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Como Fazer Uma Avaliação De Sistemas De Despoeiramento

Avaliação minuciosa é importante, tanto para conhecer melhor as características do sistema, quanto para precaver futuras falhas.


Avaliação minuciosa é importante, tanto para conhecer melhor as características do sistema, quanto para precaver futuras falhas.

 

Sistemas de Despoeiramento de Gases Industriais ou Sistemas de Filtração Seca são definidos, neste artigo, como os sistemas compostos por coifas, dutos, ciclones, filtros de mangas, controles de vazão, ventilador e chaminé com o fim de captar gases sujos e separar sua parte sólida da gasosa.
Invariavelmente, a falha de um sistema de despoeiramento resulta em um ou ambos resultados:
- Alta emissão de particulado na chaminé;
- Insuficiente captação de particulado pelo Sistema.
A baixa vida útil das mangas, corrosão/abrasão dos equipamentos, incapacidade do sistema operar sem entupir por mais que poucos meses (ou dias) são algumas causas que resultam nos resultados citados, ou seja, não são as conseqüências finais.
Na prática, uma avaliação criteriosa não pode se limitar somente ao filtro de mangas ou, muito menos, somente à especificação do elemento filtrante.
Ao longo da investigação e solução de problemas de centenas de processos industriais, foi possível verificar que a causa da ineficácia do Sistema se encontra em um ou mais dos aspectos abaixo:
- Especificação da Manga;
- Projeto dos Equipamentos;
- Operação do Sistema;
- Manutenção dos Equipamentos.
Observe a ênfase na especificação da manga, como um item à parte do Projeto dos Equipamentos. A razão disso é baseada no fato da grande maioria dos Fabricantes e Usuários finais desconhecerem tanto as características, como a lógica da especificação dos elementos filtrantes. Isso justifica sua dificuldade em discernir quando um problema é causado pela manga ou quando se deve a um dos três demais aspectos citados acima.

Para que serve a Garantia?
Seguidamente, tem sido verificado que a falha nos aspectos Especificação da Manga e Projeto dos Equipamentos ocorre antes mesmo da aquisição e partida dos mesmos.

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As principais causas disso podem ser verificadas na Tabela 1.
Obviamente, a pressa / necessidade em regularizar logo a não-conformidade ambiental, muitas vezes por pressão dos próprios Órgãos Governamentais, pode intensificar a causa 1, caso em que, o "problema atual" acaba piorando devido ao investimento pesado num sistema de despoeiramento ineficaz.
A desconexão típica entre as equipes de Compras-Engenharia e/ou Compras-Manutenção observada nas Indústrias Nacionais, muitas vezes, impossibilita que o Comprador realize a escolha correta do fornecedor. Ou seja, um produto cujo preço unitário é baixo, acaba por representar um custo anual elevadíssimo devido ao número de trocas, consertos ou paradas do Processo Produtivo que ele demanda.
Em termos de Filtros de Mangas, este problema é identificado como subdimensionamento, pois quanto menor a área filtrante, menor é o tamanho físico, consumo de chaparia e custo do filtro.
Quando um Filtro de Mangas está subdimensionado, não existe especificação de manga ou regulagem do sistema de limpeza que evite seu colapso por entupimento.
Por outro lado, ao passo que o Cliente "empurra" a evolução tecnológica dos Fornecedores através de exigências de desempenho cada vez mais elevadas; também é válido que, em muitos casos, seu desconhecimento do nível atual da tecnologia, muitas vezes o induza a metas, no mínimo, improváveis de se alcançar no presente Estado da Arte da Engenharia.
Seu desconhecimento sobre filtração acaba, mais uma vez, lhe trazendo prejuízos através da aceitação de garantias pouco prováveis de cumprimento.
Como sempre, este desconhecimento tecnológico, tem alimentado sobremaneira a proliferação de fornecedores de sistema de filtração seca despreparados tecnologicamente, fato que, geralmente só é detectado tarde demais. Mas sempre com prejuízos financeiros galopantes.

Uso do Sistema de Despoeiramento
Já as falhas do Sistema causadas pela Operação e/ou Manutenção dos Equipamentos podem ser facilmente enquadradas no diagrama da Tabela 2.

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Infelizmente, poucos profissionais têm "tempo" para ler os Manuais, ao passo que, muitos manuais, são mal elaborados, pela falta ou pelo excesso de informações.
Por exemplo, adquirir hoje em dia uma manga filtrante sem sua Ficha Técnica detalhando suas configurações técnicas mínimas, como: Gramatura, Permeabilidade, Espessura e Alongamento/Resistência à Tração e Resistência Térmica é um absurdo. Isso facilita sobremaneira a aquisição de "gato por lebre", uma vez que o Cliente não especifica suficientemente e nem tem como exigir o que foi adquirido.
O mesmo pode ser dito quanto aos Ventiladores, por exemplo, onde a Curva do Ventilador é indispensável para o Cliente saber os limites e desempenho esperado de vazão gasosa para dada pressão que seu Sistema impõe ao ventilador.
Seja como for, é necessário que todos nós nos conscientizemos que, se o Manual Técnico pode ser ruim, pior sem ele, pois pouca chance se teria de obter o melhor desempenho do Sistema de Filtração.
Uma falha crônica, da quase totalidade dos Fabricantes de Equipamentos, é a realização do Projeto do Sistema com base numa Avaliação Estática do Processo Industrial.
Ou seja, na melhor das hipóteses, isso acontece quando ela é feita com base nos dados de uma dada medição de Vazão, Pressão, Temperatura e Composição dos Gases Sujos, além da quantidade e composição do pó.
Mas não seria este o método mais criterioso tecnicamente?
Sim, somente se o Processo Industrial não variar. Contudo, na prática, isso dificilmente ocorre, pois: variam o tipo e a quantidade de combustível (conforme o preço/oferta do Mercado);
varia a quantidade de matéria-prima a ser seca, calcinada ou reagida;
varia a natureza química do produto a ser filtrado conforme a batelada a ser produzida;
variam as condições climáticas do meio-ambiente de onde é captado o ar-falso para resfriamento dos gases exigindo, tantas vezes, a regulagem arbitrária do dumper de admissão de ar;
varia o número de pontos de captação conforme o serviço a ser realizado;
varia a vazão do sistema, quando "alguém" inadvertidamente reconfigura os dumpers para "otimizar a captação";
varia o próprio desempenho do sistema devido à falha, não detectada a tempo, de componentes críticos, como: válvulas, mangas, controladores, sensores e, é claro, vedações.

Outro ponto polêmico é a típica máxima: "O Cliente deve se preocupar com seu Processo Produtivo, ao invés de suas Utilidades".
O problema ocorre quando esta Utilidade Fabril é o Sistema de Despoeiramento, do qual sua taxa de produção depende. Neste caso, uma ineficiência neste Sistema, gera um gargalo produtivo.
Independentemente deste caso crítico, tem sido exigida, por força da Lei Ambiental e Órgãos correlatos, uma performance mínima de todos os Sistemas de Despoeiramento.
De modo que, se um sistema ineficaz não acarreta prejuízos à Produção, pode acarretar prejuízos na forma de Multas ou incomodações diversas com a População em torno da unidade fabril.
Neste ínterim, tem sido verificado, de fato, os melhores desempenhos de Sistemas de Despoeiramento nos Clientes, onde certa equipe foi designada e suficientemente treinada para:
- Levantar as informações mínimas necessárias sobre o Sistema em caso de falha;
- Compreender, implementar e saber medir os resultados das recomendações dos Fornecedores para solução do problema;
- Entender a "lógica" da filtração, pois, mesmo que seja superficial, ainda basta para evitar erros de operação e manutenção banais (em geral, 80% dos casos).
Observe que, esta causa está mais intrinsecamente ligada à Gestão Ambiental, do que, propriamente dito, a procedimentos técnicos de solução de problemas.

Metodologia de Avaliação
Cada um dos quatro aspectos citados deve ser analisado sob dois métodos distintos, mas complementares:

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- Processo Industrial de Filtração;
- Projeto do Sistema.
Ao passo que, a medição dos gases gera uma "FOTO" do processo industrial (avaliação estática), a simulação computacional gera um "FILME" deste processo industrial (avaliação dinâmica).
Ao identificar os cenários mais prováveis de operação, é possível especificar um elemento filtrante que resista não apenas a UMA dada temperatura e composição dos gases, mas a uma FAIXA de temperaturas e composições gasosas.
Por outro lado, a avaliação do Projeto do Sistema, quando ele já existe, também se desdobra na avaliação estática, baseada tão somente nos dimensionais e materiais utilizados, como na avaliação dinâmica, baseada nas medições em campo das vazões, velocidades, pressões estáticas, perdas de carga, cargas de pó coletadas e emissões na chaminé, ou seja, desempenho em si.
Desta forma, seguem em seqüência, as etapas para Investigação e Solução de Problemas:
ETAPA 1 – antes da visita
ETAPA 2 – durante a visita – avaliação estática
ETAPA 3 – durante a visita – avaliação dinâmica
Obviamente, a metodologia pode sofrer alguma variação dependendo da disponibilidade do Cliente em parar o filtro ou não; contudo, o roteiro acima poderia ser considerado como o ideal, devendo portanto, ser seguido sempre que possível.
Não obstante, boa parte do texto deste artigo também possa ser usada para qualquer sistema, que não de despoeiramento, também é verdade que cada caso é um caso, ou seja, cabe ao Avaliador do Sistema identificar as particularidades do mesmo, que justificam ou não soluções específicas que não se aplicam a outros processos idênticos de outros Clientes ou do próprio Cliente.
Pois é justamente isso que diferencia um Consultor de outro.
Conclusão
Como recomendações típicas tanto para realizar uma boa Avaliação de Sistemas Filtração Seca, a fim de corrigir problemas, ou para evitar que eles aconteçam, com a finalidade de reduzir a necessidade de Avaliações deste tipo, é possível enumerar um conjunto de "Boas-Práticas" Técnicas e de Gestão Ambiental:
a) Investir numa Avaliação Dinâmica do Processo Industrial para levantamento das mínimas informações sobre o processo de geração de pó, ANTES de iniciar a concorrência para escolha do fornecedor dos equipamentos.
b) Investir numa consultoria especializada para Assessoramento e/ou Treinamento Interno da Equipe de Engenharia para avaliação e escolha do melhor Fornecedor ou Tecnologia considerando não apenas o aspecto técnico, mas também o aspecto de custo-benefício prático conforme as Necessidades Reais, Serviços Agregados, Documentação mínima e Garantias Praticáveis.
c) Treinamento da Equipe especificamente designada como responsável pelos Sistemas de Filtração, através de Cursos de Atualização Tecnológica, tanto teóricos, como práticos, permitindo assim, a implementação de rotinas padrões de medição de performance e as devidas ações preventivas / corretivas.
d) Colaboração total do Cliente com o Consultor, no levantamento das informações mínimas necessárias, como colaboração total do Consultor para com o Cliente, no acompanhamento e supervisão da implementação de suas recomendações. Ou seja, comprometimento mútuo!

Para saber mais:

"Como obter o rendimento máximo de Filtros de Manga", no407 Revista Química e Derivados, Eng.Tito A Pacheco
http://www.quimica.com.br/revista/qd407/filtros1.htm

"Projeto de Filtros de Mangas auxiliado por computador", no4 Revista Meio Filtrante, Eng.Tito A Pacheco http://www.meiofiltrante.com.br/materias.asp?action=detail&id=60

"Controle da emissão de SO2 por lavagem seca em filtros de mangas", no8 Revista Meio Filtrante, Eng.Tito A Pacheco
http://www.meiofiltrante.com.br/materias.asp?action=detail&id=95
Sobre o Autor:

TITO DE ALMEIDA PACHECO
Consultor da Revista Meio Filtrante, Eng.Químico, especialista em Simulação Industrial aplicada para o Projeto e Avaliação Dinâmica de Sistemas de Despoeiramento.

 


 


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