ANÁLISE DE MATERIAL E PROJETO BÁSICO PARA IMPLANTAÇÃO DE SETOR DE SECAGEM PARA JATOBÁ E GERAÇÃO DE VAPOR
Publicado em 16 de julho de 2009 por Ernesto Augusto Garbe
POR: ERNESTO AUGUSTO GARBE
JUL/2008
CONTEÚDO
Foi desenvolvido o projeto básico do equipamento de secagem de madeira serrada de Jatobá. As tábuas serradas teriam larguras variáveis, com espessura de 30 milímetros e comprimento de 2,40 metros. O uso final desta madeira é para a fabricação de decking. Estipulou-se um volume de madeira em torno de 100 metros cúbicos no secador.
Realizou-se também análise do material (Jatobá) e definição da carta de processo de secagem desta madeira.
O desenvolvimento do projeto básico envolve o cálculo e o dimensionamento do secador e de uma unidade de geração de vapor.
2- ANÁLISE DO MATERIAL UTILIZADO
Neste item são apresentados o material utilizado, o produto final e suas especificações. Também se faz uma análise do processo de secagem e determinação da carta de processo.
A espécie de madeira utilizada será o jatobá, conhecido cientificamente por Hymenaea sp. família das leguminosas. Tem coloração róseo-pardacento ao pardo-avermelhado-claro, uniforme ou com veios longitudinais. Alburno espesso, branco-amarelado. Superfície pouco lustrosa, textura lisa a grossa, grã normalmente reversa. Gosto e odor indistintos. Ocorre desde o sul do México até a Bahia, nas matas de terra firme de solo argiloso e várzeas altas. A madeira de jatobá pode ser classificada como de alto peso específico, baixa retratibilidade e alta resistência mecânica. Difícil a moderadamente fácil de trabalhar, pode ser desenrolada, aplainada, colada, parafusada e pregada sem muitos problemas. Apresenta resistência para tornear e faquear. O acabamento é agradável. Aceita pintura, verniz, lustre e emassamento. Utiliza-se construções externas (obras hidráulicas, postes e vigas), construções pesadas, laminados, móveis, cabos de ferramentas, também em implementos agrícolas, carrocerias e vagões, dormentes, cruzetas e construção civil em geral (pisos, assoalhos, revestimentos, estrutural, decking).
Devido á grã normalmente reversa, podem-se ocorrer torções devido a uma secagem mal conduzida. Possui tendência a trincas superficiais.
A massa específica básica em média está em torno dos 750 kg/m³ e sua massa específica aparente em 15% de umidade é de 910 kg/m³. O jatobá possui coeficiente de contração radial de 3,1%, tangencial de 7,2% e volumétrico de 10,7%. Seu coeficiente de anisotropia é de 2,32 %/%, considerado alto.
Consideram-se como verde as peças de madeira ao início da secagem. Desta forma, para o dimensionamento dos equipamentos, utiliza-se uma umidade inicial de 80%.
Em função das especificações do produto final, utiliza-se para fins de dimensionamento a umidade de 15%.
2.3- ESPECIFICAÇÕES PERTINENTES AO PRODUTO FINAL
Definiu-se como produto final especificado a produção de decking. Este produto aceita umidade de até 18%, porém utiliza-se uma média em torno de 15% em função da base seca. Não aceita torções ou encurvamentos, tampouco trincas e rachaduras.
2.4- TEMPO DO PROCESSO DE SECAGEM
Com base em conhecimentos práticos, estima-se o tempo de secagem em 345 horas. O tempo de carregamento e descarregamento por empilhadeira não deverá exceder de 5 horas.
Em função do material utilizado, a carta de processo deve ser realizada sob certos parâmetros de temperatura e umidade relativa. Para a realização do processo de secagem da espécie estudada, utiliza-se de temperatura de bulbo seco (TBS) de 45°C no inicio da secagem, elevando-se esta até 60°C à fase final. Sugere-se para potencial de secagem, um valor de 2. Veja na TABELA 01 a carta do processo de secagem e seus parâmetros.
TABELA 01 – CARTA DE PROCESSO
|
ESTÁGIO |
FASES |
TBS (°C) |
TBU (°C) |
UR (%) |
UE (%) |
PS * |
TEMPO* (h) |
|
1º |
Aquecimento |
45 |
45 |
100 |
28 |
- |
10 |
|
2º |
Verde – 40 |
45 |
43 |
92 |
20 |
2 |
180 |
|
3º |
40 – 30 |
50 |
47 |
82 |
15 |
2 |
50 |
|
4º |
30 – 20 |
55 |
47 |
65 |
10 |
2 |
50 |
|
5º |
20 – 15 |
60 |
47 |
52 |
7,5 |
2 |
25 |
|
6º |
Condicionamento |
60 |
57 |
84 |
15 |
1 |
30 |
*PS – Potencial de Secagem é um parâmetro adimensional
*TEMPO – Tempo estimado para cada estágio da secagem
A carta de processo foi desenvolvida em função de temperaturas de bulbo seco inicial e final e do potencial de secagem sugerido. As informações de temperatura de bulbo úmido (TBU), umidade relativa (UR) e umidade de equilíbrio da madeira (UE) foram obtidas através de cálculos e tabelas.