Revamping de uma instalação de despoeiramento por via húmida de uma Refinaria de açúcar

• Autor(a) principal: Nunes, José Miguel Ferreira Tavares
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/14058
• topic: Despoeiramento; Rede de transporte; Filtro húmido; Ventilador; Caudal de aspiração; Queda de pressão; Caminho crítico; Deposição de poeiras; Dimensionamento de condutas de ar; Método de igual perda de carga; Dedusting; Transport network; Wet filter; Ventilator; Aspiration flow; Pressure drop; Critical path; Powder build-up; Energia e Biorrefinaria

O objetivo do estágio curricular foi o revamping da instalação de despoeiramento existente na Refinaria de açúcar da RAR, nomeadamente a representação da instalação, o cálculo da queda de pressão do caminho crítico, a sua ampliação e a minimização da deposição das poeiras ao longo da rede de transporte. Este trabalho foi realizado entre o dia 22 de fevereiro e o dia 17 de outubro de 2017 e incluiu o levantamento das dimensões e traçado da rede de transporte de poeira de açúcar e a contabilização de vários acessórios para posterior elaboração de um diagrama isométrico e plantas recorrendo ao software AutoCAD. Foram identificados ainda os cinco equipamentos processuais que podem ser acrescentados ao sistema existente. Inicialmente verificou-se que a origem da acumulação de açúcar tinha origem na alteração do caminho crítico devido a ampliações sucessivas da rede de transporte original, resultando numa distribuição irregular das velocidades de transporte. Em relação ao estado da rede de transporte, os diâmetros existentes não eram adequados para manter a velocidade de transporte desejada, as derivações deviam ser ligadas a 30º na conduta principal e acompanhadas de uma expansão do diâmetro da conduta, a maioria das curvas possuíam raios abruptos (equivalentes ao diâmetro da conduta), algumas válvulas encontravam-se danificadas, metade das ligações equipotenciais deveriam ser substituídas/instaladas e existiam captações sem pontos de medição ou bocais adequados. Todos estes fatores afetavam negativamente as velocidades de captação e transporte ao longo da rede. Foram então realizadas duas limpezas ao sistema (a primeira à conduta principal e a egunda às ramificações) de modo a poder verificar-se, recorrendo a um anemómetro, quais as velocidades de transporte nos ramais das captações e estimar o caudal global. O valor obtido não foi concordante com o caudal de operação indicado na curva caraterística do ventilador (40.000 m3 /h), após se quantificar a queda de pressão e a frequência de rotação do motor do ventilador. No entanto, nos dois conjuntos de medições de velocidade, o caudal global rondou os 10.000 m3 /h. Admitiu-se que esta discrepância poderia ser associada a fugas de ar, condutas colmatadas e ao nemómetro (alguns pontos de medição continham poeiras que ficaram presas à turbina). Foram ainda realizados ensaios às correntes de água doce na etapa de recuperação de odo a avaliar o caudal de poeiras aspiradas. No entanto, não foi possível fechar o balanço de massa, o que poderá indicar uma de duas hipóteses: ou a corrente overflow stá a sobressaturar a solução contida no tanque de lavagem ou o caudal de ar considerado (40.000 m3 /h) é muito superior ao real. Partindo da base de cálculo, em que a velocidade de transporte de cada ramal e na linha principal deve ser 22 m/s, foram calculadas todas as velocidades ao longo da rede de transporte. Comparadas as perdas de carga de todos os percursos captação atmosfera, determinou-se que o ponto crítico se situa na captação LS10A1, no topo do silo de 40 toneladas. A queda de pressão do caminho crítico situa-se entre os 4.300 e os 5.000 Pa. Numa etapa seguinte, colaborou-se com uma empresa de despoeiramento (Vento Domável) para efetuar o recálculo dos diâmetros das condutas e elaboraram-se novos cenários considerando a ampliação do sistema em cinco novas captações e respetivos ramais. Depois de selecionado o cenário a desenvolver, foram idealizadas 19 alterações de traçado que beneficiarão a performance do sistema, dimensionaram-se as captações e as condutas da rede de transporte pelo método de igual queda de pressão e determinou-se a capacidade necessária para o ventilador (48.000 m3 /h e 4.500 Pa) e para a câmara de lavagem. A empresa contratada formulou um caderno de encargos em que considerou a substituição integral da rede de transporte e dos equipamentos, assim como a implementação das novas linhas. A velocidade de transporte do projeto foi alterada de 22 para 25 m/s para garantir uma aspiração eficaz dentro da gama de velocidades recomendada. Com base nas especificações definidas no caderno de encargos foi possível estimar os custos dos materiais para a substituição da rede de transporte em 45.675 € (considerando apenas os troços retos das condutas, reduções concêntricas para as captações, curvas, derivações e pares flangeados). Estes custos foram fragmentados e recalculados para os cenários de substituição parcial e para a implementação das novas captações. Por fim, foi possível estimar uma poupança de 19.961 €, mantendo e aproveitando as condutas cujos diâmetros são adequados. Depois de obtido o caderno de encargos realizou-se um pedido de orçamentação a várias empresas para a substituição integral do sistema. As empresas a concurso foram a Vento Domável, Planiclima e a Despoiravent e estas propuseram um investimento de, respetivamente, 297.749, 165.070 e 252.400 €. A proposta da Planiclima foi a mais baixa pois não considerou o fornecimento de equipamentos para a etapa de recuperação. Como os montantes propostos ultrapassaram a verba disponível decidiu-se implementar apenas as novas captações. Repetiu-se, então, o pedido de orçamento e reuniram-se as propostas formalizadas. As empresas a concurso foram a SITAPE, a Vento Domável, a Planiclima, a Despoiravent e a Retaflex e propuseram, respetivamente, um investimento de 10.927, 10.558, 13.049, 10.300 e 4.500 €. A proposta da Retaflex foi a mais barata visto que o material considerado para a rede de transporte é, sensivelmente, três vezes mais barato que o material especificado no caderno de encargos. Elegeu-se então a Despoiravent para ser a empresa responsável pela intervenção, visto que praticaram o preço mais baixo e respeitaram na íntegra as especificações do caderno de encargos.