CICLONE EQUIPAMENTO INDUSTRIAL, Trabalhos de Ecologia

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SENAI - SERVIÇO NACIONAL DE APRENDIzAGEM INDUSTRIAL everton da silva nunes

ciclone equipamento industriaL

Francisco Beltrão 2010

everton da silva nunes

ciclone equipamento industriaL

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso Técnico em Eletromecânica da Unidade SENAI – Francisco Beltrão, como requisito parcial à obtenção do título de Técnico em Eletromecânica.

Orientador: Prof. Eng° Marcelo Monteiro Da Correggio.

Francisco Beltrão 2010

Dedico este trabalho a meus pais Sérgio Nunes e Ires Neres da Silva Nunes por me incentivarem dentro desse período de dois anos para minha formação profissional e meus amigos de curso que muitas vezes pararam seus afazeres para me ajuda a entender certos conteúdos e práticas que eu não possuía conhecimento.

agradecimentos

Agradeço os meios de transporte que obtive pela empresa onde trabalho (Prestatti Equipamentos Indústrias LTDA) para poder vir todos os dias no curso. Agradeço a minha namorada Anelize por sua paciência e compressão por eu ter tomado seu computador todos finais de semana para a realização deste trabalho. Agradeço a meu amigo irmão Robson por me ajudar e apoiar sempre que necessário.

resumo

O objetivo deste trabalho é mostrar o projeto de um ciclone através da interpretação do desenho técnico, como seu traçado foi executado com a utilização de ferramentas, como se desenvolveu o processo de corte das peças, o tipo de acabamento efetuado no equipamento. Como se desenvolveu a montagem a partir do processo e o tipo de solda utilizado, as máquinas usadas para dobra e calandragem. Como funciona o equipamento, como se deve dar a manutenção para durabilidade e vida útil do mesmo, quais as vantagens e desvantagens de trabalho, o tipo de material empregado na sua fabricação e que pontos positivos se obtém a ter o equipamento resultando a uma ecologia industrial satisfatória. Também não podemos deixar de citar o assunto mais importante que engloba o equipamento em geral que é o estudo da caracterização de um sistema centrífugo para a remoção eficiente de partículas finas de emissões gasosas. Alguns estudos realizados para filtragem de poeiras finas são economicamente penalizantes para instalações de pequena e média dimensão. Coletores mecânicos, como ciclones, são interessantes sob o ponto de vista de baixo custo para fabricação, trabalha a elevadas temperaturas e pressões, apresentam eficiências de captura pouco elevada para partículas finas, pelo que não são geralmente utilizados na sua remoção. Como o sistema funciona a seco e não tem partes móveis, é de fácil adaptação a escalas industriais.

Palavras-chave: Fabricação. Equipamento. Ecologia Industrial.

abstract

The objective is to show the design of a cyclone over the interpretation of technical design, as its route was performed with the use of tools, how it developed the process of cutting the pieces, made the finishing equipment. How it developed from the assembly process and the type of solder used, the machines used for bending and calendering. How the equipment works, how to provide maintenance for durability and useful life, what advantages and disadvantages of work, type of material used in its manufacture and strengths that you get to have the equipment resulting in an industrial ecology satisfactory. Nor can we fail to mention the most important subject which includes the equipment in general is to study the characterization of a centrifuge system for efficient removal of fine particles from gas emissions. Some studies for filtering fine dust are economically disadvantageous to facilities for small and medium size. Mechanical collectors such as cyclones, are interesting from the standpoint of low cost to manufacture, works at high temperatures and pressures, have rather high capture efficiencies for fine particles, so they are not generally used in their removal. How the system works to dry and has no moving parts, is easy to adapt to industrial scales.

Keywords: Manufacturing. Equipment. Industrial Ecology.

lista de siglas

lista de tabelas

1 introdução

Dia após dia empresas estão buscando soluções no desenvolvimento de novos projetos de máquinas e equipamentos industriais, com o objetivo de alcançar o melhor nível de perfeição com confiabilidade e agilidade nos serviços prestados, buscando a evolução tecnológica e preservação do meio ambiente. A maioria das empresas em geral procura equipamentos com baixo custo como, energia, vapor, mão-de-obra operacional, manutenção, eficiência nos processos através da qualidade total, alta durabilidade e preservação a fauna e a flora, pois máquinas e equipamentos industriais sempre resultaram em impactos negativos no meio ambiente. Por isso nas últimas décadas, o capital natural do planeta vem sofrendo modificações como resultadas da poluição industrial, não somente por via do ar, mas também do solo, da água, fontes sonoras, luminosa entre outras. Por isso clientes procuram por máquinas e equipamentos que não afetam o meio, assim tendo um impacto muito positivo com o planeta e consigo mesmo, gerando empregos. O Ciclone vem com o intuito de resolver o problema de poluição atmosférica causado pela a emissão de gases poluentes ou partículas ao ar. Esse equipamento é usado em indústrias como fundições, caldeirarias, refinarias de petróleo e em muitos outros casos que se exigem um sistema antipoluição.

1.1. Tema

O tema deste trabalho descreve o uso de um ciclone que é um equipamento adequado para a separação de partículas dentro do fluxo de gás ou ar, tanto em sistemas de controle ambiental quanto nos processos industriais, como na classificação de partículas.

1.2. PROBLEMA

Com o uso deste equipamento a tendência de material particulado em indústrias ou refinarias tende a diminuir evitando a poluição, com objetivo de auxiliar na proteção dinâmica de mistura em sistemas de aspiração de fluxos contaminados efetuando a limpeza de gases, vapores de processos e entre outros fatores deixando o meio ambiente livre de contaminações de processos industriais.

1.3. OBJETIVOS

O principal objetivo deste trabalho é criar um equipamento capaz de separar as partículas carregadas pelo fluxo de gás, retirando-as do fluxo gasoso.

1.3.1.. Objetivo Geral

3... Impacto Ambiental

O principal impacto que o meio ambiente obterá será a redução das emissões de gases nocivo de efluentes e de resíduos, consumo consciente dos recursos água e energia, conformidade com as normas ambientais, exigência de um posicionamento sócio-ambiental dos fornecedores, uso racional dos materiais utilizados na produção, investimentos na biodiversidade, programa de reciclagem e programa ambiental.

4... Impacto Pessoal

Com o estudo deste trabalho se espera adquirir mais conhecimento sobre montagem, funcionamento, manutenção, custos, potencia e força de trabalho do equipamento, pois trabalho na área de fabricação e normalmente só tem ocorrido atuação na fabricação das peças e se tem informações superficiais de cada equipamento fabricado.

1. CRONOGRAMA

Tabela – Cronograma da Realização do Trabalho no ano de 2010.

Trabalho de Conclusão de Curso

Meses Determinados Fevereiro Março Abril Maio Junho Pesquisas X X X X X Coleta de Dados, Arquivos, Fotos e Montagem do Trabalho

X X X X X

Desenvolvimento X X

Análise dos Dados e Conclusão

X X

Apresentação do TCC

X

Fonte: Arquivo Pessoal

2. INFRA-ESTRUTURA

Esta etapa do estudo apresenta material utilizado na construção do equipamento, composição química, propriedade mecânica e física do material, máquinas, ferramentas, tipo de solda, tabela com características de gases, tabela com característica de solda pelo processo TIG (Tungsten Inert Gás), tabela de corrente continua e entre muitos outros dados utilizados para dar a continuidade do desenvolvimento no processo de fabricação do Ciclone. O material utilizado na construção do Ciclone foi o Aço Inox. Este tipo de aço não é eterno e sim apresenta, na maioria das vezes, uma maior resistência à corrosão, quando exposto a um determinado meio ou agente agressivo. Apresenta também uma maior resistência à oxidação a altas temperaturas em relação a outras classes de aços. A resistência à oxidação e corrosão do aço inoxidável se deve principalmente a presença do cromo, que a partir de um determinado valor (aproximadamente 12%) e em contato com o oxigênio, permite a formação de uma película finíssima de óxido de cromo sobre a superfície do aço, que é impermeável e insolúvel nos meios corrosivos usuais. O aço é um material desenvolvido a partir de ligas produzidas industrialmente sob rígido controle. Têm ótimas condições mecânicas, alta resistência, boa trabalhabilidade, homogeneidade e menores graus de incerteza no seu comportamento. Em decorrência disso, os coeficientes de segurança são bem baixos o que garante otimização no uso do material que é 100% reciclável

A soldagem nos dias de hoje se encontra muito utilizada não só no ramo da indústria, mas também na construção mecânica e naval, alem da engenharia civil. O processo de solda utilizado no equipamento se chama solda TIG, é a união de metais pelo aquecimento destes com um arco entre um eletrodo não consumível de tungstênio. O mesmo funciona através do eletrodo preso a uma tocha. Por essa mesma tocha é insuflado o gás que ira proteger a solda contra a contaminação da atmosfera. O eletrodo não é consumível e tem o

Características do processo Taxa de deposição: 0,2 a 1,3 kg/h Espessura da solda: 0,1 a 50 mm Posição de solda: todas Tipos de junta: todas Diluição Com metal de adição: 2 a 20% Sem metal de adição: 100% Faixa de corrente: 10 a 400 A

Custo do equipamento 1,5(manual) a 10 (automático) (solda com eletrodo revestido = 1) Consumíveis Varetas Gases de proteção e pureza Eletrodo de Tungstênio Vantagens: Produz soldas de alta qualidade, solda a maioria dos metais e ligas, poça de fusão calma, fonte de calor concentrada, minimizando ZAC e distorções, processo de fácil aprendizagem.

Limitações Processo com baixa taxa de deposição Impossibilidade de solda em locais com corrente de ar Possibilidade de inclusão de tungstênio na solda Emissão intensa de radiação ultravioleta. Segurança: Proteção ocular. Proteção da pele para evitar queimaduras pela radiação ultravioleta.

Fonte: Apostila Solda TIG (SENAI)

A soldagem TIG (Figura 1) é um processo manual, mas pode ser mecanizado e até mesmo automatizado. O equipamento básico é formado por:

• Pistola (tocha) com bocal para direcionar o gás protetor ao redor do arco e um mecanismo de garra (pinça) para fixar e energizar o eletrodo de tungstênio.
• Suprimento de gás de proteção (cilindro de gás Argônio ou Helio).
• Regulador redutor de pressão de gás e medidor de vazão.
• Fonte de energia.
• Dispositivo de alta freqüência para abertura do arco.

Figura – Máquina de Solda Utilizada no Processo de Fabricação do Ciclone. Fonte: Arquivo Pessoal

O eletrodo de tungstênio por sua vez tem o maior ponto de fusão de todos os metais (3.510°C) o que permite a fabricação de eletrodos não consumíveis. Outra razão para a utilização desse material é que o tungstênio é um grande emissor de eletrodos que ionizam o gás e mantém o arco estável. Na tabela 3, observam-se as principais recomendações de corrente para cada bitola.

Tabela – Recomendações de Corrente Para Cada Bitola.

Corrente Continua – Polaridade Direta Diâmetro dos Eletrodos de Tungstênio Eletrodos de Tungstênio Tipo: EWP, EWTH-1, EWTH- mm Polegada Faixa de Corrente 1, 2, 2, 3, 4,

1/6” 5/64” 3/32” 1/8” 5/32”

50 – 80 A 80 – 120 A 100 – 180 A 150 – 250 A 250 – 400 A As faixas de corrente são em Ampér baseadas na utilização de Argônio.

Fonte: Apostila Solda (SENAI)

A solda TIG é usada em espessuras delgadas devido ao excelente controle da fonte de calor. É usada também para execução de passes de raiz de tubulações, conexões e outras uniões que não permitem o acesso pelo lado oposto da junta, especialmente aquelas que apresentam alto grau de risco. Cada processo de solda tem sua eficiência térmica e, portanto, coloca mais ou menos calor na peça. A junta deve ser tal que, no caso do processo introduzir muito calor na peça, ela possa dissipar essa energia térmica. Alguns cuidados básicos a ser seguidos no processo de soldagem de aço inox: