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1 TRANSFERÊNCIA DE MASSA E ENERGIA NA CENTRIFUGAÇÃO BIFÁSICA MULTIVENTURI REFRIGERADA Domenico Capulli Vinícius C. Sigueta Fernando P. Feitosa 1. ABSTRACT This work presents an analysis of the emission and the posterior concentration of mist oil and gases through processes metal-mechanics and indoor displacement. A study it was developed and it showed that the use of the Hydraulic Captor in set with the Two phase Centrifugal with Refrigeration Cycle, so that can overtake ambient temperature barriers and made possible the use of an initially improper air for temperature questions and pollutants in a proper air for internal environments. 2. INTRODUÇÃO A corrida mundial pela produtividade e redução de custos de fabricação induziu o desenvolvimento exponencial da velocidade de processamento das máquinas operatrizes com equivalentes ganhos na competitividade. Este desenvolvimento trouxe como conseqüência para o meio ambiente o aumento da taxa de emissão de névoa de óleo e fumaças, quer elas sejam geradas por ação mecânica quer por ação térmica. Este problema é característico de processos metal – mecânicos de fabricação de componentes automotivos, elementos de máquinas, tubos, matrizes de estampo; estampo de chapas através das operações de desbaste; usinagem; solda automática por alta freqüência; retifica; forja e estampo, onde é requerida a utilização de fluidos e soluções contendo substancias orgânicas para lubrificação, resfriamento e proteção superficial anticorrosiva das peças. Com as máquinas operando em velocidades, passos de avanço e potências extremamente elevadas fazem-se necessário o incremento do volume de fluido aspergido no campo de trabalho para preservação do ferramental de corte e das peças, com isto temos temperaturas e ações mecânicas mais elevadas que favorecem a geração de névoas de óleo e fumaças em concentrações elevadas que contaminam o ambiente de trabalho, tornando-o insalubre, bem como reduzindo a confiabilidade operacional dos equipamentos produtivos, que são em sua grande maioria, microprocessados e com sistemas autônomos de ventilação refrigerada que são expostos á atmosferas contaminadas. No que concerne aos dispositivos para captação e tratamento destas névoas de óleo e fumaça constata-se uma estagnação tecnológica representada por filtros coalescentes,

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TRANSFERÊNCIA DE MASSA E ENERGIA NA CENTRIFUGAÇÃO BIFÁSICA MULTIVENTURI REFRIGERADA Domenico Capulli Vinícius C. Sigueta Fernando P. Feitosa 1. ABSTRACT

This work presents an analysis of the emission and the posterior concentration of mist oil and gases through processes metal-mechanics and indoor displacement. A study it was developed and it showed that the use of the Hydraulic Captor in set with the Two phase Centrifugal with Refrigeration Cycle, so that can overtake ambient temperature barriers and made possible the use of an initially improper air for temperature questions and pollutants in a proper air for internal environments.

2. INTRODUÇÃO

A corrida mundial pela produtividade e redução de custos de fabricação induziu o desenvolvimento exponencial da velocidade de processamento das máquinas operatrizes com equivalentes ganhos na competitividade. Este desenvolvimento trouxe como conseqüência para o meio ambiente o aumento da taxa de emissão de névoa de óleo e fumaças, quer elas sejam geradas por ação mecânica quer por ação térmica.

Este problema é característico de processos metal – mecânicos de fabricação de componentes automotivos, elementos de máquinas, tubos, matrizes de estampo; estampo de chapas através das operações de desbaste; usinagem; solda automática por alta freqüência; retifica; forja e estampo, onde é requerida a utilização de fluidos e soluções contendo substancias orgânicas para lubrificação, resfriamento e proteção superficial anticorrosiva das peças.

Com as máquinas operando em velocidades, passos de avanço e potências extremamente elevadas fazem-se necessário o incremento do volume de fluido aspergido no campo de trabalho para preservação do ferramental de corte e das peças, com isto temos temperaturas e ações mecânicas mais elevadas que favorecem a geração de névoas de óleo e fumaças em concentrações elevadas que contaminam o ambiente de trabalho, tornando-o insalubre, bem como reduzindo a confiabilidade operacional dos equipamentos produtivos, que são em sua grande maioria, microprocessados e com sistemas autônomos de ventilação refrigerada que são expostos á atmosferas contaminadas.

No que concerne aos dispositivos para captação e tratamento destas névoas de óleo e fumaça constata-se uma estagnação tecnológica representada por filtros coalescentes,

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eliminadores de névoa (“demisters”), lavadores de gases, filtros eletrostáticos e filtros inerciais que apresentam limitações de performance e/ou confiabilidade operacional.

Ao movimento pelos ganhos de produtividade surge a contrapartida de legislação reguladora dos limites de exposição ocupacional (TLV) para a qualidade do ar interno no ambiente de trabalho, onde a insalubridade deva ser um ônus financeiro temporário até a eliminação da fonte geradora da mesma e da legislação ambiental dos limites de emissão externa por fontes estacionárias.

Para confrontar esta realidade idealizou-se consorciar os fundamentos da mecânica dos fluidos com os da termodinâmica para resultar numa tecnologia de depuração atmosférica estável e de alta performance.

3. CARACTERIZAÇÃO DAS FONTES E DOS POLUENTES

A maioria dos processos metal-mecânicos, geram níveis significativos de emissão de poluentes atmosféricos típicos como névoas de óleo, fumos metálicos, material particulado, fumaças e gases emitidos, na maioria das vezes, por uma drástica ação mecânica ou aumento significativo da temperatura considerando-se que quase todos os processos desta área utilizam fontes que desprendem energia para possibilitar o trabalho com metais.

Dentre os processos existentes concentramos a abordagem aos de desbaste, usinagem e retífica que apresentam uma maior emissão de névoa e uma menor quantidade de fumaça, e o de conformação mecânica por rolos com soldagem por alta freqüência que caracterizam-se por uma maior quantidade de fumaça e uma menor quantidade de névoa de óleo.

Atualmente estas operações fabris tipificadas caracterizam-se por centros de usinagem de alta produtividade que alcançam velocidades de até 24.000 rpm e arranque de cavaco de alumínio na taxa de até 600 cm³/min. e centros de usinagem multi-fusos com várias operações simultâneas, que geram emissões de névoas de óleo com resíduos sólidos carbonizados pela micro-combustão da solução orgânica na região de contato da ferramenta com o metal base, enquanto que nas linhas de fabricação de tubos com costura com produção de até 120 m/min dispõem, após seção de conformação, de bobinas indutoras de até 800 KW, para geração de campo eletromagnético capaz de fundir o metal, têm elevada geração de fumaças pela abrupta ação térmica, que degrada a solução de óleo solúvel.

Em ambos os casos, existe um significativo aumento de temperatura do ar e uma elevada taxa de emissão de poluentes, que caracterizam-se por névoas e vapores de óleo que são partículas líquidas micrométricas liberadas na ação mecânica severa ou térmica moderada, enquanto que na fumaça, partículas sólidas menores do que 1 mícron são geradas pela queima de fluidos orgânicos de lubrificação.

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Os parâmetros de referência para qualidade do ar interno, limites de exposição ocupacional são os estabelecidos abaixo.

Quadro 1: Valores de Referência de Limites de Exposição (TLV) para Substâncias Químicas e Agentes Físicos (ACGIH – edição 2005):

Substância TLV-TWA (mg/m³)

TLV-STEL (mg/m³) Efeito Crítico

Fumos de solda 5 - Febre do fumo metálico; pulmão, irritação.

Monóxido de carbono 25 ppm - Anoxia; SCV; SNC; Reprodutivo.

Dióxido de carbono

5000 ppm 30000 ppm Asfixia.

Dióxido de nitrogênio

3 ppm 5 ppm Irritação; edema pulmonar.

Névoa de óleo mineral

0,2* Respiratório.

Ferro (óxidos, poeira e fumos) 5 - Pneumoconiose.

Notas: ACGIH- American Conference of Governmental Industrial Hygienists; TLV-C (Threshold limit value-ceiling) Valor limite de concentração que nunca deve ser ultrapassado (teto); TLV-TWA (Threshold limit value - Time Weighted Average) Valor de concentração ponderada para exposição por 8h/dia, 40h/semana sem efeitos nocivos; TLV-STEL (Threshold limit value – Short Term Exposure Limit) Valor de concentração que pode-se expor o ser humano repetidamente por curto intervalos de tempo (15’), máximo 4 vezes ao dia, sem danos crônicos, irritação ou narcose; * Fração Inalável (MPI - material particulado Inalável) materiais que oferecem risco quando depositados em qualquer lugar do trato respiratório; No que concerne a taxa de emissão externa á ausência de legislação brasileira nos leva a adotar padrões internacionais, dos quais registramos o padrão europeu que estabelece o limite de 30 mg/Nm³ para emissões de fontes estacionárias.

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As formulações das soluções oleosas são distintas a depender da função e aplicabilidade, ou seja, temos desde o uso de misturas de óleos do tipo “fluido de freios”, com elevada viscosidade e, reduzida com óleo solúvel, para atender centros de usinagem ultra-rápidos com fio contínuo à soluções aquosas com 15% de óleo mineral com ação de lubrificação- resfriamento – proteção anticorrosiva para armazenamento temporário de peças prontas, estas formulações são desenvolvidas em função do processo e efeitos requeridos, a título de referencia alguns perfis:

Quadro 2: Características Técnicas de Óleos Utilizados em Processos Mecânicos

Fluido Base Química Função Densidade (g/cm³)

Viscosidade média (cSt)

Flash point (ºC) pH

Fluent Brake 400™

Poliglicol Óleo de freio 1,0029 33 195 5-7

Castrol Iloform 7270™

óleo mineral Corte de metais 0,950 ND > 100 8,5-9

Sitala Oil C630™

Óleo mineral+parafina clorada+sulfonato de sódio+ ácidos

graxos

Corte de metais 0,929 >35@40ºC 149 ND

Dasco RP12815

Óleo mineral+ sulfonato de

sódio/bário+bactericida

+fungicida

Protetivo 0,950 97 160 8,5-9,5

Foto 1: típica linha de fabricação de tubos com soldagem em alta freqüência e retífica.

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4. ANÁLISE DE TECNOLOGIAS DISPONÍVEIS

O diagnóstico de avaliação dos depuradores disponíveis evidencia uma estagnação tecnológica mundial que atravessa décadas mesmo em centros de usinagem ultra modernos vindos de Alemanha, Estados Unidos e Japão ou linha de conformação mecânica de tubos Italianas de grande produtividade. Como tecnologias temos a predominância de coletores de névoas baseados em indução da colisão de micro-gotículas para formação de gotas maiores de são coletadas por travessia coalescente em meio filtrante que favorece os movimentos de trajetória Browniana capaz provocar a coleta destas gotas maiores por retenção intersticial no meio filtrante metálico ou de cartuchos de poliméricos descartáveis.

Nestes dispositivos coletores de nevoas de óleo (“demister”), justamente a obstrução progressiva do meio filtrante associado à elevada perda de carga redundam em refluxos de névoas. A obstrução dá-se pela presença de partículas carbonizadas na micro-combustão e pelo elevado volume de óleo atualmente presente na corrente do ar exaurido. A existência de obstrução física no fluxo impregnada de substâncias combustíveis transforma-se em fator adicional de risco na ocorrência de incêndios acidentais em que o meio filtrante transforme-se em fonte de combustível.

Figura 1: Coletor de Névoa de Óleo (Chevron™)

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Outra tecnologia aplicada é a filtragem eletrostática, que se fundamenta na ionização do fluxo de forma que as partículas assumam uma das duas polaridades de carga elétrica existente, e em seguida, migrem para a placa coletora. Apesar de derivações tecnológicas dos princípios Cottrell (estágio único operando com tensão de 40-75KV) indicado para aplicações pesadas em siderurgia, para coleta de material particulado e Penny (duplo estágio operando com tensão 11-15KV), indicado para coleta de emissões de particulados em reduzidas concentrações (< 57 mg/Nm³). Nesta tecnologia o problema reside no fato de que o fluxo gasoso deve ter uma resistividade elétrica contida numa faixa de 10-3 Ω.cm (carvão) a 1014 Ω.cm (calcário), isto é, “A resistividade elétrica das partículas é um dos principais fatores no comportamento da eficiência de coleta de um Filtro Eletrostático, sendo que a resistividade elétrica aumenta com a elevação de temperatura”. Neste ponto registramos que óleos têm resistividade elétrica de 1018 Ω.cm superior ao do vidro 1016 Ω.cm, ambos clássicos isolantes elétricos.

Velo

cida

de d

e M

igra

ção

(cm

/s)

Resistividade Específica (ohm.cm)

108 1012

26

1014

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Gráfico 1: Velocidade Migratória x Resistividade Específica

Conclui-se que o uso de Filtros Eletrostáticos é inadequado para esta aplicação quer seja pela resistividade elétrica do poluente quer seja pelas concentrações encontradas nestas aplicações. Outro agravante operacional é a manutenção, pois ocorre a impregnação das placas e arcabouço da carenagem do filtro.

Foto 2: Filtro eletrostático

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O uso de lavadores de Gases (“scrubbers”) completa a grade de tecnologias convencionais aplicáveis onde o conceito de melhor performance e o que agrupa o efeito da garganta venturi, no qual elevadas velocidades em passagem constrita eleva o contato entre a corrente gasosa contendo a névoa de óleo e fumaças com o líquido de resfriamento e absorção oleosa com efeitos simultâneos de transferência de energia que ao resfriar o fluxo incrementa a transferência de massa. Este tipo de equipamento apresenta como limitantes a elevada perda de carga com valores de 250 a 700 mm.c.a. que resultam numa performance de consumo de energia na de 3,5kW/1.000 Nm³ de gases processados. Outros inconvenientes - além do elevado consumo de energia - são as grandes dimensões e obstrução de bicos de aspersão.

Figura 2: Lavador de Gases venturi (“scrubber”)

Desta exposição concluímos que os aspectos de estabilidade de performance, eficiência de depuração, riscos de incêndios, consumo de energia, espaço requerido e manutenção operacional são os requisitos de certificação funcional deste tipo de equipamento.

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5. INOVAÇÃO TECNOLÓGICA A busca de novas tecnologias que atendam plenamente os requisitos caracterizados como qualificadores BADCT (“Best Available Demonstrated Control Technology”), isto é, as melhores tecnologias de controle comprovadamente existentes, nos estimularam a desenvolver e aplicar a tecnologia da centrifugação multiventuri, associada à criogenia, para recuperar por condensação as frações orgânicas volatilizadas nas operações de trabalho em metais que geram emissões de névoas e fumaças. O desenvolvimento da consorciação tecnológica da centrifugação líquida multiventuri com ciclo refrigerado tem o objetivo de ser responsável pela recuperação das frações condensáveis de solução oleosas originados na ação mecânica e/ou térmica em peças metálicas. A seguir descrevemos os processos físico-químicos, elementos constitutivos e efeitos obtidos na Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada, na qual alcançam-se os efeitos de transferência de energia em regime bifásico com fluxo entálpico positivo na fase líquida refrigerada , ou seja dá-se a transferência de calor do fluido na fase gasosa para o fluido na fase líquida, incrementando a transferência de massa condensada da fase gasosa para a fase líquida. O cerne tecnológico da Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada é fundamentado na teoria de convergência da amplitude de vibração molecular de fluidos em função do seu estado físico e temperatura, com a sinergia de contato mecânico promovida pela centrifugação simultânea dos fluidos nas fases gasosa e líquida. A maximização dos índices de condensação das substâncias vaporizadas contidas no ar de processo é função da diferença de temperatura, com conexão direta ao estado de excitação molecular dos fluidos, e da eficiência do contato entre os gases e o líquido refrigerado de condensação dos vapores contaminantes. A Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada é constituída por um arranjo em estágio único, onde, através de rotor com paletas e periferia com múltiplas perfurações venturi, os gases serão aspirados através de tramo de duto principal (’header’) de conexão aos ramais de captação junto aos focos de emissão de névoas e fumaças e transportados através de duto isocinético até a Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada. Nesta seqüência o fluxo gasoso é admitido diretamente no equipamento, que através de rotor centrífugo tipo “limit load” com paletas verticais e perímetro multiventuri, dispõe da função autônoma de aspiração (“booster function”) e deslocamento dos gases por todo sistema, isto é desde o bocal de coleta até a descarga final do ar tratado no ambiente. Nossa abordagem da Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada irá caracterizar os efeitos obtidos através do resfriamento dos gases por contato direto com o líquido refrigerado em recirculação, pela elevação da energia cinética do líquido face à centrifugação simultânea, com aceleração dos dois fluidos ao perímetro, e pela multiplicação da área de contato obtida no fracionamento induzido pelas centenas de perfurações venturi existentes no perímetro do rotor. Estas perfurações são responsáveis pela efetiva transferência de massa e energia promovendo a condensação de vapores e solubilização

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induzida pelo aumento da sinergia da pressão de contato obtida na centrifugação, é a nucleação catalizada pelo líquido refrigerado em recirculação. O liquido refrigerado em recirculação pode ser um óleo estável refrigerado (“lean oil”) para aplicações com recuperação ou água recirculante, que será submetido a um processo de enriquecimento com as frações de óleo coletado, sendo que este fluido enriquecido é purgado de forma cíclica para filtragem, com reposição do fluido-mãe, para reinicio do ciclo de enriquecimento. O líquido purgado deve ser encaminhado ao sistema central de filtragem e tratamento do óleo da unidade fabril sendo incorporado novamente ao ciclo. Esta tecnologia da Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada, não gera elementos descartáveis, é de performance constante pois é um conceito extrativo e não acumulativo, ocupa dimensões reduzidas haja visto o tempo de residência e as velocidades internas elevadas e tem um consumo energético de 1,97kW/Nm³, ou seja 43% menor do que o configurado nos Lavadores de alta performance, estando incluso o consumo de energia do resfriador de líquido. A Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada fundamentada na tecnologia de centrifugação contém ainda como periféricos, bombas centrifugas de recirculação, tanque isotérmico de líquido recirculante, contendo os condensados recuperados que são armazenados em tanques externos à unidade, circuito de refrigeração com compressor de simples ou duplo estágio e câmara de expansão e descarga do ar tratado. A Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada conta com a tecnologia de centrifugação bifásica que é a forma mecânica mais eficiente e sinérgica de mixar gases poluentes e líquidos de seqüestro, alcançando-se eficientes índices de transferências de massa e energia, pelos efeitos de encharcamento e arraste hidráulico de material particulado, condensação de névoas e vapores e neutralização induzida de gases.

Foto 3: Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada

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6. APLICAÇÃO A concepção desenvolvida materializa-se de forma progressiva com incorporação gradativa de otimizações a partir de 2002 em aplicação em centros de usinagem multifusos de linha de fabricação de motores automotivos onde adotou-se o conceito de centrifugação multiventuri no processamento da fase gasosa contaminada com nevoa de óleo mineral e fumaça co-processada com fase líquida constituída por solução aquosa do próprio óleo de usinagem obtido por derivação na linha de óleo filtrado(26ºC). Os resultados alcançados de 9 mg/Nm³ superaram em 233% o padrão estabelecido pela matriz alemã de 30 mg/Nm³.e serviram de estímulo ao desenvolvimento de aplicativos com á adição de ciclo de refrigeração de forma a ultrapassar barreiras da temperatura ambiente para aplicações em sistemas críticos com descarga interna do ar tratado, como o que será exemplificado a seguir. A fabricação de tubos em linha de conformação mecânica á frio e com estação de solda em alta freqüência(350kW) apresentou o desafio de projetar uma Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada, de alta performance, para atender duas linhas em paralelo que produzem tubos (Ø 76 mm@ e=6 mm) que permita a descarga no ambiente interno, pois não há possibilidade de emprego de chaminé de descarga externa devido ao deslocamento de ponte rolante sobre as linhas. Para disponibilizar um sistema que atenda estes requerimentos desenvolveu-se uma operação em dois estágios em série com a inclusão de captor hidráulico de aplicação focal, dispondo de circuito hidráulico interno operando com o próprio fluido (solução de óleo protetivo 26º C) de alimentação da linha como primeiro estágio de condensação e resfriamento dos gases(70ºC). O captor hidráulico utiliza a tecnologia de expansão abrupta e lavagem em contra corrente de fluxos, na qual submete-se o ar contaminado com substâncias poluentes a uma tripla lavagem, através de expansão em câmara plenum e contato com corrente de líquido descendente aspergido. Os bicos de aspersão operam por placas defletoras sendo a atomização obtida pelo impacto do líquido contra as mesmas por força de pressurização da linha pela bomba centrífuga. Na seqüência especificamos uma Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada operando com resfriador de líquido como segundo estágio, que consorcia a centrifugação bifásica multiventuri com líquido refrigerado para maximizar a capacidade de condensação e choque térmico no controle de poluentes em níveis de permitir a descarga no ambiente interno da fábrica.

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A união dessas duas tecnologias mostrou-se extremamente eficiente, atendendo a todos os requisitos, possibilitando uma elevada purificação do ar e de redução de temperatura dos gases de tal maneira que esses podem ser liberados no ambiente interno de trabalho em temperaturas mais baixas do que a ambiente local.

Figura 3: Fluxograma de Sistema de Duplo Captor Hidráulico e Centrifugador Multiventuri Bifásico com Ciclo de Refrigeração

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A seguir temos o comportamento térmico do fluxo gasoso quando submetido ao tratamento na Unidade de Condensação Multiventuri Refrigerada desde da estação de soldagem até a descarga interna:

Gráfico 2: Comportamento do fluxo gasoso do posto de soldagem até a descarga indoor

A. Temperatura do ar na entrada do posto de soldagem; B. Temperatura do ar no cordão de fusão C. Temperatura do ar na entrada no captor hidráulico ( primário estágio) D. Temperatura do ar na entrada da unidade de condensação multiventuri refrigerada

(segundo estágio) E. Temperatura do ar na saída no terminal de descarga em ambiente interno

Durante a passagem do tubo pela máquina, ocorre uma instantânea carbonização na zona de fusão, com forte geração de fumaças(p< 1 µ) e vaporização da solução de óleo protetivo na região circunvizinha devido ao choque térmico que ocorre na região do elevado campo eletromagnético gerado Inicialmente, iremos demonstrar os cálculos da área de ventilação industrial:

Cálculo da vazão de ar: Admitindo-se uma velocidade de captura para névoas de óleo = 1,0 m/s, porém ponderando-se com velocidade de ascensão térmica elevada e presença de correntes

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transversais, utilizaremos uma velocidade = 1,3 m/s e que as dimensões do captor requerido pelo campo de trabalho da linha é de 3000 mm X 500 mm

v=1,3m/s Dimensões do captor: 3000 mm X 500 mm – área = 1,5m2

Logo: Q = v . a = 7.020 m3 /h Como existem 2 pontos para captação: 7.020 m3 /h x 2 = QT = 14.040 m3 /h

Cálculo do dimensionamento dos dutos:

Iremos partir da vazão de 14.040 m3 /h e de uma velocidade recomendada de 15 m/s que reduza a presença de condensados na linha Q= v . a = 14.040 m3 /h = 15 x πd2 = d = 0,58 m 3600 4 1ª ETAPA: Captor Hidráulico – RESFRIAMENTO Considerando as seguintes condições padrão para região de Santa Catarina: Umidade 80% TBS 35ºC Fase líquida solvente:Solução oleosa(15% óleo protetivo + 85% de água): V= 12 m3 /h ; Cp = 4.200 J/Kg.K ; ρSOL ≈ 1000 Kg/m3

; TE = 26ºC Fase Gasosa Ar de processo: Q= 14.040 m3 /h ; ρAR = 1,23 Kg/m3 ; Cp = 1.007 J/Kg.K ; TE = 70ºC ; TS = 40ºC Fase gasosa incorporada no ar de processo: Q=56,25 l/h = 0,05625 m3 /h ; Cpóleo ≈ CpH2O = 4.000 J/Kg.K ; ρ = 950 Kg/m3

TE = 70ºC ; TS = 40ºC

Cálculo da Temperatura de saída da Fase líquida solvente (m x cp x ΔT )SOL.OLEOSA = (m x cp x ΔT)AR + (m x cp x ΔT)ÓLEO

(m x cp) SOL.OLEOSA x (TS - TE ) = ((m x cp) AR + (m x cp)ÓLEO) x (70 – 40) = TS = 36,4ºC Utilizando os valores apresentados e substituindo na fórmula, temos: TS = 36,4ºC, que é a temperatura de retorno a central de filtragem e resfriamento de toda solução oleosa utilizada no sistema.

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2ª ETAPA – UNIDADE DE CONDENSAÇÃO POR CENTRIFUGAÇÃO MULTIVENTURI REFRIGERADA

Cálculo da vazão de água gelada : TE = 7ºC ; TS = 12ºC ; ρAR = 1,23 Kg/m3 ; Cp = 1.007 J/Kg.K CpH2O = 4.000 J/Kg.K ;

Considerando as condições da corrente gasosa após o tratamento no primeiro estágio e ΔHCOND. = -2261,452 J/Kg (m x cp x ΔT )H2O = (m x cp x ΔT)AR + ΔHCOND.

Aplicando os valores descritos anteriormente para encontrar o m H2O

m H2O = 14.040 x 1,23 x 1007 x (40-25) – 2.261,452 = 12.422 Kg/h 4.200 x (12 - 7) Logo, a vazão de água será: V H2O = m H2O = 12,3 m3 /h de água gelada, ou uma carga térmica de ρH2O Com isso, concluímos que: ΔH = (m x cp x ΔT)AR + ΔHCOND. = 257.846.648 J/s = 221.748.117 Kcal/h = 73TR Adotou-se dois resfriadores de líquido de 42,16 TR (capacidade efetiva) para operação conjunta, com condensador á água de forma a não haver nova fonte de emissão de calor interno, pois o sistema esta distante do ambiente externo para instalação remota do condensador

7. CONCLUSÃO Da análise sintética apresentada das distintas tecnologias analisadas, temos que pautar nossas conclusões sobre as vertentes da premissa de que á autonomia operacional, estabilidade funcional com os diferenciais de recuperação, graças a melhor performance, é um crédito á abater do custo operacional com impacto na amortização do maior investimento. A outra vertente é a do rigor e efetividade da legislação ambiental a ser atendida tanto por regulamentações públicas, quanto as corporativas e econômicas exercidas no comércio internacional sob as determinações das normas ISO serie 14000 e futuramente ISO18000 de saúde ocupacional. As premissas acima expostas induzem á exclusões como a do uso de processos de eficiência reduzida como as dos eliminadores de névoas e lavadores de gases, pois apesar de investimento menor não garantem certificação funcional arriscando o investimento.

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No rol das tecnologias que são BADCT mesmo em locais de regulamentações mais rígidas, realidades de processo que determinam o uso de tecnologias com maior flexibilidade operacional são as mais indicadas para suportar as oscilações típicas do fluxo de produção, desta análise somos induzidos a restringir nossa análise ao processo da Unidade de Condensação Multiventuri refrigerada.

8. AGRADECIMENTOS Considerando a indisponibilidade de literatura acadêmica, ausência de conhecimento e instalações disseminadas no Brasil, registramos nossos sinceros agradecimentos a todos os profissionais que colaboraram com informações e suporte à elaboração deste artigo, com especial menção ao amigo Marcelo Etiene. Não poderíamos deixar de registrar nosso agradecimento especial á compreensão de nossas famílias pelas privações de convívio imputadas em prol da busca da melhor informação. 9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Committee on Industrial Ventilation - Industrial Ventilation, 19th edition, 5-57 (1986). 2. Archibald Joseph Macintyre - Ventilação Industrial e Controle da Poluição, 2ª edição,

201-202 (1990). 3. PERRY & CHILTON - manual de Engenharia Química, 5º ED, GUANABARA DOIS,

1980. 4. Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit GmbH - Calculation,

Construction and Operation for technical installation for waste-gas purification, manual1, Electrostatic Precipitators, 51 – 53.

5. Air & Waste Management Association - Air Polution Engineering Manual, 306 – 311

(1992). 6. MESQUITA A.L.S., F.A. Guimarães, N. Nefussi et al.- Engenharia da Ventilação

Industrial, 366-379 (1988). 7. Shell - Folha de dados do óleo Shell Sitala Oil C 630, November 2006. 8. D.A. Stuart - Folha de dados do óleo DASCO RP 12815 BR 9. Capmetal - Precipitadores Hidrodinâmicos. Catálogo Capmetal, 2002.

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