BR102018016827A2 - Secador contínuo de lâminas de madeira e processo de secagem - Google Patents

Abstract

secador contínuo de lâminas de madeira e processo de secagem patente de invenção para equipamento compreendendo câmaras (1 a 8), divididas dentre as zonas (z1, z2, z3 e z4), sendo sete câmaras quentes e uma câmara de resfri- amento, onde a zona 1 (z1) compreende a câmara de transferência de calor (1), a zona 2 (z2) compreende as câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), a zona 3 (z3) compreende as câmaras intermediárias (6 e 7) e a zona 4 (z4) compreende a câmara de resfriamento (8); módulo de carga (9) com pistas (p) por rolos transportadores inferiores (901) e rolos transportadores superiores (902), vedados com lâminas (903) em material sintético, e calhas distribuidoras superior (11) e inferior (1102), ventiladores (12, 101, 201, 301, 401, 501, 801 e 802) e dampers (203, 303, 403 e 503) promovem a circulação e exaustão de ar saturado, através de dutos, obtido por trocadores de calor (103, 203, 303, 403, 503, 603 ou 703) e, adjacente a câmara de resfriamento (8), módulo de saída (15) de lâminas (l) secas para o módulo de descarga (16) semiautomático e fundação de base (21) com divisões das zonas (z1, z2, z3 e z4); o processo consiste em definir 4 (quatro) zonas distintas (z1, z2, z3 e z4), cada qual dotada de pelo menos uma câmara, dispondo a madeira na zona z1 e a lâmina (l) de madeira é retirada da zona (z2) , desi-dratada, e segue para a zona (z3), para obtenção da lâmina (l) com umidade abaixo de 6%, quando necessário, aproveitando a massa de ar aquecida da zona (z4), seguindo para a zona z2, onde o ar quente e seco, proveniente da zona z3, é transferido pelo ventilador centrifugo (12) que insufla depois do radiador das câmaras (2,3 4 e 5), se- guindo para as câmaras finais (6 e 7); e dampers (203, 303, 403 e 503) e ventiladores (201, 301, 401 e 501) promovem a circulação interna do ar e exaustão do ar saturado.

Description

SECADOR CONTÍNUO DE LÂMINAS DE MADEIRA E PROCESSO DE SECAGEM CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente patente de invenção compreende melhorias funcionais e inventivas em secador contínuo de lâminas de madeira, propiciando, conjuntamente ao processo, obtenção de secagem eficiente com redução de custos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO E TÉCNICA ANTERIOR

[002] Preliminarmente, a secagem é um processo de remover a água contida em uma determinada massa permeável. Existem processos a vácuo ou a pressão atmosférica, a alta ou baixa temperaturas.

[003] A madeira compõe água livre, dentro das fibras e água dentro das células que, quando aquecida pela pressão do vapor escoa mais facilmente das fibras.

[004] Para retirada da água das células, o processo é mais demorado pois se faz necessário extrair a água das células para que possa, então, permeada por osmose do meio úmido para o meio seco, ser evaporada afora da madeira.

[005] Outro fator considerável é que, madeiras como o pinus, são dotadas de muita resina que, durante a secagem, funde as fibras, selando e dificultando a secagem da madeira.

[006] Lâminas de qualidade capa apresentam espessura inferior aos usados como miolo ou enchimento, assim como a qualidade deve ser superior, ou seja, não apresentando defeitos tais como nós mortos, furo e manchas. Essas lâminas não devem ser muito onduladas. A umidade final será em torno de 12% BS(Base Seca), enquanto que lâminas de miolo devem apresentar umidade abaixo de 5% BS, requisito para colagem com resina do tipo fenólica ou qualidade naval.

[007] O secador de lâminas é um equipamento consagrado mundialmente, sendo que cada fabricante coloca as suas particularidades construtivas. No Brasil existiam apenas quatro fabricantes até o ano de 2017 e todos fabricando com os mesmos princípios construtivos, apenas diferenciados pelo tipo de ventilador, onde dois dos fabricantes utilizam ventiladores radiais e os demais, ventiladores axiais. A capacidade produtiva está relacionada aos dimensionamentos adequados dos elementos de produção, aquecimento e distribuição de ar.

[008] Um exemplo de equipamentos deste gênero pode ser verificado no documento MU 7400048-9, intitulado SECADOR CONTÍNUO PARA SECAGEM DE MADEIRAS FAQUEA-DAS, que reivindicava um secador contínuo a vapor para lâminas de madeira faqueadas, caracterizado por ser projetado de forma modular de maneira e permitir a adaptação de futuras câmaras de secagem, desde uma, até dez câmaras; fabricado em aço carbono ou outros materiais compatíveis; contendo pistas de secagem, cujo número varia de uma a duas pistas, sendo o vapor, óleo térmico ou água quente produzido externamente e transportado para o secador por meio de tubulação própria e distribuído uniformemente nas câmaras de secagens na forma de radiadores.

[009] Já o documento BR 20 2013 012412-0, intitulado , ESTUFA DE SECAGEM DE MADEIRA A AR QUENTE reivindicava uma fornalha abastecida com carvão ou restos de madeira que esquenta as divisões por onde passa o ar frio que entra pelo exaustor, após o ar passar por estas divisões e aquecer ele sai através de um tubo que entra na estufa onde é liberado este ar quente por orifícios por força do movimento de ventiladores que serão instalados na torre de ventiladores distribuindo ar por toda estufa, fazendo com que a umidade da madeira comece a baixar e, para evitar deformação nas peças o processo de secagem inclui um banho com água quente que é fornecido pela serpentina caindo no tanque ou caldeira para ser bombeada para estufa com o auxílio da bomba através de um tubo, em forma de spray para cada ventilador instalado que terá a função de espalhar a água uniformemente; assim que a umidade da madeira baixar consideravelmente abrem-se as escotilhas gradativamente e, conforme a umidade da madeira vai caindo, o usuário vai controlar o grau da abertura das escotilhas.

[010] O documento PI0106492, intitulado PROCESSO PARA SECAGEM DE MADEIRA E OUTROS MATERIAIS ATRAVÉS DE CÂMARAS EM MÓDULOS MÓVEIS E FIXOS, reivindicava secagem da carga (25) de madeira e outros materiais, efetuada em módulos de câmaras de secagem, com ar gerado pelo duto do soprador, na câmara superior de equipamentos, passando pelo canal do divisor, se alojando na câmara de equalização de compressão, passando pela carga, para a câmara de equalização de sucção, deslocando-se para a câmara superior de sucção, passando pelo canal do divisor e voltando ao duto do soprador, fechando um ciclo de movimento circular de corrente de ar, onde a câmara superior de compressão cria o efeito de homogeneização da passagem do ar pelo canal do divisor mantendo a velocidade gerada pelo soprador, e da câmara superior de sucção criar o efeito de ciclo contínuo de ar em circulação de corrente de ar.

[011] O documento US2767485, intitulado VENEER DRYER (Secador de Madeira Folheada), reivindicava meios para a passagem do ar através do referido alojamento, meios para transportar a folha para ser seca através do referido alojamento compreendendo pares espaçados de rolos transportadores, onde a madeira folheada seca quando da passagem entre os rolos de cada par e sendo transportado por este meio, um membro de guia reti-culado para os pares de rolos adjacentes e tendo uma superfície estendida entre os rolos em ambos os lados da mesma, tendo a dita superfície uma parte adaptada para receber material de um par de rolos adjacentes e uma segunda porção inclinada em relação à primeira porção para guiar o material para o estreitamento do outro par de rolos adjacente ao mesmo. Elementos de aquecimento e meios que suportam os ditos elementos de aquecimento adjacentes a um lado do dito membro de guia afastado da dita superfície.

[012] O documento BR 10 2018 012098 0, depositado em 14/06/2018, deste mesmo requerente, reivindica uma calha distribuidora que projeta e direciona o ar para a face das lâminas de madeira, com configuração construtiva que projeta as lascas de madeira para fora dos canais, afim de possibilitar a limpeza da lâmina de madeira.

[013] Como se verifica em todos os documentos, a várias técnicas para a secagem de madeiras em ripas ou folheadas. Porém, o maior inconveniente construtivo em todos os modelos aqui ilustrados como estado da técnica para a secagem de madeiras em estufas moduladas por secções, refere-se a falta ou ineficácia de isolamento entre as seções. Outro fator preponderante que se verifica é quanto ao custo para geração de vapor, afim de proceder a secagem e controle de umidade na madeira. Há ainda o fator destinação do equipamento, tendo em vista que o modelo descrito em MU 7400048-9 utiliza tela de aço para transportar as lâminas que são bem finas, cerca de 0,5 a 0,7 mm, também conhecidas como lâminas faqueadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[014] Pesquisas, testes e desenvolvimento maciços, foram empregados no presente SECADOR CONTÍNUO DE LÂMINAS DE MADEIRA E PROCESSO DE SECAGEM, objeto desta solicitação de patente e que, sintetizadamente, compreende um equipamento secador dotado de rolos para secagem de lâminas de madeiras torneadas, em especial, dividido em quatro zonas distintas, onde a zona 1, é a de aquecimento da massa de madeira e água, elevando a temperatura de ebulição, a zona 2 é a de evaporação da água livre e parte da água celular, a zona 3 é para evaporação da água das células e a última é a zona 4, de resfriamento. Cada zona compreende um número de câmaras, cada qual alimentas por ventiladores e dampers de abertura e fechamento automatizados para entrada de ar seco e saída de ar saturado. Ditas câmaras compreendem uma vedação dentre os rolos inferiores e superiores, com lâminas de material sintético e resistente a alta temperatura, isolando mecanicamente o fluxo de ar de uma câmara para outra ou da câmara para o exterior e vice-versa. Além dessas vedações os corredores, a estrutura treliçada e o fosso da base também possuem separações.

[015] O sistema empregado no presente equipamento, permite salvar até 14 % de energia térmica que equivale a, aproximadamente, 550 kg/h de vapor em secador de sete câmaras com quatro pistas e, além de permitir e controlar a qualidade de secagem, as lâminas de qualidade capa necessitam de uma secagem menos agressiva produzindo uma lâmina quase sem ondulações. Este controle permite também uma secagem mais agressiva acelerando a secagem quando a produção é mais importante.

[016] Nos secadores existentes, não há definição das câmaras, que podem ser definidas numa câmara única com divisões, pois não há vedação entre as câmaras.

FIGURAS QUE ILUSTRAM O OBJETO DE PEDIDO DE PATENTE

[017] A seguir o objeto desta solicitação de patente será detalhado em seus pormenores, inclusive com referências numéricas conjuntas a descrição que se segue, sem pretender a restrição quanto às proporções, materiais e componentes utilizados na sua fabricação industrial, onde: [018] As figuras 1 a 5 são vistas ortográficas do equipamento completo, respectivamente, superior, posterior, frontal, lateral direita e lateral esquerda, incluindo a estrutura do fosso da base.

[019] A figura 6 vista o corte A-A da figura 1;

[020] A figura 7 é uma vista ampliada do detalhe A da figura 6, ilustrando os detalhes construtivos dos rolos de entrada;

[021] A figura 8 é uma vista ampliada do detalhe B da figura 6, ilustrando os detalhes construtivos da câmara quente;

[022] A figura 9 é uma vista ampliada do detalhe C da figura 6, ilustrando os detalhes construtivos dos rolos de saída das lâminas secas e descarregador automático;

[023] A figura 10 é uma vista ampliada do detalhe A da figura 8, ilustrando a disposição da calha e sua funcionalidade;

[024] A figura 11 é uma vista em perspectiva geral do equipamento, sem as carenagens e portas, afim de permitir uma melhor compreensão construtiva, interna;

[025] As figuras 12 a 14 são vistas em perspectiva de ângulos diversos, de dois conjuntos de calhas distribuidoras, isoladamente, ilustrando sua construção e disposição junto aos rolos;

[026] A figura 15 é uma vista ampliada do detalhe A da figura 14, ilustrando a montagem dos mancais dos rolos, conjuntamente a extremidade posterior das calhas distribuidoras; [027] A figura 16 é uma vista ampliada do detalhe A da figura 12, ilustrando a montagem e disposição das vedações com lâminas em relação aos rolos transportadores inferiores e rolos transportadores superiores;

[028] A figura 17 é uma vista ampliada do detalhe A da figura 13, ilustrando a disposição dos conjuntos de calhas distribuidoras junto aos rolos e uma lâmina de madeira passante entre estes;

[029] A figura 18 é uma vista ortográfica superior, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1, para uma melhor compreensão dos detalhes em cortes, a seguir;

[030] A figura 19 vista o corte A-A da figura 18, que compreende a câmara de retorno posterior e o defletor de fluxo, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1;

[031] A figura 20 vista o corte B-B da figura 18, que ilustra o duto de exaustão sobreposto a câmara de passagem da lâmina, dentre os rolos e calhas distribuidoras, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1;

[032] A figura 21 vista o corte C-C da figura 18, que ilustra o duto de exaustão sobreposto a câmara de passagem da lâmina, dentre os rolos e calhas distribuidoras, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1;

[033] A figura 22 vista o corte D-D da figura 18, que ilustra o duto de exaustão sobreposto a câmara de passagem da lâmina, dentre os rolos e calhas distribuidoras, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1;

[034] A figura 23 vista o corte E-E da figura 18, que ilustra o duto de exaustão sobreposto a câmara de passagem da lâmina, dentre os rolos e calhas distribuidoras, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1;

[035] A figura 24 vista o corte F-F da figura 18, que ilustra o trocador de calor sobreposto a câmara de passagem da lâmina, dentre os rolos e calhas distribuidoras, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1;

[036] A figura 25 vista o corte G-G da figura 18, que ilustra o trocador de calor e seu exaustor, sobrepostos a câmara de retorno frontal para a câmara de passagem da lâmina, dentre os rolos e calhas distribuidoras, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1;

[037] A figura 26 vista o corte H-H da figura 18, que ilustra a câmara 1, longitudinalmente, isolando a estrutura do fosso da base e a câmara 1.

[038] A figura 27 é um diagrama, superior, do equipamento, para melhor entendimento do sistema de economia térmica das câmaras;

[039] A figura 28 é um diagrama, em corte, representando a câmara 1;

[040] A figura 29 é um diagrama, em corte, representando as câmaras 2 a 5;

[041] A figura 30 é um diagrama, em corte, representando as câmaras 6 e 7.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[042] De acordo com as figuras, antes elencadas, o SECADOR CONTÍNUO DE LÂMINAS DE MADEIRA E PROCESSO DE SECAGEM, objeto da presente solicitação de patente consiste num equipamento secador, compreendendo quatro zonas distintas, sendo zona 1 (z1), de aquecimento da massa de madeira e água até a temperatura de ebulição, zona 2 (z2), de evaporação da água livre e parte da água celular, zona 3 (z3), para evaporação da água das células e zona 4 (z4), de resfriamento.

[043] A quantidade de câmaras define a capacidade de produção e a quantidade de câmaras de cada zona são proporcionais.

[044] A madeira a ser secada pelo equipamento consiste em lâminas (L) previamente retiradas de troncos, com espessura mínima, em formato de placas que serão moldadas num compensado, tendo capa, contracapa, miolo seco e miolo molhado.

[045] Numa forma preferencial de construção, um secador compreende sete câmaras quentes e uma câmara de resfriamento. Estas câmaras (1 a 8) estão divididas dentre as zonas (z1, z2, z3 e z4), onde a zona 1 (z1) compreende a câmara de transferência de calor (1), a zona 2 (z2) compreende as câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), a zona 3 (z3) compreende as câmaras intermediárias (6 e 7) e a zona 4 (z4) compreende a câmara de resfriamento (8).

[046] A lâmina (L) de madeira, úmida, é depositada no módulo de carga (9) que compreende pistas (P), cada qual dotada de rolos transportadores inferiores (901) e rolos transportadores superiores (902), acionados por moto redutor (10), independentes para cada pista (P) que direciona a madeira para a câmara de transferência de calor (1), destinada exclusivamente para elevar a temperatura até a temperatura de ebulição, afim de transferir calor sensível à madeira e a água contida na lamina de madeira, ainda verde e contendo cerca de 63% da massa é água. O módulo de carga (9) compreende sistema de over lap das lâminas curtas e compridas, tendo em vista que estas possuem poros naturais resultante dos vasos capilares da árvore, cuja umidade tem facilidade em sair por esses poros, como também pelos poros das duas faces. Assim, o over lap visa dificultar que o topo das lâminas fiquem mais secas que o restante da superfície da lamina por sobreposição das pontas das laminas.

[047] A câmara de transferência de calor (1) é dotada de um ventilador (101), acionado por motor elétrico (102), cuja função é produzir um fluxo de ar que retira o calor do tro-cador de calor proveniente do vapor e transferir esse calor para a lâmina de madeira por convecção forçada.

[048] A lâmina (L) de madeira aquecida segue através das câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), destinadas a promover a evaporação da água livre e também parte da água das células da madeira. O ar seco e quente proveniente da zona 3(z3) é distribuindo na sucção dos ventiladores (201, 301, 401 e 501) das câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), acionados por seus respectivos motores elétricos(202, 302, 402 e 502) , dotadas de dampers (203, 303, 403 e 503) para a saída de ar saturado, acionados por cilindros pneumáticos com três posições de abertura e fechamento. A zona 2 (z2) é alimentada com ar proveniente da zona 4 (z4) succionado pelos ventiladores (601 e 701), acionados por seus respectivos motores elétricos(602 e 702), forçado através dos trocadores de calor (103, 203, 303, 403, 503, 603 ou 703), elevando a temperatura e em seguida é forçado pelo ventilador centrífugo (12) com inversor de frequência, localizado no teto do secador, através do duto (13) para a zona 2 (z2).

[049] Sinteticamente, o ar quente e seco proveniente da zona 3 é transferido pelo ventilador centrifugo (12) que insufla depois dos trocadores de calor (603 e 703).

[050] A lâmina (L) de madeira desidratada segue através das câmaras finais, também evaporadoras celulares (6 e 7), onde ocorre o balanço de massa para garantir a obtenção da lâmina com umidade abaixo de 6%, quando necessário. Isso se faz necessário, pelo fato de que a água contida nas células é mais lenta para migrar. A renovação de ar das câmaras da zona 3 (z3), aproveita massa de ar aquecida da câmara de resfriamento (8), para obter umidade adequada à qualidade da lâmina (L), de qualidade capa a qualidade miolo.

[051] A câmara de resfriamento (8) tem construção independente da estrutura das câmaras quentes, assim, possibilitando uma vedação efetiva e isenta de migração do ar quente para a câmara de resfriamento (8) e vice-versa. A câmara de resfriamento (8) compreende um ventilador axial de admissão (801) e um ventilador axial de exaustão (802). O processo de resfriamento de lâminas (L) se faz necessário quando as mesmas são utilizadas imediatamente na fabricação de compensados, pois a as lâminas quentes interferem na qualidade da colagem e o ar utilizado no resfriamento eleva-se aproximadamente 5°C para ser utilizado. A zona 4 (z4) está interligada a câmara de resfriamento (8) por meio do duto de renovação de ar (14), conectado ao ventilador axial de exaustão (802) que exaure o ar da câmara de resfriamento (8) para a atmosfera.

[052] Cada uma das câmaras (1 a 7) conforma-se por um trocador de calor (103, 203, 303, 403, 503, 603 e 703).

[053] Cada pista (P), dentre os rolos transportadores inferiores (901) e rolos transportadores superiores (902) e seu par adjacente, compreende calhas distribuidoras superior (11) e inferior (1102) que projetam e direcionam o ar quente, por meio de fendas (1101 e 1103) para a face da lâmina (L) de madeira. Ditas calhas distribuidoras (11 e 1102) são removíveis para facilitar a manutenção e limpeza.

[054] Rolos transportadores inferiores (901) e rolos transportadores superiores (902) possuem vedações com lâminas (903) conformadas em material sintético e resistente a alta temperatura, preferentemente um poliéster resistente a temperaturas numa faixa entre 180 e 200°C, isolando mecanicamente o fluxo de ar de uma câmara para outra ou da câmara (1 ou 7) para o exterior e vice-versa.

[055] Adjacente a câmara de resfriamento (8), está o módulo de saída (15) de lâminas (L) secas que são direcionadas para o módulo de descarga (16) semiautomático e dotado de transportador por correias (1601) inclinado.

[056] Na lateral do equipamento (ver figura 4) as câmaras (1 a 7) conformam-se, cada qual, por portas (17) de acesso para limpeza, manutenção e remoção de calhas e, na lateral oposta (ver figura 5), por portas (18) de acesso para limpeza e manutenção. A câmara de resfriamento (8) conforma-se por portas (18) em ambas as laterais.

[057] Todo o sistema de aquecimento deste equipamento é procedido por meio do vapor saturado, a pressões que compreendem uma faixa entre 10 a 21 kgf/cm2. Quanto maior a pressão maior será a capacidade de secagem. A válvula (19) de admissão de vapor saturado permite a passagem do vapor pela tubulação que está conectada a cada trocador de calor (103, 203, 303, 403, 503, 603 ou 703) e, uma vez que este vapor tenha liberado a sua energia latente, haverá a condensação e, portanto, uma tubulação adequada conduz esse vapor condensado para fora do equipamento.

[058] O equipamento compreende, ainda, um conjunto de válvulas (19) de admissão e controle manual de vapor saturado e purgador (20) de condensado.

[059] Um secador é um equipamento que tem uma grande massa que, a exemplo do modelo que se ilustra, tem massa de 77.000 kg. Portanto, a fundação de base (21) deve ser elaborada com um projeto calculado de acordo com a massa do secador e a resistência do solo. A base (21), além de garantir um nivelamento perfeito, compreende particu- laridades construtivas de acesso para limpeza, bem como devem ser respeitadas as funcionalidades da circulação de ar. Por tais motivos dita base (21), igualmente compreende divisões das zonas (z1, z2, z3), onde a zona 1 (z1) compreende a câmara de transferência de calor (1), a zona 2 (z2) compreende as câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), a zona 3 (z3) compreende as câmaras intermediárias (6 e 7) e a zona 4 (z4) compreende a câmara de resfriamento (8).

[060] Além das vedações com lâminas (903), os corredores (22 e 23), o fosso (2101) da base (21) e a estrutura treliçada (2102), também possuem separações. Dita base (21) é construída com parâmetros do projeto do equipamento e pode compreender uma escada (2103) ou rampa de acesso ao fosso (2101), para manutenção inferior dos componentes das câmaras (1 a 8). A estrutura treliçada (2102) divide o fosso (2101) e secções que predispõem as câmaras, sob as quais apresenta-se um piso inclinado (2103) na direção do fosso (2101), com a finalidade de facilitar a descida dos pedaços, lascas e pó que desprendem das lâminas de madeira na operação de limpeza.

[061] As câmaras (1 a 7) conforma uma estrutura construtiva, tal e qual a câmara de transferência de calor (1), tendo área central inferior (A1) que compreende a câmara com as pista (P), seus rolos (901 e 902) e calhas distribuidoras (11 e 1102) que projetam e direcionam o ar quente, por meio de fendas (1101 e 1103) para a face da lâmina (L) de madeira.

[062] O processo de secagem consiste em dividir o equipamento de secagem em 4 (quatro) zonas distintas (z1, z2, z3 e z4), cada qual dotada de pelo menos uma câmara. Para uma construção com 7(sete) câmaras, onde z1 compreende a câmara (1), z2 compreende as câmaras (2,3,4 e 5), z3 compreende as câmaras (6 e 7) e z4 compreende a câmara (8), onde o processo de secagem consiste em dispor a madeira na zona z1 para transferência do calor sensível à lâmina (L) de madeira e a água elevando a temperatura até a temperatura de ebulição. Na na zona z1 o trocador de calor (103) apenas reaquece o ar em circulação através do trocador de calor (103) e ventilador (101), sem entrada e nem saída de ar saturado. O objetivo é criar na câmara (1) ar extremamente saturado para melhorar o coeficiente de transmissão de calor para a lamina de madeira e ao mesmo tempo evitar a secagem da superfície da lamina antes que o centro tenha atingido a temperatura de ebu- lição, pois em madeiras resinosas muitos vasos capilares sofrem obstrução pela solidificação das resinas, ao passo que quando a água da madeira já estiver em estado gasoso, cria-se uma pressão interna produzindo um fluxo natural para fora.

[063] A seguir, a lâmina (L) de madeira é transferida para a zona z2, onde o ar quente e seco proveniente da zona z3 é transferido pelo ventilador centrifugo (12) que insufla depois do radiador das câmaras (2,3 4 e 5). Este ar quente e seco de renovação serve somente para manter a umidade do ar no percentual desejado para promover a secagem, o objetivo de usar este ar quente e seco para a renovação é o de economizar energia térmica pois, como dito anteriormente, as laminas são secas com umidade abaixo de 6% e, portanto, para que isso ocorra, as câmaras finais (6 e 7) requerem que seu interior esteja com umidade próximo a zero e temperatura numa faixa que compreende entre 170 e 190°C. Consequentemente, o ar exaurido para atmosfera tem baixíssima umidade e alta temperatura e, portanto, o aproveitamento desse ar, inegavelmente, proporciona economia de energia térmica. Os dampers (203, 303, 403 e 503) são dotados de sistema pneumático para o controle adequado da saída de ar saturado. Os ventiladores (201, 301, 401 e 501) promovem a circulação interna do ar forçando através do trocador de calor, que por sua vez faz a função de transferir o calor para a água contida na madeira em seguida tem a função de transportar a umidade da lâmina para o exterior do secador passando pelos dampers (203, 303, 403 e 503).

[064] A lâmina (L) de madeira é retirada da zona (z2) , desidratada, segue para a zona (z3), onde ocorre o balanço de massa para garantir a obtenção da lâmina (L) com umidade abaixo de 6%, quando necessário. A renovação de ar da zona 3 (z3), aproveita a massa de ar aquecida da zona (z4), para obter umidade adequada à qualidade da lâmina (L). Por fim, a lâmina (L) de madeira é transferida para a zona 4 (z4), onde o ar utilizado no resfriamento eleva-se aproximadamente 5°C.O emprego deste processo com esta configuração de equipamento, possibilita uma redução de, até, 14 % de energia térmica, equivalente a 550 kg/h de vapor, em equipamento com sete câmaras, quatro pistas. Além de permitir um melhor controle da qualidade de secagem, as lâminas de qualidade capa necessitam de uma secagem menos agressiva produzindo uma lâmina com um mínimo de ondula- ções. Este controle permite também uma secagem mais agressiva acelerando a secagem quando a produção é mais importante.

R E I V I N D I C A Ç Õ E S

Claims (5)

1. SECADOR CONTÍNUO DE LÂMINAS DE MADEIRA, tendo zonas com câmaras com exautores e ventiladores, calhas distribuidora de ar e pistas com rolos transportadores, destinado ao setor de equipamentos para secagem contínua de lâminas de madeira, caracterizado pelo fato de compreender quatro zonas distintas, sendo zona 1 (z1), de aquecimento da massa de madeira e água até a temperatura de ebulição, zona 2 (z2), de evaporação da água livre e parte da água celular, zona 3 (z3), para evaporação da água das células e zona 4 (z4), de resfriamento; as câmaras (1 a 8) estão divididas dentre as zonas (z1, z2, z3 e z4), sendo sete câmaras quentes e uma câmara de resfriamento, onde a zona 1 (z1) compreende a câmara de transferência de calor (1), a zona 2 (z2) compreende as câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), a zona 3 (z3) compreende as câmaras intermediárias (6 e 7) e a zona 4 (z4) compreende a câmara de resfriamento (8); a lâmina (L) de madeira, úmida, é depositada no módulo de carga (9) que compreende pistas (P), cada qual dotada de rolos transportadores inferiores (901) e rolos transportadores superiores (902), acionados por moto redutor (10), independentes para cada pista (P) que direciona a madeira para a câmara de transferência de calor (1), dotada de um ventilador (101), acionado por motor elétrico (102) para a elevação da temperatura até a temperatura de ebulição; dito módulo de carga (9) compreende sistema de over lap das lâminas curtas e compridas; as câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), compreendem ventiladores (201, 301, 401 e 501), acionados por seus respectivos motores elétricos(202, 302, 402 e 502) , dotadas de dampers (203, 303, 403 e 503) para a saída de ar saturado, acionados por cilindros pneumáticos com três posições de abertura e fechamento; a zona 2 (z2) é alimentada com ar proveniente da zona 4 (z4) succionado pelos ventiladores (601 e 701), acionados por seus respectivos motores elétricos(602 e 702), forçado através dos trocadores de calor (103, 203, 303, 403, 503, 603 ou 703) e em seguida forçado pelo ventilador centrífugo (12) com inversor de frequência, através do duto (13) para a zona 2 (z2); a zona 3 é dotada de ventilador centrifugo (12) que insufla depois dos trocadores de calor (603 e 703); a câmara de resfriamento (8) tem construção independente da estrutura das câmaras quentes, com vedação e compreende um ventilador axial de admissão (801) e um ventilador axial de exaustão (802); a zona 4 (z4) está interligada a câmara de resfriamento (8) por meio do duto de renovação de ar (14), conectado ao ventilador axial de exaustão (802) que exaure o ar da câmara de resfriamento (8) para a atmosfera; cada pista (P), dentre os rolos transportadores inferiores (901) e rolos transportadores superiores (902) e seu par adjacente, compreende calhas distribuidoras superior (11) e inferior (1102) que projetam e direcionam o ar quente, por meio de fendas (1101 e 1103) para a face da lâmina (L) de madeira; adjacente a câmara de resfriamento (8), está o módulo de saída (15) de lâminas (L) secas para o módulo de descarga (16) semiautomático, dotado de transportador por correias (1601) inclinado; os rolos transportadores inferiores (901) e rolos transportadores superiores (902) possuem vedações com lâminas (903) conformadas em material sintético e resistente a temperaturas numa faixa entre 180 e 200°C, isolando mecanicamente o fluxo de ar de uma câmara para outra ou da câmara (1 ou 7) para o exterior e vice-versa; as câmaras (1 a 7) conformam-se, cada qual, por portas (17), numa lateral do equipamento, e portas (18) na lateral oposta, enquanto a câmara de resfriamento (8) conforma-se por portas (18) em ambas as laterais; o sistema de aquecimento deste equipamento compreende geração de vapor saturado, a pressões que compreendem uma faixa entre 10 a 21 kgf/cm2, controlada por válvula (19) de admissão de vapor saturado permite a passagem do vapor pela tubulação que está conectada a cada trocador de calor (103, 203, 303, 403, 503, 603 ou 703) e purgador (20) de condensado; compreende fundação de base (21) com divisões das zonas (z1, z2, z3), onde a zona 1 (z1) compreende a câmara de transferência de calor (1), a zona 2 (z2) compreende as câmaras intermediárias (2,3,4 e 5), a zona 3 (z3) compreende as câmaras intermediárias (6 e 7) e a zona 4 (z4) compreende a câmara de resfriamento (8); os corredores (22 e 23), o fosso (2101) da base (21) e a estrutura treliçada (2102), também possuem separações; a base (21) compreender uma escada (2103) de acesso ao fosso (2101); a base (21) compreende um piso inclinado (2103) na direção do fosso (2101); e as câmaras (1 a 7) conforma uma área central inferior (A1) que compreende a câmara com as pista (P), seus rolos (901 e 902) e calhas distribuidoras (11 e 1102).

2. SECADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as calhas distribuidoras (11 e 1102) serem removíveis.

3. SECADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a base (21) compreender rampa de acesso ao fosso (2101).

4. PROCESSO DE SECAGEM, de acordo com a reivindicação, precedente, 1, caracterizado pelo fato de o equipamento de secagem compreender 4 (quatro) zonas distintas (z1, z2, z3 e z4), cada qual dotada de pelo menos uma câmara; uma construção preferencial com 7(sete) câmaras, onde z1 compreende a câmara (1), z2 compreende as câmaras (2,3,4 e 5), z3 compreende as câmaras (6 e 7) e z4 compreende a câmara (8), o processo de secagem consiste em dispor a madeira na zona z1 para transferência do calor sensível à lâmina (L) de madeira e a água elevando a temperatura até a temperatura de ebulição; na zona z1 o trocador de calor (103) apenas reaquece o ar em circulação através do trocador de calor (103) e ventilador (101), sem entrada e nem saída de ar que é extremamente saturado para melhorar o coeficiente de transmissão de calor para a lamina de madeira e, concomitantemente, evitar a secagem da superfície da lamina antes que o centro tenha atingido a temperatura de ebulição; na sequência, a lâmina (L) de madeira é transferida para a zona z2, onde o ar quente e seco, proveniente da zona z3, é transferido pelo ventilador centrifugo (12) que insufla depois do radiador das câmaras (2,3 4 e 5), afim de manter a umidade do ar no percentual desejado para promover a secagem, economizando energia térmica no processo de secagem das laminas, com umidade abaixo de 6%, obtido pelo controle da umidade próximo a zero e temperatura numa faixa que compreende entre 170 e 190°C no interior das câmaras finais (6 e 7); os dampers (203, 303, 403 e 503) controlam a saída de ar saturado e os ventiladores (201, 301, 401 e 501) promovem a circulação interna do ar forçando através de trocador de calor, que por sua vez faz a função de transferir o calor para a água contida na madeira e transportar a umidade da lâmina para o exterior do secador; a lâmina (L) de madeira é retirada da zona (z2) , desidratada, e segue para a zona (z3), onde ocorre o balanço de massa para garantir a obtenção da lâmina (L) com umidade abaixo de 6%, quando necessário; e a renovação de ar da zona 3 (z3), aproveita a massa de ar aquecida da zona (z4), para obter umidade adequada à qualidade da lâmina (L) que é transferida para a zona 4 (z4), onde o ar utilizado no resfriamento eleva-se em, aproximadamente,

5°C.