa realizar qualquer tipo de trabalho. Assim, trabalho e energia são elementos

interligados. Em Termodinâmica, o sistema motriz (motor térmico, máquina térmica)

é um dispositivo capaz de receber energia e realizar trabalho, funcionando num ciclo

(ROCHA, 2005).

Precisa-se de um determinado tipo de energia para que um sistema motriz

termodinâmico produza ar comprimido. A energia comumente usada é a elétrica,

“(…) que é um produto dotado de alta energia; portanto, possui a capacidade de

produzir trabalho mecânico no sistema em que for utilizado” (ROCHA, 2005). No

entanto, o emprego inadequado da energia elétrica na produção e uso do ar

comprimido representa perda.

Levando-se em conta, o princípio de trabalho dos compressores, têm-se

duas classificações fundamentais:

a) Compressores de Deslocamento Dinâmico: ejetor, fluxo axial, fluxo radial;

b) Compressores de Deslocamento Positivo: rotativos (palhetas, parafuso,

anel líquido e roots) ou alternativos, que são divididos em compressores com

diafragma (mecânico ou hidráulico) e com pistão (tipo labirinto, tipo simples efeito ou

tronco e duplo efeito ou cruzeta) (CORADI, 2011).

Na Figura 3 é mostrada a classificação dos tipos de compressores, conforme

o princípio de operação.

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Fonte: Rocha (2005, p. 42)

Figura 3. Tipos de compressores quanto ao princípio de operação.

Os compressores de deslocamento positivo ou volumétricos de pistão e os

de parafusos são os mais utilizados; os turbocompressores ou dos dinâmicos

(centrífugos e axiais) são mais empregados em sistemas de pressões menores.

Porém, com vazões elevadas os demais compressores são usados para outros

gases ou em aplicações especiais.

Na Figura 4 são apresentados os tipos de compressores, símbolos,

diagrama funcional, pressão e volume (BOSCH, 2015).

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Fonte: Bosch (2015, p. 3) Figura 4. Tipos de compressores.

Coradi (2011) evidencia que, os gases comprimidos armazenados à

temperatura ambiente podem ser utilizados de várias formas, como a seguir:

a) em ferramentas pneumáticas, para controle pneumático de máquinas ou

de processos;

b) como veículo de transporte de partículas sólidas – transporte pneumático;

c) como propelente para tintas e vernizes, para limpeza industrial, puro ou

em emulsão com água e detergentes, dentre outros.

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Segundo Silva (2009), é importante considerar que o método de

resfriamento dos compressores, remove o calor gerado entre os estágios de

compressão, de modo que:

a) seja mantida baixa a temperatura das válvulas, do óleo lubrificante e do ar

que está sendo comprimido, pois com a queda de temperatura do ar, a umidade do

ar condensa e é removida mecanicamente;

b) haja uma aproximação da compressão isotérmica, apesar de dificilmente

ser atingida, observa-se uma pequena superfície para troca de calor;

c) não provoque a deformação do bloco e cabeçote, por causa das

temperaturas elevadas;

d) seja aumentada a eficiência do compressor.

2.3 Ar comprimido

De acordo com Rocha (2005), o ar atmosférico apresenta-se em seu estado

natural de equilíbrio – pressão atmosférica – e não tem nenhuma energia que possa

ser utilizada para realizar qualquer tipo de trabalho. Somente quando apresenta uma

pressão maior que a atmosférica, é que é realizado trabalho. Para a obtenção de um

ar industrial dotado de energia é preciso comprimi-lo.

A Pneumática é a área da engenharia que estuda o ar comprimido, seu

controle e uso da sua energia potencial de pressão.

Se o ar comprimido estiver armazenado dentro de um vaso de pressão, não está realizando nenhum trabalho, porém está dotado de muita energia potencial de pressão. Desde que possa fluir ao longo de uma tubulação, uma parte desta energia potencial se transforma em energia cinética (de velocidade), e o ar pode ser levado a outros locais, onde sua energia potencial poderá ser utilizada para a realização de algum trabalho. Porém, se toda sua energia potencial for consumida em energia cinética para o seu deslocamento, não restará ao ar nenhuma energia para produzir trabalho útil no local de uso (ROCHA, 2005, p. 35).

O ar comprimido utilizado como condutor de energia na área industrial, junto

com outros condutores, como os fluidos em sistemas hidráulicos e energia elétrica

em sistemas elétricos. No entanto, todos esses condutores, apresentam

características comuns, como a capacidade de armazenamento de suas energias. O

desempenho do ar comprimido como condutor de energia pode ser aumentado

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11

quando houver maior disponibilidade de ar por unidade de tempo e/ou aumento da

pressão (BOSCH, 2015).

O ar comprimido pode ser transportado em tubulações (rede) por longas

distâncias, viabilizando a construção de uma central de geração de ar comprimido,

que fornece ar com pressão de trabalho constante para os pontos de consumo

(sistema fechado). Assim, a energia oriunda do ar comprimido pode ser distribuída

por longas distâncias e não é necessária nenhuma linha de retorno de ar, uma vez

que a exaustão de ar é feita pela abertura de descarga (BOSCH, 2015).

O ar comprimido é o ar atmosférico pressurizado e como condutor de

energia térmica e fluxo de energia, pode ser armazenado e transportado por

tubulações, realizando trabalho por meio da conversão de energia em motores e

cilindros. Suas características mais importantes são: 1) pressão atmosférica; 2)

pressão indicada; e 3) pressão absoluta (BOSCH, 2015).

A Pressão Atmosférica (bar) é gerada pelo peso do ar atmosférico e

depende da densidade e da quantidade de ar. Os valores da pressão atmosférica ao

nível do mar são: 1,013 mbar = 1,01325 bar; = 760 mm/Hg [Torr]; = 101,325 Pa.

Abaixo de condições constantes, a pressão atmosférica diminui com o

aumento da altitude da localização (BOSCH, 2015).

Pressão Indicada – pg [barg] é a pressão efetiva sobre a pressão

atmosférica. Em se tratando do ar comprimido, a pressão é normalmente

especificada como pressão indicada em “bar” e sem o índice “g” (BOSCH, 2015).

Pressão Absoluta – p abs [bar], “pabs”, é a somatória da pressão

atmosférica “pamb” e a pressão indicada “pg”. A pressão é especificada em Pascal

[Pa] de acordo com o Sistema Internacional SI. Em termos práticos, a designação

“bar” ainda é comum (BOSCH, 2015).

2.4 Funcionamento do compressor parafuso

Os compressores de parafuso são do tipo volumétrico rotativo. Foram

desenvolvidos nos anos trinta, diante da necessidade de compressores que

produzissem altas vazões e com comportamento estável mediante uma variação de

carga. Dois rotores montados em paralelo – o rotor “macho” e o “fêmea” – giram em

sentidos opostos dentro de uma carcaça, em que um dos parafusos recebe energia

motriz e o outro é acionado pelo movimento transmitido pelas engrenagens, que são

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12

acionadas pelo primeiro rotor. O ar é preso nos espaços entre os rotores e que vão

diminuindo ao longo do trajeto. Assim, a pressão do ar vai aumentando até que o ar

chegue ao final da trajetória, onde a pressão final é alcançada e o ar é descarregado

(ROCHA, 2005).

Os volumes que o ar ocupa entre os rotores são formados pelos espaços existentes entre as hélices dos parafusos, e são sempre de valores decrescentes. As pressões a serem alcançadas no fim da compressão não dependem do comprimento dos rotores. A principal vantagem desses compressores é a de não possuir válvulas, reduzindo as possibilidades de falhas, muito comuns nessas peças. As forças axiais que aparecem devido aos esforços desenvolvidos em uma só direção são contrabalançadas pelos rolamentos autocompensatórios de fixação nas extremidades. Devido ao seu funcionamento, este tipo de compressor produz o ar comprimido em regime constante e sem pulsação – o inverso dos compressores de pistão, que produzem a vazão de ar comprimido em pulsos (ROCHA, 2005, p. 46).

Na Figura 5 é apresentado o compressor parafuso.

Fonte: Rocha (2005, p. 46).

Figura 5. Compressor parafuso.

Segundo Coradi (2011), o compressor parafuso apresenta uma carcaça com

dois rotores helicoidais girando em sentidos opostos. Um dos rotores possui lóbulos

convexos (rotor macho), o outro uma depressão côncava (rotor fêmea). Os rotores

são sincronizados através de engrenagens; no entanto, há compressores parafusos

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13

em que um rotor aciona o outro por contato direto. O processo mais comum é

acionar o rotor macho, obtendo-se uma velocidade menor no rotor fêmea.

Esses rotores deslocam-se em uma carcaça cuja superfície interna é

constituída por dois cilindros ligados como se fosse um "oito". Nas extremidades da

câmara as aberturas favorecem a admissão e a descarga do ar. O ar, à pressão

atmosférica, ocupa o espaço entre os rotores e, conforme giram o volume

compreendido entre os mesmos é isolado da admissão. Posteriormente, inicia-se a

compressão até que o ar seja descarregado continuamente, livre de pulsações. No

tubo de descarga há uma válvula de retenção, para evitar que a pressão faça o

compressor trabalhar como motor durante os períodos em que estiver parado.

2.5 Transporte pneumático

O transporte pneumático pode ser definido como o deslocamento de um

produto em pó ou granulado por um fluxo de ar em uma tubulação vedada em

relação ao meio ambiente ou a atmosfera. Uma instalação de transporte pneumático

geralmente é constituída por:

Um gerador de movimento de ar (ventilador centrífugo, soprador tipo roots,

bomba ou compressores de diversos tipos);

Um dispositivo de admissão dosada do produto no circuito de transporte

pneumático (válvula rotativa, alimentador de rosca helicoidal ou do tipo

sucção, como um Venturi);

Um equipamento separador do ar de transporte pneumático do produto no

local de chegada do material (tipicamente um ciclone, filtro de mangas ou de

outro tipo);

Um conjunto de tubulação entre os pontos de partida e chegada do produto;

Um conjunto de acessórios especiais / instrumentos, para melhorar e

controlar o sistema como um todo (TRANSPORTE PNEUMÁTICO, 2015a).

Com o sistema de transporte pneumático é possível garantir que o produto

será transportado de modo eficiente, limpo e seguro, com um mínimo de peças

móveis e aumentando a eficiência e a facilidade de operação de instalações e

fábricas. Assim, dentre as vantagens que esse sistema oferece, pode-se destacar:

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14

a) Garantia de uniformidade no produto transportado e acabado;

b) Versatilidade para alterações e expansões futuras utilizando transporte

pneumático;

c) Redução de mão-de-obra, devido à possibilidade de automatização;

d) Custo baixo de manutenção, por ter poucas peças móveis;

e) Possibilidade de manuseio de produtos tóxicos ou explosivos, por ter

operação estanque;

f) Eliminação de emissão de poeiras, gases com riscos de poluição e perdas

de matéria-prima;

g) Utilização de espaço mínimo, próprio para áreas congestionadas;

h) Possibilidade de envio de produtos a silos / locais diferentes usando uma

válvula de desvio de controle remoto (TRANSPORTE PNEUMÁTICO, 2015a).

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15

3 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO TRANSPORTE PNEUMÁTICO DE

FINOS DOS PRECIPITADORES

3.1 Processo geral da pelotização

O minério de ferro é o principal componente na produção mundial de ferro e

aço. E, praticamente, todo o minério de ferro produzido no mundo é consumido na

fabricação de aço. O remanescente é, por sua vez, destinado às indústrias de

cimento, química, dentre outras (MINÉRIO DE FERRO, 2015).

O aproveitamento do minério se dá através da lavra, de onde o produto bruto

vai para o beneficiamento, sendo submetido a várias operações de fragmentação,

classificação por tamanhos, concentração, desaguamento, etc., de forma que seja

tornado químico-físico-metalurgicamente atendendo as exigências dos processos

siderúrgicos (MINÉRIO DE FERRO, 2015).

Durante o processo de desmonte, lavra, fragmentação e manuseio, grãos

finos são gerados, mas são inadequados para o uso direto em reatores de redução –

alto-forno e módulo de redução direta, devendo ser aglomerados em plantas de

sinterização ou pelotização (MINÉRIO DE FERRO, 2015).

A pelotização é o processo de compressão ou moldagem de um dado

material na forma de um pellet. Uma grande variedade de materiais diferentes pode

passar por tal processo, incluindo produtos químicos, minério de ferro, ração animal

composta, dentre outros. Na Figura 6 é mostrada uma pilha de pellet feed.

. Fonte: Revista Minérios (www.revistaminerios.com.br). Figura 6. Pilha de pellet.

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16

No caso do minério de ferro, a pelotização em partículas ultrafinas se dá

através de tratamento térmico. Esta fração ultrafina (abaixo de 0,15 mm de diâmetro)

é encontrada na natureza ou gerada por meio do beneficiamento.

A pelotização tem como produto aglomerados esféricos de tamanhos na

faixa de 8 a 18 mm, com características apropriadas para alimentação de unidades

de redução, tais como altos-fornos.

Na Figura 7 são apresentadas as pelotas de minério de ferro.

Fonte: Disponível em:< www.vale.com >.Acesso em: 10 nov. 2015. Figura 7. Pelotas de minério de ferro.

Na Figura 8 é representado o fluxograma do processo de pelotização da

Usina de Fábrica.

Fonte: Disponível em:< www.vale.com >.Acesso em: 10 nov. 2015.Figura 8.

Fluxograma do processo de pelotização

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17

A função dos precipitadores eletrostáticos é capturar o pó em suspensão

através de impulsos eletromagnéticos e liberar o gás limpo para a atmosfera.

Na Usina de Pelotização de Fábrica existem 3 precipitadores eletrostáticos,

2 na região da queima e 1 ambiental, e o pó coletado é extremamente fino

(granulometria abaixo de 1 mm).

Na Figura 9 são mostrados os precipitadores da Usina de Fábrica.

Fonte: Disponível em:< www.vale.com >.Acesso em: 10 nov. 2015.

Figura 9. Precipitadores da Usina de Fábrica.

O pó coletado pelos precipitadores eletrostáticos deve ser transportado e

retornar ao processo através do sistema de transporte pneumático.

3.1.1 Funcionamento do Transporte pneumático

O pó coletado pelos precipitadores eletrostáticos é direcionado a uma

moega, depois transportado para um silo elevado, onde será novamente inserido ao

processo.

Na Figura 10 é demonstrado o fluxo do transporte de finos.

Fonte: Nol-Tec systems (2003, p. 2).

Figura 10. Fluxo do transporte de finos.

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18

A maneira mais eficiente do transporte deste material é através de pulsos de

ar comprimido nos dutos que contêm o pó, fazendo com que a pressão provocada

no duto desloque o material até o silo.

Na Figura 11 é mostrado o fluxo do transporte pneumático de finos,

apresentando o sistema sem entrada auxiliar de ar.

Fonte: Nol-Tec systems (2003, p. 2).

Figura 11. Fluxo do transporte pneumático de finos.

Os pulsos de ar comprimido são provocados por um sistema pilotado de

regulagem de pressão.

Na Figura 12 é representado o sistema pilotado de regulagem de pressão.

Fonte: Nol-Tec systems (2003, p. 2). Figura 12. Sistema pilotado de regulagem de pressão.

Válvula de ventilação

Válvula de entrada

Fornecimento de ar exigido =>

do que a resistência

Sistema sem o “air assists” Pressão de operação = 100 +

Sistema com o “air assists” Pressão de operação = 20 +

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19

O sistema pilotado de regulagem de pressão apresenta os seguintes

componentes: regulador, válvula agulha, duto de transporte, linha de ar de alta

pressão, linha de ar piloto, que são mostrados na Figura 13.

Fonte: Nol-Tec systems (2003, p. 3). Figura 13. Componentes do sistema pilotado de regulagem de pressão.

Na Figura 14 é mostrada a válvula pilotada de regulagem de pressão.

REGULADOR

VÁLVULA AGULHA

LINHA DE AR DE ALTA

PRESSÃO

LINHA DE AR PILOTO

DUTO DE TRANSPORTE

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Fonte: Nol-Tec systems (2003, p. 4).

Figura 14. Válvula pilotada de regulagem de pressão.

Cada vez que o ar pilotado chega à válvula reguladora, esta libera o ar da

linha de alta pressão no duto de transporte, gerando o pulso de ar comprimido.

Na Figura 15 é apresentado o sistema pilotado de regulagem de pressão.

Fonte: Disponível em:< www.vale.com >.Acesso em: 10 nov. 2015.

Figura 15. Sistema pilotado de regulagem de pressão.

ENTRADA DO AR PILOTADO

SAÍDA DO AR REGULADO

(MESMA PRESSÃO QUE O AR

PILOTADO)

AR DE ALTA

PRESSÃO

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21

Existem vários conjuntos de reguladores pilotados em toda a extensão da

tubulação. Com isso, o sistema garante que vários pulsos serão liberados, de acordo

com a demanda de material, gerando o transporte. Na Figura 16 vê-se o sistema de

transporte pneumático.

Fonte: Nol-Tec systems (2003, p. 5).

Figura 16. Sistema de transporte pneumático.

Quando a válvula solenoide libera o ar comprimido na linha pilotada através

da leitura do medidor de nível da moega, todo o sistema começa a funcionar e o

transporte é realizado.

Na Figura 17 são mostrados dois pontos com reguladores de pressão

pilotados instalados no duto de transporte de material.

Bolsas de ar que reduzem a resistência provocam menor pressão no sistema global e baixa velocidade

Válvula de admissão

Ar

Válvula de ventilação

Jatos de aeração

Ar

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22

Fonte: Nol-Tec systems (2003, p. 7). Figura 17. Dois pontos com o regulador pilotado.

No Anexo A é apresentado o descritivo operacional que detalha os

procedimentos manuais e automáticos do transporte pneumático de finos. No estudo

para quantificar a economia de energia elétrica foi considerado que o sistema

trabalha no automático, que é a realidade do caso prático.

3.2 Funcionamento geral do precipitador

Segundo Meira (MEIRA, 2009), o precipitador eletrostático é usado para o

controle do material particulado. Em termos comerciais, é usado por quase um

século para o controle de emissões de cinzas de caldeiras, incineradores e outros

processos industriais, como a fabricação de cal, cimento, papel e processamento e

produção de ácidos.

O precipitador eletrostático é um equipamento muito importante nas plantas

industriais, sendo utilizado tanto para o controle das emissões de material

particulado para a atmosfera, quanto para a proteção de equipamentos auxiliares,

como os ventiladores de tiragem reduzida. Segundo Falaguasta (FALAGUASTA,

2005), o precipitador eletrostático pode atingir alta eficiência de remoção para uma

ampla faixa granulométrica, incluindo as partículas mais finas.

Segundo Branco (BRANCO, 2015), o precipitador eletrostático possibilita o

controle de poluição em empresas que emitem gases e partículas poluidoras à

atmosfera, por meio da captação de poluentes e liberação de gás limpo para a

atmosfera.

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23

Suas vantagens residem na operação a elevadas temperaturas, alta

eficiência de coleta das partículas, baixa perda de carga e baixo custo de

manutenção, conforme Kim, Park e Lee (KIM et al., 2001) e Parker (PARKER, 2003).

Sua instalação, assim, está associada quase sempre ao controle ambiental.

No entanto, a recuperação e produtos como sulfato de sódio dentre outros metais,

fazem com que o precipitador se torne um equipamento fundamental.

O processo de extrair as partículas ou poluentes geradas pelo escape de gás tóxico das fábricas começa com o processo de ionização, no qual as partículas são eletrostaticamente carregadas. As placas ou outros mecanismos de coleta contidos nas laterais do precipitador atraem as partículas carregadas, que são neutralizadas antes de serem liberadas para um funil. Finalmente, um transportador leva as partículas para a área de descarte a fim de que recebam o tratamento adequado (BRANCO, 2015, p. 1).

Na Figura 18 é mostrado um modelo de precipitador eletrostático:

Fonte: Branco (2015, p. 1). Figura 18. Precipitador eletrostático.

Os precipitadores industriais apresentam eficiência de coleta superior a 99%

para grandes volumes de gases (NÓBREGA, 2002; ZHUANG et al., 2000; HUANG;

CHEN, 2002). O precipitador eletrostático promove a remoção de material

particulado, utilizando forças elétricas originadas na alta tensão aplicada nos

eletrodos de emissão para deslocar as partículas dos gases de exaustão até os

eletrodos de captação. O campo elétrico gerado nos eletrodos de emissão carrega

as partículas eletricamente pelo efeito corona e estas são atraídas pelos eletrodos

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24

de captação, onde são aglomeradas, formando uma camada de material. Os

eletrodos de captação são submetidos a um ciclo intermitente de batimento,

provocando a queda do material particulado até as tremonhas inferiores, onde

ocorrerá a remoção do material aglomerado. Os gases limpos são encaminhados

para a chaminé.

Há, basicamente, dois tipos de precipitadores: o simples estágio, no qual o

processo de carregamento e a migração das partículas para a placa coletora

ocorrem em uma só etapa; e o duplo estágio, em que as partículas são carregadas

na primeira seção e removidas na seção seguinte (MEIRA, 2009).

Para Mizuno (MIZUNO, 2000), o precipitador de estágio simples tem a

vantagem de minimizar a suspensão das partículas já coletadas. Por outro lado,

Falaguasta (FALAGUASTA, 2005) evidencia que o duplo estágio tem um tempo

maior de carregamento da partícula e menor propensão à corona reversa.

3.3 Compressores utilizados no sistema

Os compressores projetados para o sistema quatro compressores e três

precipitadores para o processo conforme a Figura 19.

LINHA PRECIPITADORES

OBSERVAÇÕES:

PRESENÇA DO RECURSO "PESCOÇO DE CISNE" NA TUBULAÇÃO SAÍDA COMPRESSOR/ENTRADA LINHA PRINCIPAL

DUTOS DE AR PARA ENTRADA DE AR NA TEMPERATURA AMBIENTE PARA OS COMPRESSORES

EQUIPAMENTOS COMO SECADORES DE AR, PÓS-RESFRIADORES, OU FILTROS COALESCENTE NÃO SE ENCONTRAM INSTALADOS

MCA XG 01 MCA XG 02 MCA XG 03 MCA XG 04

RAXG03COMPRESSOR COMPRESSOR COMPRESSOR COMPRESSOR

RESERVATÓRIODE AR

LINHA PRINCIPAL

DUTO ENTRADA DE AR TEMPERATURA AMBIENTE

DUTO ENTRADA DE AR TEMPERATURA AMBIENTE

DUTO ENTRADA DE AR TEMPERATURA AMBIENTE

DUTO ENTRADA DE AR TEMPERATURA AMBIENTE

Figura 19. Linha precipitadores.

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25

3.4 Problemas operacionais encontrados – primeira abordagem

Para abordar os problemas operacionais foram utilizadas duas técnicas.

Na primeira abordagem foi feita a avaliação dos compressores. O objetivo

final era o consumo de energia elétrica pelo compressor para gerar o ar requerido

pelo sistema de transporte, ou seja, definiu-se o volume de controle para essa

análise, conforme na Figura 20.

Figura 20. Linha precipitadores.

Para a realização desse estudo, foi utilizado um equipamento multicanal

(software que monitora a corrente dos compressores e a pressão do sistema),

instalado nos equipamentos para monitorar e determinar as características do

sistema instalado. Foi medido o desempenho individual dos compressores e a

pressão do sistema em relação aos processos de consumo dinâmico, o que torna

imperativo ter-se a máxima informação do sistema.

O sistema multicanal Intellisurvey armazena dados uma vez por segundo em

cada canal, resultando em mais de 3.000.000 de pontos de medida durante um ciclo

típico de produção de 7 dias.

Assim, o método detalhado consiste no seguinte: coloca-se um relógio

amperímetro em cada compressor e a pressão é controlada entre o ponto S e P,

conforme a Figura 26 (em toda a linha).

O relógio amperímetro envia os dados de cada compressor para o software,

que por sua vez transforma os dados de corrente em potência e vazão. Os dados

são disponíveis uma vez a cada segundo. Já, o monitoramento de pressão da linha

é enviado para o software que o registra diretamente como pressão, também uma

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26

vez a cada segundo. As especificações individuais dos compressores também são

imputadas previamente no software.

Na Figura 21 é demonstrado o esquema com os dados resumidos dos

compressores, sistema e ambiente.

Fonte: Roxo (2014, p. 3).

Figura 21. Esquema com dados dos compressores, sistema e ambiente.

O objetivo é identificar oportunidades de redução do consumo de energia e

aumentar a viabilidade do sistema. São muitos os fatores considerados, mas os

principais são:

- Utilização ineficiente da capacidade do compressor;

- Compressor operando excessivamente em vazio;

- Pressão elevada do sistema;

- Armazenamento de ar insuficiente;

- Aplicação inadequada dos componentes do sistema de ar comprimido.

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27

3.5 Análise e proposta de soluções para os problemas verificados

No Figura 22 é possível identificar o perfil de pressão do sistema relacionado

à vazão total dos compressores. Em azul observa-se a variabilidade da pressão no

decorrer dos sete dias analisados. Já em vermelho, observa-se a variabilidade da

vazão no mesmo período.

Fonte: Roxo (2014, p. 5). Figura 22. Estatísticas do sistema de caudal instalado.

Em primeira análise, já se verifica a grande variabilidade de pressão no

decorrer do tempo sugerindo que os compressores entram constantemente em

carga e alívio. Na Figura 23 são mostrados dados que permitem identificar uma

considerável diferença de vazão média dos compressores, demonstrando a

contribuição individual de cada compressor. Pode-se também perceber que, a vazão

média utilizada é de 41,63 m3/min e sendo que o sistema disponibiliza até 60,83

m3/min.

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Fonte: Roxo (2014, p. 6). Figura 23. Visão geral do sistema.

Na Figura 23 é adicionado o perfil de potência dos compressores

relacionando a vazão total dos compressores e a pressão do sistema. Com isso, é

validada a hipótese da entrada constante dos compressores em alívio, indicada pela

alta variabilidade da potência dos compressores. Todas as vezes que o perfil da

pressão apresentar uma depressão, quer dizer que se está requerendo vazão para o

sistema, e um pico de potência significa que o compressor ou os compressores

estão em carga gerando vazão para o sistema.

Nas Figuras 24, 25 e 26, é mostrado o comportamento individual de cada

compressor relacionando potência, pressão e vazão.

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29

Fonte: Roxo (2014, p. 10). Figura 24. GA110 X6001.

Fonte: Roxo (2014, p. 11). Figura 25. GA110 X6002.

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Fonte: Roxo (2014, p. 12). Figura 26. XF125X6003.

Deve-se abordar e interpretar da mesma maneira os gráficos e os dados

individuais dos compressores, mostrando todo o sistema.

Na Figura 27 é mostrado o perfil carga base.

Fonte: Roxo (2014, p. 21). Figura 27. Perfil Carga Base do Sistema.

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31

Ao simular o perfil de utilização dos compressores, no período de 8760

horas, é possível concluir que na maior parte do tempo o sistema requer a utilização

de apenas um compressor, conforme apresentado na figura 27. Consequentemente

haverá oportunidade na forma que se pode utilizar os compressores, visando melhor

eficiência energética.

Na figura 28 são sugeridos alguns itens que podem ser adicionados ao

sistema para melhorar a performance energética e a qualidade do ar.

Fonte: Roxo (2014, p. 22). Figura 28. Esquema proposto do lado do fornecimento de ar.

Do ponto de vista energético, pode-se focar em dois itens: o primeiro seria o

controlador do sistema (X8 I e DRD2400) que controla a pressão do sistema e, com

isso, ligar e desligar os compressores para melhorar o desempenho energético.

Inicialmente, não foi estudado, por se mostrar economicamente inviável, e por

existirem outras formas de melhoria sem investimento.

Já o segundo item sugerido é adicionar a esse sistema um compressor

acionado por um inversor de frequência (IRN200CC100), que é uma abordagem

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32

interessante já que é mudada a forma de adicionar vazão ao sistema, fazendo com

que esse compressor sempre seja o primeiro a ser acionado no momento que

houver solicitação de vazão.

Na Figura 29 é demonstrada a relação de capacidade de vazão relacionado

ao consumo de energia em 3 sistemas, o sistema carga-alívio, que é o sistema atual

que está sendo estudado; o sistema modulação, que seria uma outra forma que pelo

gráfico se monstra menos eficiente que o atual; e o sistema VSD (Variable Speed

Drive), que possibilita economia de energia elétrica ao utilizar um sistema que possui

compressor ou compressores com inversor de frequência, que possibilitam a

variação da velocidade do motor. Ao inserir o inversor de frequência o consumo

energético cresce linearmente com a vazão.

Fonte: Atlas Copco (p. 38, 2015). Figura 29. Relação Capacidade de Vazão x Consumo de Energia.

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33

3.6 Conclusão primeira abordagem

Na Figura 30 é apresentado um resumo de todos os dados obtidos na

análise, como também os resultados possíveis de economia em consumo de energia

elétrica.

Fonte: Roxo (2014, p. 1). Figura 30. Oportunidade Total de Poupança.

Pode-se concluir que, no sistema estudado há várias oportunidades de

economia energética, em razão da ampla variação de potência apresentada pelos

três compressores nos 7 dias analisados.

Ao inserir um compressor que possui variação de frequência (o motor varia a

velocidade de acordo com a demanda de vazão), o sistema tende a diminuir as

entradas em carga e alívio realizando uma economia de aproximadamente 25% do

consumo energético. Existem ainda outras oportunidades que poderão trazer

benefício no consumo, para isso será necessário um estudo minucioso no sistema

de vazão, focando em outro volume de controle, que no caso, seria o transporte

propriamente dito. Para a empresa analisada, não foi dado o enfoque de retorno

financeiro com o investimento realizado, uma vez que a tarifa de energia elétrica

possui preços que poderiam tornar inviável do ponto de vista financeiro. Porém, é

importante ressaltar que tal processo é necessário por regra de legalidade

ambiental.

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34

3.7 Problemas operacionais encontrados – segunda abordagem

Na segunda abordagem procura-se investigar o sistema requerente

(transporte pneumático) que é o gerador da demanda de ar comprimido. Com uma

melhor compreensão da demanda pode-se buscar oportunidades de tornar mais

eficiente a utilização dos compressores minimizando o consumo de energia elétrica.

Na figura 31 é demonstrado o volume de controle que será estudado a seguir.

LINHA PRECIPITADORES

VOLUME DE CONTROLE

MCA XG 01 MCA XG 02 XF 125

RA XG01COMPRESSOR COMPRESSOR COMPRESSOR

RESERVATÓRIODE AR

LINHA PRINCIPAL

DUTO DESCARGA DE AR QUENTE PARA O

AMBIENETE

RA XG02

RA XG03

RESERVATÓRIODE AR

RESERVATÓRIODE AR

DUTO DESCARGA DE AR QUENTE PARA O

AMBIENETE

DUTO DESCARGA DE AR QUENTE PARA O

AMBIENETETransportador pneumático TP XG -01/02/03

Moega pulmão MG - XG 01/02/03

(02) Válvula Pneumática DK-PE-XG-02 A/B

(2) Válvula pneumática DKPE-XG 01 - A/B

(75) Conjunto air assist

Figura 31. Volume de Controle.

Serão avaliados os impactos dos seguintes itens do sistema do transporte

pneumático: Transporte de finos nos 3 precipitadores acontecendo de forma

concomitante; Tempo de transporte acima do esperado.

3.8 Análise e proposta de soluções para os problemas encontrados

3.8.1 Transporte de finos nos 3 precipitadores acontecendo de forma

concomitante

Nos instantes em que o transporte ocorre simultaneamente nos 3

precipitadores verifica-se o pico de demanda de ar comprimido. Nesses momentos,

um terceiro compressor será necessário ou, dependendo da situação do processo,

até mesmo um quarto compressor para suprir a demanda de vazão momentânea.

Estudando o processo de transporte em cada precipitador é possível alterar

na lógica do programa, para não acontecer o transporte simultâneo, portanto ao se

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35

implantar esse modelo teremos a eliminação de partidas pelo transporte

concomitante.

MÊ S NÚME R O DE P AR T IDAS

J ANE IR O 107

F E VE R E IR O 8

MAR Ç O 49

AB R IL 122

MAIO 58

J UNHO 9

J ULHO 5

AGO S TO 1

S E TE MB R O 3

O UTUB R O 113

NO VE MB R O 2

D E ZE MB R O 1

T O T AL 478

C O NS UMO E NE R G IA E L É T R IC A P O R P AR T IDA (K WH) 1,54

C O NS UMO E NE R G IA E L É T R IC A ANO 2015 (K WH) 736,12

NÚME R O DE C O NC O MIT ÂNC IAS P O R MÊ S ANO 2015

Figura 32. Número de concomitâncias por mês.

A alteração no software de controle do transporte pode ser feito inserindo no

código a não permissão da simultaneidade do transporte nos 3 precipitadores. Um

possível efeito prejudicial seria a emissão devido à interrupção do transporte no

precipitador preterido no momento da simultaneidade. Porém, como o tempo total do

transporte é curto (aproximadamente 5 minutos) as moegas conseguem continuar

armazenando material particulado até que esteja liberado o início do transporte, ou

seja, o processo de captação não é paralisado em nenhum momento. É

aconselhável que, o transporte seja sempre realizado pelo precipitador 3, que é o de

maior volume e, portanto, teria o maior risco de emissão.

Com a eliminação dessas partidas haverá alguma economia no consumo de

energia elétrica, que será mínima já que na partida direta dos motores de indução as

correntes são da ordem de seis a sete vezes a nominal. Porém o fator de potência

neste instante é muito baixo devido ao alto conteúdo de energia reativa, de forma

que a demanda de energia ativa (de onde o (consumo em kW é calculado) não seja

tão significativa. O cálculo da parcela de demanda nas contas de energia considera

Page 49: ANÁLISE DA EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO ... O presente estudo tem como objetivo analisar a eficiência energética no transporte pneumático de finos dos precipitadores de uma planta

36

esta energia ativa no período de integração de 15 minutos. Numericamente, a

partida de um motor de, por exemplo, 300 kVA é da ordem de 450 kW que, durante

um período de 100 a 150 ciclos (típico de partida), não é significativo se comparado

ao período de integração de 15 minutos medido pelas concessionárias conforme

estabelece a resolução 414 da Aneel. Em outras palavras, a energia ativa

consumida no intervalo de 15 minutos, que define a demanda do intervalo, tem muito

pouco impacto no consumo de energia ativa que ocorre no máximo em alguns

segundos.

Diante do exposto, os ganhos advindos desse enfoque são mais relevantes

do ponto de vista de preservação do ativo, pois, a eliminação de 478 partidas

contribui para o menor desgaste de componentes do compressor, do que

propriamente em eficiência energética.

3.8.2 Tempo de transporte acima do esperado

No item 3.8.1 deste trabalho foi abordado que o transporte pode ser feito

com o menor número de compressores ligados, pois, a possibilidade de partir menos

vezes os compressores, há economia de energia elétrica com a diminuição de

partidas desnecessárias.

Já no item 3.8.2 será verificado o motivo da variabilidade do tempo de

transporte, e se é possível padronizar um tempo ótimo para o transporte. Portanto,

têm-se para efeito de estudo a seguinte análise, quanto menor o tempo, menos ar é

necessário para o transporte, e consequentemente, quanto menor o tempo menos

energia elétrica será utilizada. Na prática podemos observar que se alguns

parâmetros do precipitador não estiverem corretos (falta de mangueiras do ar

pilotado, ajuste de válvulas, defeitos em solenoides, etc.) haverá uma queda de

pressão no transporte, o que ocasiona um transporte mais lento e algumas vezes, a

sua interrupção. Momentaneamente, essa queda de pressão pode ser compensada

pela utilização de mais um compressor, o que indica aumento do consumo de

energia elétrica. Para quantificar o consumo de energia elétrica foi padronizada a

utilização de apenas 2 compressores, e avaliado o tempo de transporte de finos no

período de um mês, e nesse mesmo período foram avaliadas as falhas que

ocorreram no sistema.

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37

Na Tabela 2 é apresentado o tempo médio, ótimo e máximo de transporte no

período de um mês.

Tabela 2. Tempo de transporte de finos

01/10/2014 à 01/11/2014

Quantidade de

Transportes

Tempo médio de Transporte

(horas)

Tempo Ótimo de Transporte*

(horas)

Maior Tempo de Transporte

(horas)

Precipitador 1 269 0,02 0,021 0,04

Precipitador 2 442 0,05 0,052 0,13

Precipitador 3 2743 0,20 0,085 0,40 *tempo ótimo de transporte foi obtido realizando testes

Analisando os dados da Tabela 2 podem-se inferir oportunidades de

economia. O objetivo é que o tempo padrão em todos os transportes deve ser o

tempo ótimo de transporte que é 0,02 horas para o precipitador 1, 0,052 horas

para o precipitador 2 e 0,085 horas para o precipitador 3. Através do

acompanhamento das ações efetuadas no decorrer do mês foi verificado os modos

de falhas que levam os transportes a ocorrerem em tempos elevados (exemplo 0,40

horas precipitador 3), o que faz a média ficar muito distante do tempo ótimo de

transporte (exemplo média 0,20 horas precipitador 3). Na Tabela 3 são verificados

os modos, forma de detecção e correção de falhas.

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38

Tabela 3. Modos de Falhas.

Possíveis problemas no transporte pneumático

Defeito Causas Efeitos Solução

Não ocorre o

transporte de

particulado ou

transporte muito

longo (excede o

tempo de transporte

Regulagem de

pressão abaixo da

especificada da

PCV101/202/302

(válvula reguladora de

pressão das válvulas

piloto – AIR ASSIST)

A pressão não é

o suficiente para

atuação do

sistema AIR

ASSIST.

Verificar o ajuste da

PCV102/202/302 através do

manômetro PI103/203/303

(válvula reguladora de pressão

das válvulas piloto – AIR

ASSIST) – pressão

especificação do fabricante (2 a

3kg/cm2)

Regulagem de

pressão acima da

especificada da

PCV101/202/302

(válvula reguladora de

pressão das válvulas

piloto – AIR ASSIST)

Ocorre uma

sobrepressão no

sistema AIR

ASSIST

danificando os

diafragmas do

sistema

Verificar o ajuste da

PCV102/202/302 através do

manômetro PI103/203/303

(válvula reguladora de pressão

das válvulas piloto – AIR ASSIT)

– pressão especificação do

fabricante (2 a 3kg/cm2).

Substituir os diafragmas

danificados.

Obstrução na

tubulação de saída do

transporte pneumático

Não ocorre o

transporte de

particulado

Desobstruir a tubulação.

Verificar a pressão do

PI101/201/301 se está variando

durante o transporte, para

garantir que há mais obstrução.

Obs. Durante o transporte a

pressão do PI101/201/301 inicia

com aproximadamente 4kg/cm2

finaliza o término do transporte

com 0,5 a 1,0kg/cm2.

Baixa pressão de

transporte

Não ocorre o

transporte de

particulado

Verificar funcionamento dos

compressores MVAXG01/02/03

Sonda de nível

mínimo do vaso não

está atuando

Transporte muito

longo – excede

o tempo de

transporte

Calibrar sonda de nível mínimo

com material particulado.

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39

Na Tabela 4 é apresentado o gasto anual de energia elétrica do transporte

do precipitador 3. Os precipitadores 1 e 2 foram desconsiderados em função do

tempo médio de transporte ser muito próximo ao tempo ótimo de transporte. É

demonstrada também a oportunidade de economia, supondo que os procedimentos

e verificações do sistema são no tempo ótimo de transporte, e para isso basta que

as condições mostradas na Tabela 3 sejam solucionadas.

Tabela 4. Cálculo de economia com tempo de transporte ótimo.

Análise Tempo ótimo de transporte Tempo médio de transporte Tempo máximo de transporte

Precipitador 3 0,085 0,2 0,4

Quantidade de transporte 2015 Potência motor compressor

KW (eficiência 0,94)

Número de Compressores Consumo anual

Tempo ótimo de transporte KWH

19463 117,4 2 388442,554

Economia real anual (consumo médio – mínimo)

KMH

Potencial de economia anual (consumo máximo – mínimo)

KWH

Consumo anual Tempo médio de transporte

KWH

Consumo anual Tempo máximo de transporte

525539,926 1439522,406 913982,48 1827964,96

Foi considerada uma economia real no período de um ano de 525.539,926

kWh no transporte com o precipitador 3, uma vez que esse é o resultado obtido

deslocando a média de transporte para o valor ótimo de 0,085 horas. Ao realizar o

acompanhamento do transporte e garantindo todos os parâmetros da Tabela 2,

conclui-se que é perfeitamente possível manter todos os transportes com o tempo

ótimo, buscando sempre a máxima eficiência energética do sistema. O valor

1.439.522,406 kWh é o potencial de economia se o sistema trabalhar no tempo

máximo, 0,40 horas para o precipitador 3. No entanto, para não superestimar os

ganhos, foi considerado que o ganho na planta estudada é o relativo ao consumo

com o tempo médio do transporte, que foi de 0,2 horas para o precipitador 3.

Obviamente, em função do precipitador 3 ter o maior número de transporte e maior

tempo médio, é o sistema onde existe a maior oportunidade de economia. Portanto,

o monitoramento para manutenção das condições ótimas de operação deve ser

mais intenso nesse local.

3.9 Conclusão segunda abordagem

Ao atuar no sistema verificaram-se várias possibilidades de atuação para

que houvesse menos solicitação de vazão de ar, e consequentemente, menor

consumo de energia elétrica para geração de ar comprimido. O método para

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40

quantificar o consumo de energia elétrica foi empregado os dados do motor de

acionamento dos compressores com potência de 150 CV. Com esses dados foi

estimado o consumo por partida e o consumo por tempo de utilização, considerando

que em todo momento que ocorre o processo do transporte de finos têm-se 2

compressores operando. Em resumo, após serem tomadas as ações, verificaram-se

as oportunidades de economia na segunda abordagem, conforme a seguir:

Economia com diminuição de partidas após eliminação de concomitância do

transporte como mostrado na figura 37

Economia após eliminação dos problemas (Tabela 4): 525.539,926 KWH por

ano;

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41

4 CONCLUSÃO

A proposta dessa pesquisa foi analisar a eficiência energética no transporte

pneumático de finos dos precipitadores, comprovando o modo mais eficiente do

ponto de vista energético para a realização do transporte do material particulado de

minério de ferro.

Na primeira abordagem verifica-se que após investir em um compressor com

inversor de frequência obtêm-se uma economia de 593.592 kWh por ano. Já na

segunda abordagem verifica-se que com padronizações no modo de operação do

sistema obtêm-se uma economia de 525.539,926 kWh por ano. É importante

lembrar que esse valor pode ser maior caso seja considerada a possibilidade do

sistema operar com eficiência ainda pior (médias de tempo de transporte mais altas)

do que a verificada. Portanto, ao ser implantado os itens propostos nesse estudo

pode-se obter uma economia total de 1.119.131,93 kWh por ano, considerando

uma tarifa de 0,25 centavos por kWh (média de cobrança em MG no ano 2015)

representando uma economia de R$ 279.782,75. Na busca de uma melhor eficiência

energética desse sistema, os seguintes benefícios podem ser listados:

Aumento da vida útil dos compressores ao diminuir o número de partidas;

Aumento da confiabilidade do sistema com a estabilidade operacional;

Padronização de atividades de manutenção para identificação de falhas;

Diminuição de mão de obra ao reduzir ou zerar problemas corretivos no

transporte;

Portanto, dentro da estratégia da manutenção de um sistema é fundamental

entender não só o funcionamento de um sistema sob o aspecto do produto final que

no caso é transportar finos. O fato de ter um sistema em funcionamento não significa

que este esteja operando da maneira mais confiável e com menor custo, ou seja, ao

realizar o transporte de finos da maneira mais eficiente energeticamente, também

será realizado o transporte da maneira mais econômica em vários outros aspectos.

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42

Anexo A

Funcionamento do transporte pneumático de finos

O descritivo operacional do sistema de transporte pneumático na fase

densa, sem purga, apresenta válvulas borboletas.

A.1 Válvulas Borboletas – transportador pneumático

Existem 04 (quatro) válvulas tipo borboleta para realizar as funções de

alimentação, respiro e despressurização do transportador pneumático TP-01,

conforme segue:

a) Válvula Borboleta de Sacrifício VB-01: Atua na alimentação do

transportador pneumático, possuindo uma válvula solenóide VS-01 e dois fins de

curso (ZS-01 / ZS-02) para indicação de posição aberta / fechada. Esta válvula fica

normalmente fechada com a válvula solenóide VS-01 desenergizada quando o

painel de controle está energizado.

b) Válvula Borboleta de Alimentação VB-02: Atua na alimentação e

selagem do transportador pneumático, possuindo uma válvula solenóide VS-02 e

dois fins de curso (ZS-03 / ZS-04) para indicação de posição aberta / fechada. Esta

válvula fica normalmente fechada com a válvula solenóide VS-02 desenergizada

quando o painel de controle está energizado.

c) Válvula Borboleta de Respiro Sólida VB-03: Atua no respiro,

despressurização e selagem do transportador pneumático, possuindo uma válvula

solenóide VS-03 e dois fins de curso (ZS-05 / ZS-06) para indicação de posição

aberta / fechada. Esta válvula fica normalmente aberta com a válvula solenóide VS-

03 energizada quando o painel de controle está energizado.

d) Válvula Borboleta de Respiro com Orifício VB-04: Atua no respiro e

despressurização do transportador pneumático, atuando como “escrava” da válvula

borboleta de alimentação VB-02, não possuindo válvula solenóide e fins de curso.

A.2 Sistema de aeração – moega pulmão

O sistema de aeração da moega pulmão MG-01 é composto de bicos

injetores de ar comprimido dispostos ao redor do cone de descarga da moega. A

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injeção de ar comprimido através dos bicos injetores é realizada por uma válvula

solenóide VS-05.

O sistema de aeração funciona através de pulsos, energizando e

desenergizando a válvula solenóide VS-05, durante o ciclo de operação.

Tipicamente deverá ser ajustado um tempo de permanência de 0 a 10

segundos (energização) e um tempo de intervalo entre pulsos de 0 a 60 segundos

(desenergização), durante o ciclo de operação do sistema de aeração.

Deverá ser prevista uma tecla na Interface Homem Máquina (IHM) ou

supervisório para seleção manual / automática (MANUAL / AUTO) do sistema de

aeração da moega pulmão MG-01. Na condição MANUAL o sistema de aeração

permanecerá ligado continuamente, independentemente de qualquer condição,

quando o painel de controle estiver energizado. Na condição AUTO o sistema de

aeração estará intertravado ao ciclo de carregamento automático do transportador

pneumático TP-01.

A.3 Filtro de mangas – silo de recebimento

O filtro de mangas FM-01 do silo de recebimento SL-01 possui um

seqüenciador eletrônico (timer) KC-01 para controlar o ciclo de limpeza dos

elementos filtrantes.

Deverá ser prevista uma tecla na IHM ou supervisório para seleção manual /

automático (MANUAL / AUTO) do timer KC-01 do filtro de mangas FM-01. Na

condição MANUAL o timer ficará energizado continuamente, independentemente de

qualquer condição, quando o painel de controle estiver energizado. Na condição

AUTO o timer ficará intertravado ao ciclo de transporte automático.

Tipicamente, na condição AUTO o timer do filtro de mangas é energizado,

permanecendo assim durante todo o ciclo de transporte. O timer ainda permanecerá

energizado por um tempo adicional ajustável de 0 a 60 segundos, quando terminar o

ciclo de transporte.

A.4 Sensores de nível – moega pulmão, transportador pneumático e

silo de recebimento

Existem 04 (quatro) sensores de nível no sistema para a detecção de nível

alto ou baixo de material nos equipamentos, a saber:

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44

a) Sensor de Nível Alto LSH-01: Localizado no transportador pneumático TP-

01, tem a função de controlar o ciclo de carregamento, liberando ou encerrando o

ciclo.

b) Sensor de Nível Baixo LSL-01: Localizado no transportador pneumático

TP-01, tem a função de indicar o final do ciclo de transporte.

c) Sensor de Nível Alto LSH-02: Localizado na moega pulmão MG-01, tem a

função de desligar o sistema de descarga, através de calhas de fluidização do

precipitador eletrostático. Esta condição deve prever um alarme, pois se trata de

uma condição anormal do sistema, exigindo a intervenção urgente do operador.

d) Sensor de Nível alto LSH-03: Localizado no silo de recebimento SL-01,

tem a função de liberar ou inibir o início de um ciclo de transporte.

A.5 Pressostato – transportador pneumático

Existe um pressostato no transportador pneumático TP-01 que possui dois

contatos PSL-01 e PSH-01, a saber:

a) Pressão Baixa PSL-01: Tem a função de liberar ou inibir o início do ciclo

de carregamento, indicando se o transportador está pressurizado ou

despressurizado.

b) Pressão Alta PSH-01: É a pressão mínima a ser atingida durante o ciclo

de transporte, indicando a normalidade ou não do ciclo de transporte.

A.6 Sistema de controle de pressão (SCP)

O sistema de controle de pressão SCP é responsável pela pressurização da

linha de ar piloto, que controla a pressão ao longo de todo o sistema de transporte

pneumático.

O sistema de controle de pressão é composto por uma válvula reguladora de

pressão de ajuste manual e uma válvula solenóide VS-04.

O ciclo de transporte é iniciado com a energização de válvula solenóide VS-

04 e concluído com a sua desenergização.

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45

A.7 Energização do sistema

a) O sistema é energizado pressionando o botão de alimentação na porta do

painel “LIGA”. A sinalização “LIGADO” será ativada, indicando que o sistema está

ligado. O sistema poderá ser desligado pressionando-se o botão “DESLIGA” na

porta do painel.

b) O sistema também poderá ser desligado pressionando-se o botão

“EMERGÊNCIA” na porta do painel, que ficará travado na posição desligado. Para

liberar a energização do sistema novamente, o botão “EMERGÊNCIA” deverá ser

destravado.

A.8 Operação em modo automático

A operação em modo automático abrange o início da sequência automática,

o ciclo de carregamento e o ciclo de transporte.

A.8.1 Início da sequência automática

a) Energizar o painel de controle.

b) Colocar o sistema de aeração da moega pulmão na condição “AUTO”.

c) Colocar o timer do filtro de mangas do silo de recebimento na condição

“AUTO”.

d) Selecione o modo automático pressionando a tecla “Iniciar Auto” na IHM

ou supervisório.

e) Tipicamente, os ciclos de carregamento e transporte reiniciam-se

automaticamente, parando somente quando o silo de recebimento estiver cheio ou o

sistema for retirado do modo automático através da tecla “Parar Auto” na IHM ou

supervisório.

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46

A.8.2 Ciclo de carregamento

a) As seguintes condições devem existir para início do ciclo de carregamento

em automático:

O silo de recebimento SL-01 não deve estar cheio, conforme indicação

da chave de nível alto LSH-03.

O transportador pneumático TP-01 não deve estar cheio, conforme

indicação da chave de nível alto LSH-01.

O transportador pneumático TP-01 não deve estar pressurizado,

conforme indicação do pressostato de pressão baixa PSL-01.

A válvula borboleta de respiro sólida VB-03 deve estar aberta, válvula

solenóide VS-03 energizada e respectivo fim de curso indicador de posição atuado.

b) O sistema de aeração da moega pulmão é ativado. Ajuste típico de 1,0

segundo de permanência da válvula solenóide VS-05 energizada e 5,0 segundos de

intervalo entre pulsos com a válvula solenóide VS-05 desenergizada.

c) A válvula borboleta de alimentação VB-02 é aberta através da

energização da válvula solenóide VS-02 (a válvula borboleta de respiro com orifício

VB-04 abre em conjunto com a VB-02, pois opera como “escrava”).

d) Atingido o fim de curso indicador de que a válvula borboleta de

alimentação VB-02 está aberta, a válvula borboleta de sacrifício VB-01 é aberta

através da energização da válvula solenóide VS-01.

e) Quando as válvulas de alimentação, sacrifício e respiro estiverem abertas,

o material fluirá para o interior do transportador pneumático até que o sensor de

nível alto LSH-01 seja atingido, indicando que o transportador pneumático está

carregado.

f) Quando o sensor de nível alto LSH-01 do transportador pneumático indicar

que o mesmo está cheio a válvula borboleta de sacrifício VB-01 fechará através da

desenergização da válvula solenóide VS-01.

g) Quando a válvula borboleta de sacrifício VB-01 estiver fechada, com a

confirmação do respectivo fim de curso, deverá ser contado um tempo de 2 a 3

segundos para fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02. O

fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02 é feito através da

desenergização da válvula solenóide VS-02. A válvula borboleta de respiro com

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orifício VB-04, “escrava”, é fechada em conjunto com a válvula borboleta de

alimentação VB-02.

h) No momento do início da abertura da válvula borboleta de alimentação

VB-02 (energização da válvula solenóide VS-02) deverá ser iniciada uma contagem

de tempo que se encerra quando atingido o nível alto LSH-01 do transportador

pneumático ou com a retirada do sistema do modo automático para o manual. Caso

o tempo seja superior a um tempo pré-ajustado de comparação, um alarme de

“tempo de carregamento muito longo” deverá ser gerado.

i) As válvulas borboletas de sacrifício, alimentação e respiro possuem

chaves fim de curso para a indicação de posição aberta / fechada. Um alarme deve

ser gerado caso as válvulas estejam fora de uma destas posições (aberta / fechada),

exceto na condição de mudança de uma posição para a outra posição (abertura ou

fechamento), quando deve ser previsto um tempo de 5 a 10 segundos, para que a

válvula possa mover de uma posição para a outra sem que seja gerado o sinal de

alarme.

j) Durante todo o ciclo de carregamento a mensagem “CARREGANDO” deve

ser mostrada na IHM ou supervisório.

k) O ciclo de carregamento está concluído e o ciclo de transporte será

iniciado.

A.8.3 Ciclo de transporte

a) Com o fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02,

devidamente confirmado pelo respectivo fim de curso, é feito o fechamento da

válvula borboleta de respiro sólida VB-03, através da desenergização da válvula

solenóide VS-03.

b) Quando todas as válvulas borboletas (sacrifício, alimentação e respiro)

estiverem fechadas, devidamente confirmado pelas respectivas chaves fim de curso,

a válvula solenóide VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será energizada,

iniciando-se o transporte de material do transportador pneumático TP-01 para o silo

de recebimento SL-01.

c) Com o material sendo transportado, o transportador pneumático TP-01

começará a esvaziar. Quando o sensor de nível baixo LSL-01 ficar descoberto,

indicando que o vaso transportador está vazio, a válvula solenóide VS-04 do sistema

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de controle de pressão SCP será desenergizada após um tempo pré-ajustado de 0 a

15 segundos, para prevenir retorno de material da tubulação para o interior do

transportador pneumático.

d) Durante o transporte do material devido ao fluxo turbulento dentro do

transportador pneumático, poderão existir situações em que o sensor de nível baixo

fique descoberto de material por um curto espaço de tempo sem que o transportador

pneumático esteja realmente vazio. Desta forma, deve ser previsto um tempo

associado ao sensor de nível baixo de 0 a 30 segundos, somente se o sensor ficar

descoberto durante este tempo pré-ajustado o sistema entenderá que o nível baixo

foi atingido e o transportador pneumático está vazio.

e) Durante o período em que a válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP estiver energizada, a mensagem “TRANSPORTANDO”

deverá ser exibida na IHM ou supervisório.

f) Após a desenergização da válvula solenóide VS-04 do sistema de controle

de pressão SCP deverá ser ajustado o tempo de 0 a 15 segundos para

despressurização da linha de ar piloto.

g) Decorrido o tempo de despressurização da linha de ar piloto, a válvula de

respiro sólida VB-03 será aberta através da energização da válvula solenóide VS-03

para despressurização do transportador pneumático.

h) Atingida a pressão baixa ajustada no pressostato PSL-01, as válvulas de

sacrifício, alimentação e respiro poderão abrir novamente para início de novo ciclo

de carregamento.

i) Durante o período em que a válvula borboleta de respiro sólida VB-03

estiver aberta e a pressão baixa PSL-01 não foi atingida a mensagem

“DESPRESSURIZANDO” deverá ser mostrada na IHM ou supervisório.

j) No momento da energização da válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP deverá ser iniciada uma contagem de tempo até sua

desenergização, que excedendo ao tempo de comparação pré-definido sinalizará a

condição de “transporte muito longo”.

Vale observar que, caso esta condição de alarme ocorra, a válvula solenóide

VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será desenergizada e a válvula

borboleta de respiro sólida VB-03 deverá ser aberta através da energização da

válvula solenóide VS-03 até que a pressão interna do transportador pneumático

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49

abaixe atingindo a pressão baixa PSL-01 no pressostato. Após a despressurização

do sistema um novo ciclo de transporte será iniciado.

k) No momento da energização da válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP também deverá ser iniciada uma contagem de tempo até

que a pressão alta PSH-01 do pressostato seja atingida. Caso esta pressão alta

PSH-01 não seja atingida dentro de um período de tempo pré-definido, um alarme

de “falha em atingir pressão alta” será mostrado.

É bom ressaltar que, no caso da condição de alarme, a válvula solenóide

VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será desenergizada e a válvula

borboleta de respiro sólida VB-03 deverá ser aberta através da energização da

válvula solenóide VS-03 até que a pressão interna do transportador pneumático

abaixe atingindo a pressão baixa PSL-01 no pressostato. Após a despressurização

do sistema um novo ciclo de transporte será iniciado.

l) Sempre que um ciclo de transporte for iniciado o sistema de limpeza do

filtro de mangas FM-01 do silo de recebimento SL-01 deverá ser acionado através

da energização do timer KC-01, devendo permanecer ligado durante todo o ciclo de

transporte e por algum tempo adicional a ser ajustado entre 0 a 60 segundos após o

final do ciclo de transporte.

m) Durante a realização do ciclo de transporte, caso a tecla “Parar Auto” seja

acionada, o ciclo de transporte automático não deve ser interrompido até a

conclusão da última etapa do procedimento.

n) Da mesma forma, caso o sensor de nível alto do silo de recebimento LSH-

03 seja atingido durante o ciclo de transporte, o ciclo automático não deve ser

interrompido até a conclusão da última etapa do procedimento.

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50

A.9 Operação em modo manual

A operação em modo manual abrange o início da sequência manual, o ciclo

de carregamento e o ciclo de transporte.

A.9.1 Início da sequência manual

a) Energizar o painel de controle.

b) Caso o sistema esteja operando em modo automático, selecione o modo

manual pressionando a tecla “Parar Auto” na IHM ou supervisório.

c) Colocar o sistema de aeração da moega pulmão na condição “MANUAL”.

d) Colocar o timer do filtro de mangas do silo de recebimento na condição

“MANUAL”.

A.9.2 Ciclo de carregamento

a) As seguintes condições são exigidas para o início do ciclo de

carregamento manual:

O sistema não deve estar em modo automático.

O silo de recebimento SL-01 não deve estar cheio, conforme indicação

da chave de nível alto LSH-03.

O transportador pneumático TP-01 não deve estar cheio, conforme

indicação da chave de nível alto LSH-01.

O transportador pneumático TP-01 não deve estar pressurizado,

conforme indicação do pressostato de pressão baixa PSL-01.

A válvula borboleta de respiro sólida VB-03 deve estar aberta, a válvula

solenóide VS-03 energizada e respectivo fim de curso indicador de posição atuado.

b) Pressione e mantenha pressionada a tecla “CARGA MANUAL” na IHM ou

supervisório. O sistema deverá realizar as seguintes operações, conforme segue:

c) A válvula borboleta de alimentação VB-02 é aberta através da

energização da válvula solenóide VS-02 (a válvula borboleta de respiro com orifício

VB-04 abre em conjunto, pois opera como “escrava”).

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51

d) Atingido o fim de curso indicador de que a válvula borboleta de

alimentação VB-02 está aberta, a válvula borboleta de sacrifício VB-01 é aberta

através da energização da válvula solenóide VS-01.

e) Quando as válvulas de alimentação, sacrifício e respiro estiverem abertas,

o material fluirá para o interior do transportador pneumático até que o sensor de

nível alto LSH-01 seja atingido, indicando que o transportador pneumático está

cheio.

f) Quando o sensor de nível alto LSH-01 do transportador pneumático indicar

que o mesmo está cheio a válvula borboleta de sacrifício VB-01 fechará através da

desenergização da válvula solenóide VS-01.

g) Quando a válvula borboleta de sacrifício VB-01 estiver fechada, com a

confirmação do respectivo fim de curso, deverá ser contado um tempo de 2 a 3

segundos para fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02. O

fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02 é feito através da

desenergização da válvula solenóide VS-02. A válvula borboleta de respiro com

orifício VB-04, “escrava”, fecha em conjunto com a válvula borboleta de alimentação

VB-02.

h) Caso a tecla “CARGA MANUAL” seja solta antes que o nível alto LSH-01

do transportador pneumático seja atingido, o sistema deverá realizar as seguintes

operações, conforme segue:

- A válvula borboleta de sacrifício VB-01 fechará através da desenergização

da válvula solenóide VS-01.

- Quando a válvula borboleta de sacrifício VB-01 estiver fechada, com a

confirmação do respectivo fim de curso, deverá ser contado um tempo de 2 a 3

segundos para fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02. O

fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02 é feito através da

desenergização da válvula solenóide VS-02. A válvula borboleta de respiro com

orifício VB-04, “escrava”, fecha em conjunto com a válvula borboleta de alimentação

VB-02.

- As válvulas borboletas de sacrifício, alimentação e respiro possuem chaves

fim de curso para a indicação de posição aberta / fechada. Um alarme deve ser

gerado caso as válvulas estejam fora de uma destas posições (aberta / fechada),

exceto na condição de mudança de uma para a outra posição (abertura ou

fechamento), quando deve ser previsto um tempo de 5 a 10 segundos para que a

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52

válvula possa mover-se de uma posição para a outra sem que seja gerado o sinal de

alarme.

- Durante todo o ciclo de carregamento a mensagem “CARREGANDO” deve

ser mostrada na IHM ou supervisório.

O ciclo de carregamento manual está concluído e o ciclo de transporte

manual poderá ser iniciado.

A.9.3 Ciclo de transporte

a) Pressione a tecla “TRANSPORTE MANUAL” na IHM ou supervisório.

b) Com o fechamento da válvula borboleta de alimentação VB-02, e

devidamente confirmado pelo respectivo fim de curso, é feito o fechamento da

válvula borboleta de respiro sólida VB-03, através da desenergização da válvula

solenóide VS-03.

c) Quando todas as válvulas borboletas (sacrifício, alimentação e respiro)

estiverem fechadas, e devidamente confirmado pelas respectivas chaves fim de

curso, a válvula solenóide VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será

energizada, iniciando-se o transporte de material do transportador pneumático TP-01

para o silo de recebimento SL-01.

d) Com o material sendo transportado, o transportador pneumático TP-01

começará a esvaziar. Quando o sensor de nível baixo LSL-01 ficar descoberto,

indicando que o vaso transportador está vazio, após um tempo pré-ajustado de 0 a

15 segundos para prevenir retorno de material da tubulação para o interior do

transportador pneumático.

e) Devido ao fluxo turbulento dentro do transportador pneumático durante o

transporte de material, poderão existir situações em que o sensor de nível baixo

fique descoberto de material por um curto espaço de tempo sem que o transportador

pneumático esteja realmente vazio. Desta forma, deve ser previsto um tempo

associado ao sensor de nível baixo (0 a 30 segundos) e, somente se o sensor ficar

descoberto durante este tempo pré-ajustado o sistema entenderá que o nível baixo

foi atingido e o transportador pneumático está vazio.

f) Durante o período que a válvula solenóide VS-04 do sistema de controle

de pressão SCP estiver energizada, a mensagem “TRANSPORTANDO” deverá ser

exibida na IHM ou supervisório.

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53

g) Após a desenergização da válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP deverá ser ajustado o tempo de 0 a 15 segundos para a

despressurização da linha de ar piloto.

h) Decorrido o tempo de despressurização da linha de ar piloto, a válvula de

respiro sólida VB-03 será aberta através da energização da válvula solenóide VS-03

para a despressurização do transportador pneumático.

i) Atingindo a pressão baixa ajustada no pressostato PSL-01, as válvulas de

sacrifício, alimentação e respiro poderão abrir novamente para início de novo ciclo

de carregamento manual.

j) Durante o período em que a válvula borboleta de respiro sólida VB-03

estiver aberta e a pressão baixa PSL-01 não foi atingida a mensagem

“DESPRESSURIZANDO” deverá ser mostrada na IHM ou supervisório.

k) No momento da energização da válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP deverá ser iniciada uma contagem de tempo até sua

desenergização, que excedendo a um tempo de comparação pré-definido sinalizará

a condição de “transporte muito longo”.

É importante observar que, caso a condição de alarme ocorra, a válvula

solenóide VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será desenergizada e a

válvula borboleta de respiro sólida VB-03 deverá ser aberta através da energização

da válvula solenóide VS-03 até que a pressão interna do transportador pneumático

abaixe atingindo a pressão baixa PSL-01 no pressostato. Após a despressurização

do sistema um novo ciclo de transporte poderá ser iniciado, apertando-se a tecla

“TRANSPORTE MANUAL” na IHM ou supervisório.

l) No momento da energização da válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP também deverá ser iniciada uma contagem de tempo até

que a pressão alta PSH-01 do pressostato seja atingida. Caso esta pressão alta

PSH-01 não seja atingida dentro de um período de tempo pré-definido, um alarme

de “falha em atingir pressão alta” deverá ser mostrado.

No caso desta condição de alarme, a válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP será desenergizada e a válvula borboleta de respiro sólida

VB-03 deverá ser aberta através da energização da válvula solenóide VS-03 até que

a pressão interna do transportador pneumático abaixe atingindo a pressão baixa

PSL-01 no pressostato. Após a despressurização do sistema um novo ciclo de

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54

transporte poderá ser iniciado, apertando-se a tecla “TRANSPORTE MANUAL” na

IHM ou supervisório.

m) Caso o sensor de nível alto do silo de recebimento LSH-03 seja atingido

durante o ciclo de transporte, o ciclo não deve ser interrompido até a conclusão da

última etapa.

A.10. Purga do sistema

a) O ciclo de purga do sistema é realizado toda vez que for necessário

limpar a linha de transporte pneumático.

b) Para realizar a purga do sistema será necessário colocar o sistema em

modo manual.

c) Para realizar a purga do sistema o silo de recebimento SL-01 não poderá

estar cheio, conforme indicação do sensor de nível alto LSH-03.

d) O timer do filtro de mangas do silo de recebimento deve ser colocado na

condição “MANUAL”.

e) Com o sistema em modo manual o operador deverá pressionar a tecla

“PURGA” na IHM ou supervisório.

f) A válvula borboleta de respiro sólida VB-03 fechará, através da

desenergização da válvula solenóide VS-03.

g) Com todas as válvulas borboletas (sacrifício, alimentação e respiro)

fechadas, devidamente confirmado pelas respectivas chaves fim de curso, a válvula

solenóide VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será energizada, iniciando-

se a purga do sistema com o transporte de material do transportador e da linha para

o silo de recebimento SL-01.

h) No momento da energização da válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP deverá ser iniciada uma contagem de tempo até que seja

atingida a pressão alta PSH-01 no pressostato. Caso este tempo exceda a um

tempo de comparação pré-definido, o seguinte procedimento deverá ser adotado:

i) A válvula solenóide VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será

desenergizada.

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j) Após a desenergização da válvula solenóide VS-04 do sistema de controle

de pressão SCP deverá ser ajustado o tempo de 0 a 15 segundos para a

despressurização da linha de ar piloto.

k) Decorrido o tempo de despressurização da linha de ar piloto, a válvula de

respiro sólida VB-03 será aberta através da energização da válvula solenóide VS-03

para despressurização completa do transportador pneumático.

l) Caso a pressão alta PSH-01 do pressostato seja atingida dentro do tempo

pré-ajustado, com a transferência de todo o material do transportador pneumático e

da linha de transporte, a pressão interna cairá até atingir a pressão baixa do sistema

indicada através do pressostato de pressão baixa PSL-01. Quando a pressão baixa

PSL-01 for atingida, indicando que o transportador pneumático e a linha de

transporte estão vazios, após um tempo pré-ajustado de 0 a 15 segundos, a válvula

solenóide VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será desenergizada.

m) Após a desenergização da válvula solenóide VS-04 do sistema de

controle de pressão SCP deverá ser ajustado o tempo de 0 a 15 segundos para

despressurização da linha de ar piloto.

n) Decorrido o tempo de despressurização da linha de ar piloto, a válvula de

respiro sólida VB-03 será aberta através da energização da válvula solenóide VS-03

para assegurar a despressurização completa do transportador pneumático.

o) No momento em que a pressão alta PSH-01 do pressostato for atingida

deverá ser iniciada uma contagem de tempo até que seja atingida a pressão baixa

PSL-01 no pressostato. Caso este tempo exceda a um tempo de comparação pré-

definido, o seguinte procedimento deverá ser adotado:

- A válvula solenóide VS-04 do sistema de controle de pressão SCP será

desenergizada.

- Após a desenergização da válvula solenóide VS-04 do sistema de controle

de pressão SCP deverá ser ajustado tempo de 0 a 15 segundos para

despressurização da linha de ar piloto.

- Decorrido o tempo de despressurização da linha de ar piloto, a válvula de

respiro sólida VB-03 será aberta através da energização da válvula solenóide VS-03

para despressurização completa do transportador pneumático.

O ciclo de purga do sistema está concluído.

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A.11. Dados dos compressores

D A D O S T É C N I C O S E E S P E C I F I C A D O S C O M P R E S S O R E S Á R E A P E L O T I Z A Ç Ã O M I N A F Á B R I C A

T A G M C A X G 0 0 1

F A B R I C A N T E A T L A S C O P C O S A Í D A D O C O M P R E S S O R 6 , 6 b a r b a r

M O D E L O G A 1 1 0 - 1 0 0 F F D I F E R E N Ç A P R E S S Ã O S E P A R A D O R D E Ó L E O 0 , 0 9 b a r b a r

T I P O R O T A T I V O P A R A F U S O Q U E D A D E P R E S S Ã O F I L T R O D E A R - 0 , 0 0 3 b a r b a r

R E F R I G E R A Ç Ã O A R P R E S S Ã O I N J E Ç Ã O D E Ó L E O E L E M E N T O - 0 , 1 b a r b a r

S É R I E 0 6 3 6 3 8 T E M P E R A T U R A S A Í D A D O C O M P R E S S O R 1 9 , 0 ° C ° C

L I N H A D E A R P R E C I P I T A D O R E S T E M P E R A T U R A S A Í D A E L E M E N T O C O M P R E S S O R 7 4 ° C ° C

T E N S Ã O D E A L I M E N T A Ç Ã O 4 6 0 V T E M P E R A T U R A M E I O A R R E F E C I M E N T O 2 0 ° C ° C

F R E Q U E N C I A 6 0 H z T E M P E R A T U R A S E P A R A D O R D E Ó L E O 6 8 , 1 ° C ° C

P R E S S Ã O F I N A L M Á X I M A 7 , 1 5 b a r P O N T O D E O R V A L H O S E C A D O R 2 1 ° C ° C

D E S C A R G A L I V R E E F E T I V A 1 2 7 1 m ³ / h

P O T Ê N C I A M O T O R 1 5 0 c v

R O T A Ç Ã O 1 7 8 0 r p m

P R E S S Ã O D E A D M I S S Ã O 1 B A R

T E M P E R A T U R A A D M I S S Ã O 2 0 ° C

U M I D A D E R E L A T I V A 0 % D A T A C O L E T A D E D A D O S : 1 7 / 0 7 / 2 0 1 3

P R E S S Ã O M Á X I M A 7 , 4 B A R

P R E S S Ã O M Í N I M A 4 , 0 B A R

T E M P E R A T U R A M Á X I M A A D M I S S Ã O A R 4 0 ° C C O M P O N E N T E I N S T A L A D O

T E M P E R A T U R A M Í N I M A A D M I S S Ã O A R 0 ° C P Ó S - R E S F R I A D O R

V A Z Ã O ( F A D ) 2 0 , 4 m ³ / m i n P R É F I L T R O C O A L E S C E N T E

F L U X O A R N E C E S S Á R I O 4 , 1 m ³ / s S E C A D O R D E A R

C A P A C I D A D E D E Ó L E O 7 5 l P Ó S F I L T R O C O A L E S C E N T E

D A D O S R E A I S

( C O L E T A D O S )V A L O R ( U N I D A D E ) V A L O R E S E S P E C I F I C A D O S

F A B R I C A N T ED A D O S T É C N I C O S

Compressor MCA XG 001.

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DADOS TÉCNICOS E ESPECIFICADOS COMPRESSORES ÁREA PELOTIZAÇÃO MINA FÁBRICA

TAG MCA XG 002

FABRICANTE ATLAS COPCO SAÍDA DO COMPRESSOR 6,6 bar bar

MODELO GA 110 - 100 FF DIFERENÇA PRESSÃO SEPARADOR DE ÓLEO 0,29 bar bar

TIPO ROTATIVO PARAFUSO QUEDA DE PRESSÃO FILTRO DE AR -0,36 bar bar

REFRIGERAÇÃO AR PRESSÃO INJEÇÃO DE ÓLEO ELEMENTO 4,1 bar bar

SÉRIE 063751 TEMPERATURA SAÍDA DO COMPRESSOR 33,0 ° C ° C

LINHA DE AR PRECIPITADORES TEMPERATURA SAÍDA ELEMENTO COMPRESSOR 105 ° C ° C

TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO 460 V TEMPERATURA MEIO ARREFECIMENTO 20 ° C ° C

FREQUENCIA 60 Hz TEMPERATURA SEPARADOR DE ÓLEO 104,3 ° C ° C

PRESSÃO FINAL MÁXIMA 7,15 bar PONTO DE ORVALHO SECADOR 32,5 ° C ° C

DESCARGA LIVRE EFETIVA 1271 m³/h

POTÊNCIA MOTOR 150 cv

ROTAÇÃO 1780 rpm

PRESSÃO DE ADMISSÃO 1 BAR

TEMPERATURA ADMISSÃO 20 ° C

UMIDADE RELATIVA 0% DATA COLETA DE DADOS: 17/07/2013

PRESSÃO MÁXIMA 7,4 BAR

PRESSÃO MÍNIMA 4,0 BAR

TEMPERATURA MÁXIMA ADMISSÃO AR 40 ° C COMPONENTE INSTALADO

TEMPERATURA MÍNIMA ADMISSÃO AR 0° C PÓS - RESFRIADOR

VAZÃO (FAD) 20,4 m³/min PRÉ FILTRO COALESCENTE

FLUXO AR NECESSÁRIO 4,1 m³/s SECADOR DE AR

CAPACIDADE DE ÓLEO 75 l PÓS FILTRO COALESCENTE

DADOS REAIS

(COLETADOS)VALOR (UNIDADE) VALORES ESPECIFICADOS

FABRICANTEDADOS TÉCNICOS

Compressor MCA XG 002.

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D A D O S T É C N I C O S E E S P E C I F I C A D O S C O M P R E S S O R E S Á R E A P E L O T I Z A Ç Ã O M I N A F Á B R I C A

T A G M C A X G 0 0 3

F A B R I C A N T E A T L A S C O P C O S A Í D A D O C O M P R E S S O R 6 , 6 b a r b a r

M O D E L O G A 1 1 0 - 1 0 0 F F D I F E R E N Ç A P R E S S Ã O S E P A R A D O R D E Ó L E O 0 , 0 1 b a r b a r

T I P O R O T A T I V O P A R A F U S O Q U E D A D E P R E S S Ã O F I L T R O D E A R - 0 , 0 0 4 b a r b a r

R E F R I G E R A Ç Ã O A R P R E S S Ã O I N J E Ç Ã O D E Ó L E O E L E M E N T O 3 , 6 b a r b a r

S É R I E 0 6 3 6 3 9 T E M P E R A T U R A S A Í D A D O C O M P R E S S O R 2 2 , 0 ° C ° C

L I N H A D E A R P R E C I P I T A D O R E S T E M P E R A T U R A S A Í D A E L E M E N T O C O M P R E S S O R 8 9 ° C ° C

T E N S Ã O D E A L I M E N T A Ç Ã O 4 6 0 V T E M P E R A T U R A M E I O A R R E F E C I M E N T O 1 9 ° C ° C

F R E Q U E N C I A 6 0 H z T E M P E R A T U R A S E P A R A D O R D E Ó L E O 8 4 , 6 ° C ° C

P R E S S Ã O F I N A L M Á X I M A 7 , 1 5 b a r P O N T O D E O R V A L H O S E C A D O R 1 9 , 8 ° C ° C

D E S C A R G A L I V R E E F E T I V A 1 2 7 1 m ³ / h

P O T Ê N C I A M O T O R 1 5 0 c v

R O T A Ç Ã O 1 7 8 0 r p m

P R E S S Ã O D E A D M I S S Ã O 1 B A R

T E M P E R A T U R A A D M I S S Ã O 2 0 ° C

U M I D A D E R E L A T I V A 0 % D A T A C O L E T A D E D A D O S : 1 7 / 0 7 / 2 0 1 3

P R E S S Ã O M Á X I M A 7 , 4 B A R

P R E S S Ã O M Í N I M A 4 , 0 B A R

T E M P E R A T U R A M Á X I M A A D M I S S Ã O A R 4 0 ° C C O M P O N E N T E I N S T A L A D O

T E M P E R A T U R A M Í N I M A A D M I S S Ã O A R 0 ° C P Ó S - R E S F R I A D O R

V A Z Ã O ( F A D ) 2 0 , 4 m ³ / m i n P R É F I L T R O C O A L E S C E N T E

F L U X O A R N E C E S S Á R I O 4 , 1 m ³ / s S E C A D O R D E A R

C A P A C I D A D E D E Ó L E O 7 5 l P Ó S F I L T R O C O A L E S C E N T E

D A D O S R E A I S

( C O L E T A D O S )V A L O R ( U N I D A D E ) V A L O R E S E S P E C I F I C A D O S

F A B R I C A N T ED A D O S T É C N I C O S

Compressor MCA XG 003.

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D A D O S T É C N I C O S E E S P E C I F I C A D O S C O M P R E S S O R E S Á R E A P E L O T I Z A Ç Ã O M I N A F Á B R I C A

T A G M C A X G 0 0 4

F A B R I C A N T E A T L A S C O P C O S A Í D A D O C O M P R E S S O R b a r b a r

M O D E L O G A 1 1 0 - 1 0 0 F F D I F E R E N Ç A P R E S S Ã O S E P A R A D O R D E Ó L E O b a r b a r

T I P O R O T A T I V O P A R A F U S O Q U E D A D E P R E S S Ã O F I L T R O D E A R b a r b a r

R E F R I G E R A Ç Ã O A R P R E S S Ã O I N J E Ç Ã O D E Ó L E O E L E M E N T O b a r b a r

S É R I E 0 6 3 5 4 0 T E M P E R A T U R A S A Í D A D O C O M P R E S S O R ° C ° C

L I N H A D E A R P R E C I P I T A D O R E S T E M P E R A T U R A S A Í D A E L E M E N T O C O M P R E S S O R ° C ° C

T E N S Ã O D E A L I M E N T A Ç Ã O 4 6 0 V T E M P E R A T U R A M E I O A R R E F E C I M E N T O ° C ° C

F R E Q U E N C I A 6 0 H z T E M P E R A T U R A S E P A R A D O R D E Ó L E O ° C ° C

P R E S S Ã O F I N A L M Á X I M A 7 , 1 5 b a r P O N T O D E O R V A L H O S E C A D O R ° C ° C

D E S C A R G A L I V R E E F E T I V A 1 2 7 1 m ³ / h

P O T Ê N C I A M O T O R 1 5 0 c v

R O T A Ç Ã O 1 7 8 0 r p m

P R E S S Ã O D E A D M I S S Ã O 1 B A R

T E M P E R A T U R A A D M I S S Ã O 2 0 ° C

U M I D A D E R E L A T I V A 0 % D A T A C O L E T A D E D A D O S : 1 7 / 0 7 / 2 0 1 3

P R E S S Ã O M Á X I M A 7 , 4 B A R E Q U I P A M E N T O E M M A N U T E N Ç Ã O

P R E S S Ã O M Í N I M A 4 , 0 B A R

T E M P E R A T U R A M Á X I M A A D M I S S Ã O A R 4 0 ° C

T E M P E R A T U R A M Í N I M A A D M I S S Ã O A R 0 ° C C O M P O N E N T E I N S T A L A D O

V A Z Ã O ( F A D ) 2 0 , 4 m ³ / m i n P Ó S - R E S F R I A D O R

F L U X O A R N E C E S S Á R I O 4 , 1 m ³ / s P R É F I L T R O C O A L E S C E N T E

C A P A C I D A D E D E Ó L E O 7 5 l S E C A D O R D E A R

P Ó S F I L T R O C O A L E S C E N T E

D A D O S R E A I S

( C O L E T A D O S )V A L O R ( U N I D A D E ) V A L O R E S E S P E C I F I C A D O S

F A B R I C A N T ED A D O S T É C N I C O S

Compressor MCA XG 004.

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DADOS TÉCNICOS TAG FX125 FABRICANTE INGERSOLL RAND MODELO SSR FX 125

TIPO ROTATIVO PARAFUSO REFRIGERAÇÃO AR SÉRIE B 02258 LINHA DE AR MISTURA TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO 440 V FREQUÊNCIA 60 Hz

CAPACIDADE 655 CFM(18,54 m³/min) PRESSÃO OPERAÇÃO 100 PSIG PRESSÃO MÁXIMA DESCARGA 103 PSIG PRESSÃO MÁXIMA MODULAÇÃO 110 PSIG POTÊNCIA NOMINAL MOTOR PRINIPAL 125 HP

PONTÊNCIA NOMINAL MOTOR VENTILADOR 7,5 HP Compressor FX125.

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