BR132015003104E2 - usina e método para produzir mistura asfáltica quente utilizando percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o mesmo utilizando energia solar térmica combinada (estc) - Google Patents

Abstract

usina e método para produzir mistura asfáltica quente utilizando percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o mesmo utilizando energia solar térmica combinada (estc) o presente certificado de adição de invenção, refere-se à usina e ao método para produzir mistura asfáltica quente utilizando percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o mesmo utilizando energia solar térmica combinada (estc), onde se utiliza como transportador um parafuso transportador, ao invés do parafuso transportador convencional. dessa forma, a correia transportadora foi substituída por um parafuso transportador. assim, o produto asfáltico fresado é transportado para a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, por meio de um parafuso transportador ao invés de por meio de uma correia transportadora. com a utilização do parafuso transportador é possível se transportar uma maior quantidade de produto asfáltico fresado.

Description

■ “USINA E MÉTODO PARA PRODUZIR MISTURA ASFÁLTICA QUENTE UTILIZANDO PERCENTAGEM TOTAL DE PRODUTO ASFÁLTICO FRESADO E PARA AQUECER, SECAR E MISTURAR O MESMO UTILIZANDO ENERGIA SOLAR TÉRMICA COMBINADA (ESTC)” Certificado de Adição de Invenção do PI0805496-7, depositado em 19/12/2008 Campo do Certificado de Invenção [001] O presente certificado de adição de invenção do PI0805496-7, depositado em 19/12/2008, refere-se à usina e ao método para produzir mistura asfáltica quente utilizando percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o mesmo utilizando energia solar térmica combinada (ESTC) descritos no PI0805496-7, onde se utiliza como transportador um parafuso transportador, ao invés do parafuso transportador convencional. Dessa forma, a descrição feita a seguir corresponde à descrição feita no PI0805496-7, onde a correia transportadora foi substituída por um parafuso transportador. Assim, o produto asfáltico fresado é transportado para a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, por meio de um parafuso transportador ao invés de por meio de uma correia transportadora. Com a utilização do parafuso transportador é possível se transportar uma maior quantidade de produto asfáltico fresado.

Comentário da Técnica Anterior [002] São bem conhecidas na técnica usinas e métodos para produção de mistura asfáltica quente. Como alguns exemplos relevantes da técnica anterior nesta área específica podem ser citados, entre outros, os seguintes documentos: WO 80/01816; BR PI9000246-6; BR PI0502289-4; BR PI0801211-3; DE 20 2007 005 765.3; e BR PI08011648-8 (DE 10 2007 019 202.0).

[003] O documento WO 80/01816 divulga a mistura dos ingredientes frios e do aglutinante e aditivos em uma câmara de pressão a uma pressão extremamente elevada para este tipo de processo. O inventor não criou uma fórmula específica para seu processo e nota-se claramente neste documento que a • produção obtida pelo mesmo seria inexpressiva. Não é proposta nenhuma fórmula de reciclagem parcial. Acredita-se que esta patente tenha caído em domínio público sem nenhuma proposta adicional de desenvolvimento ou aperfeiçoamento por parte de seu autor.

[004] No documento BR PI9000246-6 é divulgada uma adaptação em uma usina gravimétrica que é extremamente pesada, utiliza uma grande quantidade de equipamentos, é extremamente dispendiosa, consome uma grande quantidade de energia elétrica, faz uso de altas temperaturas e chama direta, tem exaustão forçada, não realiza a pesagem dos finos (fuligem) retomados pelo parafuso transportador, ou adicionados diretamente no misturador “pugmiir e não realiza o aquecimento da carga “filler”. A adaptação proposta produz lotes de somente no máximo 4 toneladas por lote. Adicionalmente ao tempo extremamente curto de mistura dos ingredientes superaquecidos com o produto asfáltico fresado pré-aquecido, a utilização de altas temperaturas agrava significativamente determinadas questões relacionadas com o aquecimento global, bem como não tem explicação injetar a mesma quantidade de cimento asfáltico líquido no misturador “pugmiir.

[005] No documento BR PI0502289-4 A é divulgado um sistema que apresenta uma grande série de desvantagens, particularmente com relação à forma de aquecimento utilizada (cilindros de GLP) que é simultaneamente dispendiosa, perigosa em termos de utilização em ambientes públicos e complicada em termos logísticos, além de apresentar uma produção extremamente reduzida produzida por cada equipamento individual proposto, o que tomaria necessária uma grande quantidade de unidades para uma quantidade muito reduzida de trabalho real produzido.

[006] O documento BR PI801164-8 divulga uma máquina que realiza tanto a função de remoção da camada de asfalto anterior de uma superfície pavimentada existente, trabalho esse que a referida máquina aparenta ser bastante adequada para realizar, porém apresenta uma série de desvantagens com relação ■ ao pretendido processo de reciclagem. A máquina realizará um bom serviço na fresagem da capa asfáltica de rodovias pavimentadas e de camadas estruturais das mesmas, porém utiliza asfalto espumado como aglutinante, o que muito provavelmente não produzirá bons resultados. A máquina realiza um processo extremamente rápido, sem permitir que o produto asfáltico fresado seja adequadamente aquecido/amolecido e misturado.

[007] A reciclagem a quente total de um pavimento asfáltico é um processo rigoroso, e provavelmente nunca será possível de ser realizada “em curso de operação”, e sim em uma usina separada utilizando um processo extremamente rigoroso.

[008] Nenhum destes documentos considera a substituição da exaustão forçada e a substituição da aplicação de chama direta para aquecimento e secagem dos ingredientes frios que formam a mistura asfáltica quente; nenhum destes processos realiza o aquecimento da carga “filler" juntamente com os ingredientes frios; nenhum destes processos alcança uma produção de 750 toneladas por hora, em lotes individuais; nenhum destes processos é capaz de reciclar um produto asfáltico fresado sem utilização de um novo ingrediente frio no processo; nenhum destes processos utiliza velocidades variáveis e tempos de mistura mais longos; nenhum destes processos é capaz de reciclar um lote danificado devolvido a bordo de um caminhão-caçamba, isto é, um lote de mistura asfáltica quente transportado pelo caminhão após ter esfriado devido a condições climáticas adversas ou outros problemas ao ser carregado para o local onde seria aplicado; nenhum destes processos utiliza energia solar térmica combinada, e sim derivados de petróleo; nenhum dos processos realiza a pesagem da fuligem (pó fino) que retoma para a mistura asfáltica quente; nenhum dos processos divide em pelo menos três vezes a mistura dos ingredientes quentes ou outras frações; nenhum dos processos utiliza meios de redução de temperatura, isto é, os processos não utilizam o calor dos vapores e gases para aquecimento dos ingredientes frios; nenhum dos processos inclui um filtro purificador de ar acoplado à usina. • Antecedentes da Invenção [009] É conhecido na técnica que para misturar um produto asfáltico fresado com ingredientes frios para produção de uma mistura asfáltica quente, em primeiro lugar os ingredientes frios são submetidos a aquecimento e secagem em um tambor interno rotativo de um secador do tipo de contra-fluxo, sendo subsequentemente misturados com uma percentagem reduzida ou uma percentagem elevada de produto asfáltico fresado e cimento asfáltico líquido em uma luva externa de mistura ou em um “pugmiir separadamente com relação à chama do queimador, para ser assim formada uma mistura asfáltica quente adequada para utilização em aplicações de pavimentação asfáltica.

[0010] Um outro processo consiste na colocação do produto asfáltico fresado, para ser submetido a aquecimento e secagem, no interior de uma câmara circular com eixos rotativos providos com palhetas, utilizando aquecimento por meio de resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás, sendo realizada uma mistura com aditivo asfáltico sólido para produção de uma mistura asfáltica quente totalmente reciclada, ou colocação dos ingredientes frios para serem aquecidos e submetidos a secagem em uma câmara circular com eixos rotativos providos com palhetas, com aquecimento por meio de resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás, e mistura com cimento asfáltico líquido para produção de uma mistura asfáltica quente de primeira origem.

[0011] Uma câmara circular para aquecimento, secagem e mistura dos ingredientes frios com cimento asfáltico líquido para produção de uma mistura asfáltica de primeira origem ou para aquecimento, secagem e mistura de um produto asfáltico fresado com um aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente reciclada, conforme fabricada pela empresa SOMA -Empresa de Prestação de Serviços Ltda., é do tipo que se encontra ilustrada esquematicamente na Figura 1, compreendendo uma câmara circular 2 montada em comum com a estrutura 17 em uma disposição paralela relativamente à posição horizontal. Os quatro semieixos rotativos providos com palhetas são • montados na estrutura 17 e são providos com um meio variador de velocidade e são acionados com velocidades de rotação de 3,3 rpm para aquecimento e secagem, 6,6 rpm para mistura e 9,9 rpm para saída da câmara após a mistura asfáltica quente ter sido uniformemente tenninada, em que os referidos semieixos são acoplados a um eixo vertical 16 acionado por um conjunto de motor e engrenagem de redução adequado 20 (não ilustrado). A câmara é provida com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás 22 para provisão de energia térmica, por condução de calor, nas partes de fundo e lateral da câmara 2. A câmara 2 possui no fundo e nas paredes laterais da mesma, placas 23 revestidas com aço fundido 26 de alta dureza e grande resistência a atrito para receber os ingredientes frios através da entrada de admissão 30, ou o produto asfáltico fresado também através da entrada de admissão 30. Uma saída de descarga 31 é provida na parte do fundo para descarga da mistura asfáltica quente de primeira origem ou mistura asfáltica quente reciclada, uniforme e terminada, requerendo mais tempo para aquecimento, secagem e mistura do produto asfáltico fresado com o aditivo asfáltico sólido para produção de uma mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada. A câmara circular inteira é revestida com material de isolação térmica 53 para evitar perdas de energia térmica. Uma saída de descarga é provida na parte mais superior para descarga do gás filtrado e limpo através da chaminé 34, para a atmosfera. A câmara circular de aquecimento, secagem e mistura 12 também suporta uma pluralidade de elementos de filtro 32. No interior da câmara circular 2, na zona próxima das placas de aquecimento, as palhetas de mistura 40 raspam as superfícies do fundo e laterais 23 para permitirem a transferência de calor, por radiação e convecção, para aquecimento e secagem dos ingredientes frios ou do produto asfáltico fresado. A câmara circular também acolhe um tubo 45 apropriado para injeção de cimento asfáltico líquido, que é separado do eixo rotativo 25 por uma distância suficiente para provisão de um espaço entre o tubo 45 provido com bocais de aspersão 44 e as palhetas de mistura 40. A alimentação, através da entrada de admissão 30, dos ingredientes frios ou do • produto asfáltico fresado, que também é alimentado através da abertura de admissão 30, para o interior da câmara circular 2, é provida por um parafuso transportador adequado para os ingredientes frios ou produto asfáltico fresado 35 em proveniência dos silos/tanques 55 de ingredientes frios e dos silos/tanques 57 de produto asfáltico fresado (não ilustrados). Os ingredientes frios ou o produto asfáltico fresado é/são submetido(s) a aquecimento e secagem enquanto circulam através dos eixos 25 de aquecimento, secagem e mistura, no sentido horário, no interior da câmara circular horizontal, em que esta última não é equipada com meios de exaustão para gases de combustão, e o material em partículas em suspensão (poeira e fuligem) é incorporado por gravidade à mistura asfáltica quente. Após ser realizada a pesagem dos ingredientes frios, o cimento asfáltico líquido é igualmente pesado em um recipiente cilíndrico 54 (não exibido) e é transferido para a câmara circular através de uma bomba de asfalto 52 para ser injetado através do tubo para asfalto 45 e dos bocais de aspersão 44 para o interior da mistura asfáltica quente. Além de promoverem a mistura dos ingredientes frios com o cimento asfáltico líquido ou do produto asfáltico fresado com o aditivo asfáltico sólido, as palhetas de mistura 40 também promovem o transporte da mistura asfáltica quente ou da mistura asfáltica homogenea acabada reciclada até a saída de descarga 31 da câmara circular de onde a mistura asfáltica quente ou a mistura asfáltica quente reciclada é descarregada da câmara circular 2.

[0012] As usinas convencionais utilizam secadores rotativos com fluxo paralelo unidirecional para aquecerem e secarem o produto asfáltico fresado e secadores rotativos operando em contra-fluxo para aquecimento e secagem dos ingredientes frios destinados a serem misturados com o cimento asfáltico líquido. Entretanto, as usinas convencionais que utilizam secadores do topo de contra-fluxo e/ou secadores de fluxo paralelo unidirecional para produção de mistura asfáltica quente apresentam diversas desvantagens, designadamente no fato de as usinas convencionais se encontrarem sujeitas a limitações em termos da percentagem de produto asfáltico fresado que pode ser utilizado para produção de • mistura asfáltica quente parcialmente reciclada. As usinas convencionais também geram e emitem fumaça e outras emissões prejudiciais produzidas pelo produto asfáltico fresado. Nas usinas convencionais, os ingredientes frios sào recebidos no interior do tambor de secagem, e sào consequentemente expostos diretamente à chama e à comente quente produzida pelo processo de combustão que ocorre no secador. Nas usinas convencionais, a carga “filler” sai através de uma abertura na comporta do tanque “filler”, sendo diretamente enviada para o “pugmiir ou para a base do elevador quente sem nenhum controle da quantidade de carga “filler”. As usinas convencionais utilizam meios de retificação de temperatura de combustível bem como meios de ajuste de chama. Entretanto, as usinas convencionais de processamento quente que fazem uso de um secador com tambor interno para aquecimento e secagem dos ingredientes frios e uma luva externa ou câmara para misturar os ingredientes frios superaquecidos com fresado fino e um segundo tambor de aquecimento para aquecer com uma temperatura mais baixa o fresado grosseiro e misturar tudo no “pugmiir, apresentam igualmente diversas desvantagens, por exemplo no fato de não conseguirem controlar a temperatura final da mistura dos ingredientes frios superaquecidos com o fresado fino, e no fato de não reciclarem totalmente (a um nível de 100%) o produto fresado. As usinas convencionais introduzem o produto fresado em secadores diferentes dependendo da graduação (grosseira ou fina) do fresado. As usinas convencionais injetam a mesma quantidade de asfalto quente, inexplicavelmente, nos ingredientes frios e no produto asfáltico fresado no “pugmiir, apesar do fato de um dos mesmos já possuir um teor de asfalto e ou outro não possuir nenhum teor de asfalto. As usinas convencionais recebem, no “pugmilF, produtos fresados com temperaturas diferentes uma da outra. Além disso, as usinas convencionais fazem uso de um transportador do tipo de parafuso Arquimedes helicoidal sem fim e/ou uma válvula de recuperação de finos ou similar, de tal forma que as partículas de ingrediente fino e as partículas do produto fresado, que são arrastadas na corrente de exaustão de gases tóxicos e quentes do secador, retomem para o processo da • mistura asfáltica quente. As usinas convencionais aquecem o produto fresado mediante superaquecimento dos ingredientes frios. Este contato queima o asfalto contido no produto fresado, dessa forma comprometendo a qualidade da mistura asfáltica, além causar um acréscimo da produção de fumaça e outras emissões poluentes. As usinas convencionais recebem no “pugmiir o cimento asfáltico líquido, na mesma quantidade, para a combinação de produto fresado fino / ingrediente frio / fresado grosseiro, para produção de mistura asfáltica quente parcialmente reciclada. As usinas convencionais utilizam dos tipos de transportadores (de rampa inclinada e de rampa vertical) para substâncias quentes a temperaturas entre 150°C e 165°C para o transporte ao “pugmiir. As usinas convencionais não possuem meios de controle da temperatura do produto asfáltico fresado, e a temperatura da mistura dos ingredientes frios superaquecidos com o produto fresado fino sofrerá uma redução no ato da mistura com o produto fresado grosseiro, que é aquecido em um secador separado a uma temperatura mais baixa. As usinas convencionais produzem emissões diretas de CO2 (dióxido de carbono ou gás carbônico), e tais emissões aumentam a concentração de CO2 na atmosfera, agravando o efeito estufa. As usinas convencionais trabalham utilizando dois secadores, dois queimadores que consomem muito óleo diesel ou óleo pesado ou uma combinação de óleo pesado e gasolina, particularmente no primeiro secador, para aquecer o fresado fino por meio de superaquecimento dos ingredientes frios para produção de mistura asfáltica quente parcialmente reciclada.

[0013] As usinas convencionais são incapazes de proporcionar uma garantia de que a temperatura final da mistura asfáltica quente, utilizando uma elevada percentagem de produto fresado, seja ideal, na medida em que é misturado produto fresado grosseiro, que tem uma temperatura conhecida, e ingredientes frios superaquecidos e produto fresado fino, sem qualquer controle de temperatura, tal fato impossibilitando a situação ideal, que consistiría na produção de mistura asfáltica quente com utilização de uma elevada percentagem de • produto fresado com uma temperatura ideal conhecida.

[0014] Seria importante prover um aparelho e um método mediante os quais a usina de asfalto possa ser capaz de produzir mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto fresado. Seria igualmente importante que uma tal usina fosse capaz de aquecer e secar os ingredientes frios sem utilizar uma chama de um queimador de combustível fóssil. Seria adicionalmente importante que uma tal usina pudesse utilizar energia solar térmica combinada (ESTC), por exemplo, com aquecedores 100 alimentados a gás ou alimentados a biodiesel, sem exaustão, para produção de mistura asfáltica quente. Seria igualmente importante que uma tal usina pudesse ser capaz de reduzir a quantidade de fumaça e outras emissões poluentes produzidas pelo produto asfáltico fresado. Esta usina seria mais interessante se fosse capaz de produzir uma mistura asfáltica quente de alta qualidade. Adicionalmente, seria também interessante que uma tal usina tivesse capacidade de esfriar uma grande parte do aquecimento térmico produzido no processo de produção da mistura asfáltica quente. Seria ainda mais importante que uma tal usina fosse capaz de produzir mistura asfáltica quente reciclada sem necessidade de controle da graduação e da quantidade do produto asfáltico fresado. Seria ainda mais interessante que uma tal usina não requeresse a introdução do produto fresado em diferentes secadores para produção de mistura asfáltica quente.

[0015] Seria adicionalmente interessante que a usina de asfalto operasse da mesma forma que um coletor gravitacional com sedimentação natural, de fácil operação, com baixa velocidade de escoamento de gases, permitindo a deposição das partículas de poeira e fuligem em consequência do peso das mesmas, e também facilitando adicionalmente a deposição das partículas pequenas em suspensão, que permaneceríam depositadas sobre a mistura asfáltica quente, deixando praticamente apenas o gás cruzar em alta velocidade as superfícies externas dos elementos filtrantes.

[0016] Seria ainda mais importante que a usina de mistura asfáltica • quente fosse capaz de substituir os combustíveis fósseis com uma utilização eficiente de energia solar térmica combinada (ESTC), com energia suficiente para produzir menores quantidades de gás carbônico, para produção de mistura asfáltica quente sem entretanto comprometer os aspectos de qualidade e produtividade.

[0017] Seria ainda mais interessante se a usina de mistura asfáltica quente fosse capaz de evitar contaminar os ingredientes frios ou evitar sujar a usina a cada vez que a mesma fosse submetida a calibração.

[0018] Seria ainda mais importante que a usina para produção de mistura asfáltica quente reciclada fosse capaz de reduzir o consumo de energia e a extração de matérias primas, e reduzisse igualmente a emissão de gases causadores de efeito estufa, associados à geração de energia mediante utilização de combustíveis fósseis.

[0019] Seria ainda mais importante que a usina de asfalto fosse capaz de produzir mistura asfáltica quente utilizando ingredientes frios com dimensões de até 75 mm.

[0020] Seria ainda mais importante se a usina asfáltica fosse capaz de produzir mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada utilizando uma percentagem total de produto fresado granular, em torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm.

[0021] Seria interessante a prover uma usina de asfalto que não utilizasse exaustão forçada, fogo, tal como a chama direta de um queimador, para aquecimento e secagem dos ingredientes frios para produção da mistura asfáltica quente, e que adicionalmente tivesse um custo equivalente ao preço de uma usina convencional do tipo gravimétrico.

[0022] Seria interessante a prover uma usina de asfalto que não requeresse a recirculação de uma parte dos gases quentes e tóxicos oriundos da combustão de um queimador com ventiladores de sopro de ar.

[0023] Seria interessante a prover uma usina de asfalto capaz de • recuperar e reutilizar a carga de um caminhão tipo caçamba carregado com mistura asfáltica quente que tenha esfriado ao final de uma operação de preenchimento de rachaduras e buracos em pavimentos.

[0024] Seria interessante a prover uma usina de asfalto capaz de evitar injetar simultaneamente quantidades iguais de cimento asfáltico líquido nos ingredientes frios e no produto asfáltico fresado para produção de mistura asfáltica quente reciclada.

[0025] Seria interessante a prover uma usina de asfalto capaz de contribuir positivamente para o meio ambiente, que começa a apresentar sinais de grave esgotamento de seus recursos naturais, através de uma economia de matérias primas. Isto constituirá uma contribuição para as ações destinadas a reverter esse problema de significativa gravidade.

[0026] Seria interessante a prover uma usina de asfalto que não requeresse exaustão forçada mecânica, dispositivos tipo ciclone com separadores estáticos ou dinâmicos, transportadores helicoidais do tipo de parafuso de transporte sem fim, válvulas de recuperação de finos, caracóis extratores para retomo do material em partículas de poeira e fuligem dos ingredientes frios e/ou do produto asfáltico fresado que são arrastados com a corrente de gás de exaustão no secador.

[0027] Seria interessante a prover uma usina de asfalto que não estivesse sujeita a limitações tal como a utilização de pedra com tamanho máximo de 25 mm e que não estivesse igualmente sujeita a limitações relativamente à quantidade de carga “filler” adicionada para produção de mistura asfáltica quente.

[0028] Seria interessante a prover uma usina de asfalto capaz de realizar o processo de reciclagem sem utilizar diferentes temperaturas do produto asfáltico fresado para produção de mistura asfáltica quente utilizando uma elevada percentagem de produto fresado.

[0029] Seria interessante a prover uma usina de asfalto capaz de aquecer, secar e misturar durante um tempo mais longo os ingredientes frios, a carga ■ “filler” e o cimento asfáltico líquido para produção de mistura asfáltica quente apresentando melhor qualidade e maior resistência para propósitos de operações de pavimentação baseada em asfalto.

[0030] Seria interessante a prover uma usina para produção de mistura asfáltica quente reciclada capaz de aquecer, secar e misturar durante um tempo mais longo o produto fresado com aditivo asfáltico sólido para produção de uma mistura asfáltica quente totalmente reciclada apresentando melhor qualidade e maior resistência para aplicações de pavimentação viária baseada em asfalto. [0031] Seria interessante a prover uma usina capaz de utilizar recursos energéticos renováveis, com menor contribuição para o efeito de aquecimento global, para produção de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto fresado, principalmente originário de superfícies de pavimentos viários deteriorados, isto é, com presença de buracos, rachaduras, marcas de afundamento causadas por rodas, etc., para reutilização da mistura para reparo dessas áreas danificadas sem necessidade de um recapeamento asfáltico inteiramente novo.

[0032] Seria interessante a prover uma usina de asfalto que não requeresse a remoção dos ingredientes frios aquecidos e secados, o que produz uma quantidade considerável de poeira e suja as instalações da usina, do tanque onde são mantidos para descarga da mistura asfáltica em cada instância em que for necessário interromper a operação da usina.

[0033] Seria interessante ser capaz de prover uma usina para produção de mistura asfáltica quente sem necessidade de jogar no solo ou retirar qualquer mistura fria utilizada para calibrar a usina ou sem necessidade de inverter a direção de transporte da alimentação fria, ou mesmo sem contaminar os ingredientes frios utilizados para calibraçào.

[0034] Seria interessante produzir uma usina de asfalto capaz de produzir em um único lote a carga destinada a ser transportada em um caminhão tipo caçamba, com valores finitos de peso e dosagem dos ingredientes frios, da carga • "‘filler" e do cimento asfáltico líquido para produção de mistura asfáltica quente. [0035] Seria igualmente muito interessante a prover uma usina capaz de produzir em um único lote a carga destinada a ser transportada em um caminhão tipo caçamba, com valores finitos de peso e dosagem do produto fresado e do aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente 100% (cem por cento) reciclada.

[0036] Seria ainda mais interessante se uma tal usina fosse capaz de reprocessar, mediante nova fresagem, a carga de um caminhão tipo caçamba que tiver retomado do local de trabalho sem ter sido descarregado, devido ao fato de ter chegado ao local de trabalho sob condições atmosféricas de chuva, com consequente impossibilidade de aplicação da mistura.

[0037] Seria ainda mais preferencial que uma tal usina de asfalto fosse capaz de realizar a reciclagem mediante utilização de uma percentagem total de produto fresado após exposição do mesmo ao ambiente, em uma condição úmida, sem comprometer sua qualidade. Seria ainda mais desejável se uma tal usina fosse capaz de produzir uma mistura asfáltica quente sem variação da quantidade de cimento asfáltico líquido e sem variação da temperatura dos ingredientes frios. [0038] Seria ainda mais preferencial se uma tal usina asfáltica fosse capaz de corrigir a mistura asfáltica quente no caso de ocorrência de uma avaria na injeção de asfalto líquido (altemativamente por excesso ou a menor). Seria ainda mais preferencial se uma tal usina fosse capaz de produzir mistura asfáltica quente com aquisição de créditos de carbono por produção em toneladas.

Vantagens Preferenciais da Invenção [0039] A principal vantagem da presente invenção reside na provisão de um aparelho e um método que permitem que uma usina realize uma mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total do produto fresado. Uma outra vantagem da configuração preferencial da invenção reside no fato de a mesma produzir mistura asfáltica quente sem utilização de um queimador de combustível fóssil nem exaustão forçada, fogo ou chama para aquecimento e secagem dos • ingredientes frios. Uma outra significativa vantagem da invenção consiste no fato de a mesma proporcionar o retomo para o processo, por gravidade, sem quaisquer meios de transporte mecânico, dos materiais em partículas mantidos em suspensão, o que é indispensável para a estabilidade e qualidade da mistura asfáltica quente de primeira origem ou da mistura asfáltica quente reciclada.

[0040] Uma outra vantagem reside na pesagem da carga “filler” ao invés do recebimento da mesma através de uma comporta de descarga do tanque “filler” de onde cai diretamente para o interior do “pugmiU” ou na base do elevador de mistura quente.

[0041] Uma outra vantagem da invenção reside no fato de ser produzida de acordo com a mesma uma mistura asfáltica quente de alta qualidade. Uma outra vantagem adicional consiste na produção de mistura asfáltica quente utilizando energia solar térmica combinada (ESTC). Uma outra vantagem preferencial adicional da invenção reside no fato de não ser necessário reciclar grandes quantidades de gases produzidos pelo secador.

[0042] Uma outra vantagem da configuração preferencial da usina de mistura asfáltica quente reside no fato de a mesma não operar com utilização de uma pluralidade de secadores para introdução e processamento de diferentes graduações de produto fresado.

[0043] Uma vantagem da invenção consiste no fato de a mesma não requerer diferentes graduações e proporções de produto fresado, já que não é necessário que o mesmo seja graduado ou seja provido em proporções determinadas para propósitos de controle da mistura asfáltica produzida com o mesmo.

[0044] Vantagens adicionais da invenção irão tomar-se aparentes mediante um exame dos desenhos e da descrição das configurações preferenciais da invenção conforme ilustradas nos desenhos que se encontram em anexo, com os numerais de referência conforme apresentados a seguir: [0045] A Figura 2 é uma vista em perspectiva ilustrando uma usina de • asfalto com os aparelhos necessários utilizados para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem sem utilização de exaustão forçada nem fogo com chamas incidentes sobre os ingredientes frios, em que estes últimos possuem dimensões de até 75 mm, ou para produção de mistura asfáltica quente reciclada com utilização de uma percentagem total de produto asfáltico fresado em forma granular, em torrões ou pedaços com tamanhos de até 100 mm.

[0046] A Figura 3 é uma vista superior em corte transversal da usina de asfalto com seus aparelhos conforme necessários para produção da mistura asfáltica quente de acordo com a presente invenção.

[0047] A Figura 4 é uma vista em corte transversal parcial da câmara circular com o filtro purificador de ar preferencial utilizado relativamente à usina de asfalto, sendo a vista tomada ao longo da linha 4-4 ilustrada na Figura 3.

[0048] A Figura 5 é uma vista em corte transversal parcial tomada ao longo da linha A-A em uma parte da Figura 3.

[0049] A Figura 6 é uma vista em corte transversal parcial tomada ao longo da linha B-B em uma parte da Figura 3.

[0050] A Figura 7 é uma vista superior em corte transversal parcial de uma configuração alternativa para uma usina de asfalto destinada a produzir mistura asfáltica quente de primeira origem ou mistura asfáltica quente reciclada com utilização de uma percentagem total (100%) de produto fresado.

[0051] A Figura 8 é uma vista em corte transversal parcial, tomada ao longo da linha 1-1 da Figura 5.

[0052] A Figura 9 é uma vista em corte transversal parcial, tomada ao longo da linha 2-2 da Figura 6.

[0053] A Figura 10 é uma vista superior em corte transversal parcial de uma configuração alternativa, adicionalmente simplificada, de uma usina de asfalto de acordo com a presente invenção.

[0054] A Figura 11 é uma vista em corte transversal parcial tomada ao longo da linha central da configuração alternativa, adicionalmente simplificada, da ■ usina de asfalto e do tanque de ingredientes frios com meios de pré-aquecimento e meios de peneiramento e graduação de alta frequência.

Termos Técnicos Utilizados na Descrição da Invenção [0055] Conforme é aqui utilizada, a expressão “trocador de calor” refere- se a qualquer estrutura adaptada para receber gás ou fluido térmico destinado a circular em uma serpentina e capaz de transferir energia térmica na forma de calor da fonte quente para o receptor frio para reduzir a temperatura dos gases sendo descarregados para a atmosfera.

[0056] Conforme é aqui utilizado, o termo “solgasco” refere-se a qualquer dispositivo adaptado para gerar um aquecimento similar utilizando energia solar térmica combinada com energia elétrica ou de gás passível de utilização para aquecimento e secagem de ingredientes frios e produto asfáltico fresado relativamente à produção da mistura asfáltica quente.

[0057] Conforme é aqui utilizada, a expressão “serpentina oleogas” refere-se a qualquer dispositivo adaptado para gerar uma corrente térmica entre uma fonte quente e um receptor frio para transferir energia térmica na forma de calor de uma posição para a outra por meio de gás ou fluido térmico.

[0058] Conforme é aqui utilizada, a expressão “CAL - cimento asfáltico líquido” refere-se a uma substância ou material que é utilizado em combinação com ingredientes frios, alimentação fria, e similares, com relação à mistura asfáltica quente.

[0059] Conforme é aqui utilizada, a expressão “pré-separador por gravidade” refere-se a qualquer dispositivo adaptado para separar poeira e partículas revestidas com produto asfáltico fresado em uma corrente de gases, sem utilização de meios de exaustão forçada.

[0060] Conforme é aqui utilizada, a expressão “câmara circular” refere-se a qualquer dispositivo adaptado para processamento dos materiais compreendidos na mistura, tais como ingredientes frios, alimentação fria, produto asfáltico fresado, cimento asfáltico líquido, aditivo asfáltico sólido e materiais similares ' para produção de mistura asfáltica quente.

[0061 ] Conforme é aqui utilizada, a expressão “produto asfáltico fresado” refere-se a materiais que têm sido até o presente momento utilizados para produção de mistura asfáltica quente.

[0062] Conforme é aqui utilizada, a expressão “energia limpa” refere-se a qualquer aparelho adaptado para reduzir as emissões de dióxido de carbono ou gás carbônico para aliviar o efeito estufa decorrente de qualquer instalação industrial, particularmente instalações que utilizam queimadores alimentados com óleo diesel, óleo pesado, e combinações de óleo pesado e gasolina.

[0063] Conforme é aqui utilizada, a expressão “energia solar térmica combinada (ESTC)” refere-se a qualquer dispositivo adaptado para operação com os materiais utilizados para propósitos de aquecimento, tais como serpentinas de tubulação, resistências elétricas, aquecedores a gás, utilizados em combinação com energia térmica solar.

[0064] Conforme é aqui utilizada, a expressão “energias renováveis alternativas - ERA” refere-se a qualquer estrutura adaptada para receber e transferir os raios solares e produzir mistura asfáltica quente utilizando fontes de energia renováveis.

[0065] Conforme é aqui utilizada, a expressão “aditivo asfáltico sólido - AAS” refere-se em particular a qualquer substância ou material caracterizado por proporcionar um relacionamento coesivo em um produto asfáltico fresado, bem como restituir os finos perdidos na operação de fresagem asfáltica a frio e tendo o propósito de produção de mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada. [0066] Conforme é aqui utilizado, o termo “pré-aquecimento” refere-se a qualquer dispositivo que é adaptado para pré-aquecer a alimentação fria localizada no tanque de produtos frios anteriormente ao transporte da mesma para a câmara circular para produção de mistura asfáltica quente, para o propósito de reduzir a temperatura dos gases produzidos no aquecimento e secagem dos ingredientes frios. • [0067] Conforme é aqui utilizada, a expressão “produto asfáltico fresado 100” refere-se a qualquer estrutura preparada para produzir mistura asfáltica quente totalmente reciclada com produtos asfálticos granulares, na forma de torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm.

[0068] Conforme é aqui utilizada, a expressão “asfalpesa” significa qualquer estrutura adaptada para receber o cimento asfáltico e pesar o mesmo por batelada individual e finita, ao invés de pesar o mesmo por volume com vazão mássica.

[0069] Conforme é aqui utilizada, a expressão “agregapesa” refere-se a qualquer estrutura adaptada para receber os ingredientes frios e pesar os mesmos por batelada individual e finita, ao invés de pesar os mesmos por volume, na quantidade que passa no parafuso transportador, por vazão mássica.

[0070] Conforme é aqui utilizada, a expressão “câmara super” refere-se a qualquer estrutura que é adaptada para evitar que a usina de asfalto tenha que ser limitada para poder operar em termos de excesso de umidade dos ingredientes frios ou do produto asfáltico fresado.

Sumário da Invenção [0071] A invenção aqui descrita e reivindicada compreende uma usina para mistura asfáltica quente, destinada a produzir mistura asfáltica quente sem exaustão utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado ou destinada a produzir mistura asfáltica quente utilizando ingredientes frios e carga “filler” utilizando energia solar térmica combinada (ESTC).

[0072] A usina preferencial para misturar asfalto quente de acordo com a invenção opera por lotes (traços em bateladas), misturados em proporções previamente dosadas, e compreende uma única câmara circular adaptada para receber os produtos asfálticos fresados granulares, em torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm. A câmara circular é adaptada para produzir energia térmica na forma de calor por meio de uma serpentina circular provida com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás. A serpentina circular é ‘ fixada na adjacência da parte lateral inferior da câmara circular. Esta serpentina circular é acoplada por meio de tubulação ao painel do módulo de energia solar térmica combinada (ESTC), recebendo radiação solar e sendo adicionalmente provida com resistência elétrica ou aquecedores alimentados a gás colocados diretamente em paredes laterais da câmara para operação automática em condições de ausência de disponibilidade de luz solar. O referido painel de módulo solar contribui para aumentar a capacidade de produção de energia térmica da usina para aquecimento, secagem e mistura utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado com aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente totalmente reciclada. A câmara circular é adicionalmente adaptada para receber os ingredientes frios com dimensões d até 75 mm e a carga “filler" e produzir calor com energia solar térmica combinada (ESTC) para aquecimento e secagem dos ingredientes frios para produção de mistura asfáltica quente.

[0073] A configuração preferencial da invenção, consistindo na usina para produção de mistura asfáltica quente utilizando energia solar térmica combinada (ESTC) compreende adicionalmente um sistema de refrigeração que utiliza um trocador de calor para reduzir a temperatura do gás quente e vapor descarregados para a atmosfera após passarem através do filtro purificador de ar adaptado para prover a circulação do fluido térmico aquecido em duas serpentinas no interior da câmara circular utilizada para aquecimento, secagem e mistura. A primeira serpentina fica localizada acima dos eixos rotativos e transfere calor para o lado interno das paredes do tanque de ingredientes frios para pré-aquecer os mesmos; a segunda serpentina, que também reduz a temperatura do vapor e gás produzidos na câmara, fica localizada na adjacência dos elementos filtrantes na parte superior do filtro purificador de ar. A serpentina recebe o fluido térmico proveniente do tanque de ingredientes frios e prossegue para a primeira fonte (primeira serpentina) para retomar para o sistema de comente térmica. A configuração preferencial do aparelho de acordo com a invenção, designadamente, ’ a usina para produção de mistura asfáltica quente utilizando energia solar térmica combinada (ESTC) inclui igualmente um ventilador de sopro provido na adjacência da segunda serpentina para soprar a corrente de vapor e gás produzida no processo de produção de mistura asfáltica quente.

[0074] A invenção aqui descrita e reivindicada compreende adicionalmente um método para produção de mistura asfáltica quente compreendendo uma percentagem total de produto asfáltico fresado utilizando energia solar térmica combinada (ESTC) ou para produção de mistura asfáltica quente com ingredientes frios e carga “filler" utilizando energia solar térmica combinada (ESTC). O método compreende a prover uma usina para mistura asfáltica quente adaptada para produzir mistura asfáltica quente com uma percentagem total de produto asfáltico fresado utilizando energia solar térmica combinada (ESTC) ou para produção de mistura asfáltica quente com ingredientes frios e carga “filler” utilizando energia solar térmica combinada (ESTC). A usina de mistura asfáltica quente compreende uma única câmara adaptada para receber e misturar os produtos utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado com aditivo asfáltico sólido. A câmara é adaptada para produzir calor através de uma fonte combinada de energia solar e energia elétrica, energia solar e energia de queima de gás, que transfere energia térmica para o fluido térmico ou gás em circulação no interior de uma serpentina de tubulação instalada na adjacência da parte lateral inferior da câmara para aquecimento, secagem e mistura de produto asfáltico fresado e produção de mistura asfáltica quente totalmente reciclada. A câmara é adicionalmente adaptada para receber os ingredientes frios, a carga “filler”, pneus moídos, borracha reciclada, fibras de piche, nanotubos de carbono, microesferas, fibras sintéticas, aditivo asfáltico sólido, e para produzir calor mediante utilização de energia solar térmica combinada (ESTC) para aquecer, secar e produzir a mistura asfáltica quente de primeira origem. O método compreende adicionalmente o encaminhamento do produto asfáltico fresado granular, na forma de torrões ou pedaços com dimensões • de até 100 mm para a câmara destinada a aquecer, secar e misturar o produto asfáltico fresado com aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente totalmente reciclada, encaminhamento dos ingredientes frios com dimensões de até 75 mm e carga “filler" para a câmara para aquecimento, secagem e mistura, para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem. [0075] No método preferencial de produção de mistura asfáltica quente com utilização de uma percentagem total de produto fresado, o produto fresado e o aditivo asfáltico sólido são aquecidos para uma temperatura idêntica à temperatura final da mistura asfáltica quente reciclada, e os ingredientes frios são aquecidos para uma temperatura mais baixa que a temperatura final da mistura asfáltica quente acabada. O método preferencial para produção de mistura asfáltica quente com utilização de uma percentagem total de produto asfáltico fresado inclui a separação dos ingredientes frios para produção de mistura asfáltica quente reciclada, e a combinação de produto fresado granular, em torrões ou pedaços com tamanhos de partícula de até 100 mm com aditivo asfáltico sólido constitui cem por cento (100%) dos materiais utilizados para produção de mistura asfáltica quente reciclada.

[0076] Desta forma, o objetivo da presente invenção compreende a prover uma usina para produção de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o produto utilizando energia solar térmica combinada (ESTC) para produção de mistura asfáltica quente reciclada ou para produção de mistura asfáltica quente, caracterizado por compreender: [0077] (a) uma câmara circular adaptada para receber e misturar aditivo asfáltico sólido e produto asfáltico fresado a granel, na forma de torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm, nas velocidades de 3,3 rpm; 6,6 rpm e 9,9 rpm;

[0078] (b) uma câmara circular adaptada para operar com energia solar térmica combinada (ESTC) para produção de energia térmica na forma de calor para aquecer e secar o produto asfáltico fresado;

[0079] (c) uma câmara circular adaptada para receber e misturar os ingredientes frios com dimensões de até 75 mm e a carga nas velocidades de 3,3 rpm; 6,6 rpm e 9,9 rpm;

[0080] (d) uma câmara circular adaptada para operar com energia solar térmica combinada (ESTC) para produzir energia térmica na forma de calor para aquecer os ingredientes frios e a carga “filler”-, [0081] (e) uma câmara circular adaptada para misturar aditivo asfáltico sólido utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado para produzir mistura asfáltica quente 100% reciclada; em uma quantidade de até 750 (setecentas e cinquenta) toneladas por hora; e, [0082] (f) uma câmara circular adaptada para misturar ingredientes frios, carga “filler" e asfalto líquido quente para produção de mistura asfáltica quente, em uma quantidade de até 750 (setecentas e cinquenta) toneladas por hora.

[0083] Em uma configuração preferencial da usina, a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura é adaptada para receber o produto asfáltico fresado com uma dimensão de até 100 mm.

[0084] Em uma configuração preferencial da usina, a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura é adaptada para receber os ingredientes frios e a carga “filler".

[0085] Em uma configuração preferencial da usina, o produto asfáltico fresado é transportado para a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, por meio do parafuso transportador para produto asfáltico fresado granular, na forma de torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm.

[0086] Em uma configuração preferencial da usina, os ingredientes frios são transportados para a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, por meio do parafuso transportador para ingredientes frios com dimensões de até 75 mm.

[0087] Em uma configuração preferencial da usina, existem uma pluralidade de anteparas providas diagonalmente (inclinadas) adaptadas para captura e retenção das partículas de fuligem e poeira transportadas em suspensão. [0088] Em uma configuração preferencial da usina, o produto asfáltico fresado não pode ser misturado com os ingredientes frios, e estes materiais são admitidos separadamente por meio de tremonhas, em que quando uma tremonha é aberta a outra é automaticamente fechada.

[0089] Em uma configuração preferencial da usina, a exaustão das partículas empoeiradas e fuligem, erguidas em suspensão após o aquecimento e a secagem, é naturalmente transportada da câmara circular para as anteparas e para os elementos de filtro de purificação de ar.

[0090] Em uma configuração preferencial da usina, a câmara circular é adaptada para receber o produto asfáltico fresado granular, na forma de torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm e o aditivo asfáltico sólido para produção de uma mistura 100% (cem por cento) “original”. Em uma configuração preferencial da usina, a câmara circular é adaptada para receber cimento asfáltico líquido e ingredientes frios com dimensões de até 75 mm e a carga “filler” para produção de uma mistura asfáltica quente de primeira origem.

[0091 ] Em uma configuração preferencial da usina, a câmara circular tem uma serpentina circular fixada à parte lateral e inferior que é aquecida por resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás acoplados ao módulo de energia solar térmica combinada para produção de energia térmica na forma de calor para aquecimento, secagem e mistura do produto asfáltico fresado ou dos ingredientes frios. Os resistores elétricos ou os bocais de aquecimento a gás podem igualmente ser fixados às partes laterais inferiores do aparelho.

[0092] Em uma configuração preferencial da usina, esta compreende adicionalmente um sistema incluindo um trocador de calor para refrigeração do vapor e gás que saem pela chaminé utilizando dois tubos formados em serpentina circular, que atuam como redutores de calor, provido no interior da câmara circular, servindo para pré-aquecer os ingredientes frios mantidos no silo/tanque * de alimentação fria que compreende os seguintes elementos: [0093] (a) uma primeira serpentina tubular provida na adjacência dos eixos de mistura e adaptada para receber o calor gerado na câmara circular de produção de mistura asfáltica quente;

[0094] (b) uma segunda serpentina tubular provida na adjacência dos elementos filtrantes e adaptada para receber o calor emitido a partir da parte superior do filtro purificador de ar; e, [0095] (c) uma tubulação adequada com uma bomba para circulação forçada do gás ou fluido térmico acoplada ao silo/tanque de alimentação fria e adaptada com uma peneira classifícadora de ingredientes frios para pré-aquecimento dos mesmos, reduzindo a quantidade de calor emitida da chaminé. [0096] Um outro objetivo da invenção consiste na provisão de um método de produção de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado e aquecendo, secando e misturando o material mediante utilização de energia solar térmica combinada (ESTC), caracterizado por compreender as etapas de: [0097] (a) prover uma usina projetada e construída para produção de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o material utilizando energia solar térmica combinada (ESTC), uma tal usina de asfalto compreendendo: [0098] (1) uma câmara circular adaptada para receber o produto fresado e misturar o mesmo com aditivo asfáltico sólido ou ingredientes frios com a carga “filler", nas velocidades de 3,3 rpm; 6,6 rpm e 9,9 rpm;

[0099] (2) uma serpentina tubular adaptada à câmara circular e equipada com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás que é acoplada ao painel de módulo de energia solar térmica combinada para produção de energia térmica na forma de calor, e para aquecimento e secagem do produto asfáltico fresado ou dos ingredientes frios e carga “filler"·, [00100] (3) um painel de módulo de energia solar térmica combinada ' adaptado com uma serpentina tubular de seção retangular com aquecimento por radiação solar em combinação com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás para ativação automática sempre que não existir luz solar disponível; e, [00101] (4) um trocador de calor adaptado com duas serpentinas tubulares com gás ou fluido térmico para pré-aquecimento dos ingredientes frios e redução da temperatura dos gases sendo emitidos para a atmosfera;

[00102] (b) transportar os ingredientes frios para a câmara circular;

[00103] (c) transportar a carga '‘"filler" para a câmara circular;

[00104] (d) transportar o aditivo asfáltico sólido para a câmara circular;

[00105] (e) aquecer e secar os ingredientes frios e a carga “filler” na câmara circular;

[00106] (f) transportar o produto asfáltico fresado para a câmara circular;

[00107] (g) misturar o produto asfáltico fresado com aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente reciclada, em quantidades de até 750 (setecentas e cinquenta) toneladas por hora; e, [00108] (h) misturar os ingredientes frios, a carga “/z//er”, e o cimento asfáltico líquido para produção de mistura asfáltica quente, em quantidades de até 750 (setecentas e cinquenta) toneladas por hora.

[00109] Em uma configuração preferencial, o método compreende adicionalmente as etapas de: [00110] (i) interromper a operação da bomba de asfalto se ocorrer qualquer ingresso, para o interior da câmara, de ingredientes frios conjuntamente com o produto fresado. A bomba é calibrada para produzir mistura asfáltica quente de primeira origem ou mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto fresado;

[00111] (j) receber o cimento asfáltico líquido tendo sido pesado ao invés de medido em termos de vazão mássica (para maior precisão, os cálculos são realizados com base no peso do produto ao invés de serem realizados mediante * cálculo de fluxo de massa); e, [00112] (k) esperar, durante o tempo necessário, na câmara circular, até o produto asfáltico fresado se encontrar totalmente reciclado sem nenhuma presença de torrões, homogêneo e sem variações de temperatura; por exemplo, com o produto asfáltico fresado fino apresentando uma determinada temperatura, o produto asfáltico fresado grosseiro apresentando uma outra temperatura, sem utilização de um meio de retificação de temperatura tais como aqueles utilizados para óleo diesel - óleo pesado ou aqueles utilizados para uma combinação de óleo pesado e gasolina.

[00113] Em uma outra configuração preferencial, a usina de mistura asfáltica quente é projetada e construída para produzir mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto fresado ou mistura asfáltica quente com ingredientes frios, utilizando energia solar térmica combinada (ESTC), e compreendendo adicionalmente: uma câmara circular para aquecimento, secagem e mistura provida com uma serpentina tubular fixada à parte lateral inferior que é aquecida por meio de resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás, em que um tal sistema de aquecimento da câmara é acoplado a um painel de módulo de energia solar térmica combinada que também opera com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás, as resistências ou aquecedores sendo ativados automaticamente sempre que não existir luz solar disponível, em que o referido painel de módulo de energia solar térmica combinada é útil para aumentar a capacidade de aquecimento da usina de asfalto, em que, nas serpentinas da câmara circular e no painel de módulo de energia solar térmica combinada, ocorre uma circulação de gás ou fluido térmico para propósitos de transferência de energia térmica na forma de calor para aquecimento, secagem e mistura do material utilizando uma percentagem total de produto fresado granular, em torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm e aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada, ou para aquecimento, secagem e mistura de ingredientes frios com dimensões de até 75 mm, carga ’ ‘y?/Zer” e cimento asfáltico líquido para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem, um tal método compreendendo adicionalmente as etapas de: [00114] (1) transportar os ingredientes frios do silo/tanque de alimentação fria, utilizando peneiras classificadoras e pré-aquecendo os ingredientes frios, para o interior da câmara circular para aquecimento, secagem e mistura;

[00115] (m) transportar o produto asfáltico fresado do silo/tanque de produto asfáltico fresado para o interior da câmara para aquecimento, secagem e mistura;

[00116] (n) misturar o aditivo asfáltico sólido com produto asfáltico fresado com dimensões de até 100 mm para produção de uma mistura asfáltica quente totalmente reciclada;

[00117] (o) misturar os ingredientes frios com carga “filler” ou fibras para produção de mistura asfáltica quente; e, [00118] (p) transportar a mistura asfáltica quente reciclada ou da mistura asfáltica quente de primeira origem para os silos/tanques de armazenagem de mistura asfáltica quente.

[00119] Em uma outra configuração preferencial do método, a mistura asfáltica quente reciclada produzida com utilização do método tem uma temperatura final que é igual à temperatura do produto asfáltico fresado aquecido e secado e a temperatura final da mistura asfáltica quente é mais elevada que a temperatura dos ingredientes frios aquecidos e secados.

[00120] Em uma outra configuração preferencial do método, o produto asfáltico fresado, com dimensões de até 100 mm, é submetido a aquecimento e secagem sem ser misturado com ingredientes frios superaquecidos.

[00121] Em uma outra configuração preferencial do método, a combinação do produto asfáltico fresado com dimensões de até 100 mm e do aditivo asfáltico sólido constitui a percentagem total (100%) do material utilizado para produção da mistura asfáltica quente reciclada.

[00122] Em uma outra configuração preferencial do método, a usina ’ utilizada para produção de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado ou para produção de mistura asfáltica com ingredientes frios utilizando energia solar térmica combinada compreende adicionalmente a refrigeração do vapor e gás produzidos na câmara circular de aquecimento, secagem e mistura, em que para ser capaz de operar, o sistema utilizado para reduzir a temperatura do vapor e gás produzidos pela câmara circular de aquecimento, secagem e mistura de materiais para produção de mistura asfáltica quente compreende uma primeira serpentina tubular circular preenchida com gás ou fluido térmico, provida acima dos semieixos utilizados para as operações de aquecimento, secagem e mistura, que transfere calor da mistura para esta primeira serpentina, aquecendo as paredes laterais de um tanque de armazenagem de ingredientes frios, provido com uma peneira classificadora, para provisão de um certo grau de pré-aquecimento e retomo do material para a câmara circular mediante utilização de uma bomba centrífuga para retomo do mesmo para a primeira serpentina provida na proximidade da saída de descarga dos elementos filtrantes, cujo propósito consiste na subtração de calor do vapor e gás sendo emitidos para a atmosfera e na transferência/recuperaçào desse calor para pré-aquecimento dos ingredientes frios, em que o método compreende adicionalmente as etapas de: [00123] (q) transporte de fluido aquecido na fonte através de serpentinas tubulares para o interior do silo/tanque de recepção de material frio para alimentação fria;

[00124] (r) redução de temperatura do vapor e gás ventilados para a atmosfera; e, [00125] (s) pré-aquecer os ingredientes frios para produção de mistura asfáltica quente.

[00126] Em uma outra configuração preferencial do método, o mesmo compreende adicionalmente a etapa de: [00127] (t) prover um ventilador para soprar o vapor e gás esfriados para fora da câmara circular.

Formas Preferenciais de Prática da Invenção [00128] Será aqui doravante feita referência aos desenhos e à descrição das configurações preferenciais da invenção de uma usina em que é misturado aditivo asfáltico sólido, utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado, para produção de uma mistura asfáltica totalmente reciclada ou mistura de cimento asfáltico com ingredientes frios e “filler” para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem utilizando energia solar térmica combinada para aquecimento e secagem dos ingredientes frios ou para aquecimento e secagem de produto asfáltico fresado de acordo com a presente invenção e conforme se encontra ilustrado nas Figuras 2 até 11. A usina preferencial para mistura de aditivo asfáltico sólido ou cimento asfáltico líquido é capaz de produzir mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total (100%) de produto asfáltico fresado. A usina de asfalto quente emprega uma câmara circular para aquecimento, secagem e mistura de produto asfáltico fresado granular, na fonna de torrões ou pedaços com dimensões de até 100 mm.

[00129] Nas configurações preferenciais da invenção, o produto fresado não precisa ser ajustado em graduações diferentes sem comprometimento da qualidade da mistura asfáltica reciclada; o produto pode ingressar diretamente na câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, sem comprometer a qualidade da mistura asfáltica reciclada. É contemplado no escopo da invenção que o produto fresado possa ser separado em graduações diferentes utilizando quaisquer meios que possam ser considerados adequados, muito embora uma tal separação não seja estritamente necessária.

[00130] Consequentemente, o produto fresado pode ser utilizado na usina preferencial de acordo com a invenção, sem requerer nenhum controle de dimensão e quantidade do produto fresado para permitir a produção de mistura asfáltica quente totalmente reciclada, já que é obtida a mesma fórmula de mistura asfáltica quente do pavimento asfáltico fresado anteriormente existente. ’ [00131] A câmara circular produz sua produção na forma de lotes ou bateladas fixas, utilizando dois eixos providos ortogonalmente em relação um ao outro e equipados com palhetas que raspam as partes laterais e inferior da câmara circular conforme é discutido mais abaixo. É contemplada no escopo da presente invenção a utilização de qualquer dispositivo apropriado, devidamente adaptado para misturar o produto fresado com uma dimensão de até 100 mm com aditivo asfáltico sólido, para produção de mistura asfáltica quente reciclada ou ingredientes frios com dimensões de até 75 mm, carga “filler” e cimento asfáltico líquido para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem.

[00132] O escopo da invenção também abrange a prover uma maior quantidade de eixos e de palhetas na câmara circular para aquecimento, secagem e mistura e para produção de mistura asfáltica quente tendo sido reciclada.

[00133] A Figura 2 é uma vista em perspectiva que ilustra a usina de mistura asfáltica quente; no centro da imagem é ilustrada a câmara circular que proporciona a secagem, aquecimento e mistura sem utilização de exaustão forçada, sem aplicação de chama direta aos ingredientes frios, e em segundo plano é ilustrado o painel de módulo de energia solar térmica combinada que opera em cooperação com o sistema de aquecimento da câmara circular. Na frente da câmara circular encontra-se ilustrado o silo/tanque de produto asfáltico fresado com seu transportador, do lado direito do mesmo encontram-se ilustrados os silos/tanques de ingredientes frios com uma peneira classifícadora, com meios de pré-aqueci mento e meios transportadores; e do lado esquerdo do desenho encontram-se ilustrados os silos/tanques para armazenagem da mistura asfáltica quente.

[00134] De acordo com as indicações, a figura 3 representa uma usina de asfalto 100 para mistura de aditivo asfáltico sólido com produto fresado ou cimento asfáltico líquido com ingredientes frios e os respectivos aparelhos conforme requeridos para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem ou para aquecimento e secagem de produto fresado utilizando energia solar ’ térmica combinada para mistura de aditivo asfáltico sólido utilizando uma percentagem total (100%) de produto asfáltico fresado com dimensões e quantidades similares às do pavimento asfáltico de onde teve origem o produto fresado, para produção de mistura asfáltica quente totalmente reciclada. A câmara utilizada para aquecimento, secagem e mistura de ingredientes frios ou produto asfáltico fresado 102, com uma serpentina tubular 104, com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás, é acoplada ao painel do módulo de energia solar térmica combinada (ESTC). No interior da serpentina circula um gás ou fluido térmico. Esta serpentina é aquecida por meio de resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás que operam para aquecimento, secagem e mistura dos ingredientes frios com cimento asfáltico líquido ou produto fresado com aditivo asfáltico sólido na câmara circular 102 para aquecimento, secagem, mistura e produção de mistura asfáltica ou mistura asfáltica totalmente reciclada. [00135] É contemplada no escopo da invenção a provisão da dimensão necessária para a capacidade de produção preferencial em cada usina de asfalto para mistura de aditivo asfáltico sólido com uma percentagem total de produto fresado. A serpentina tubular 104 de aquecimento térmico é adaptada para produzir calor para aquecer e secar a câmara circular 102 de rotação variável. A câmara circular preferencial é adaptada para receber o produto fresado com dimensões de até 100 mm para aquecer e secar o referido produto fresado sem misturar ingredientes frios superaquecidos com o produto fresado.

[00136] Os produtos asfálticos fresados com dimensões de até 100 mm são transportados do silo/tanque 106 de produto asfáltico fresado por meio do parafuso transportador 108 para produto fresado, do produto asfáltico fresado para mistura com o aditivo asfáltico sólido para produção de uma mistura asfáltica quente reciclada que é idêntica sob todos os aspectos à mistura originalmente utilizada (aqui designada como “original”). A câmara circular 102 recebe o produto fresado para aquecer e secar o mesmo com seus próprios meios de aquecimento (ao invés de misturar o produto com ingredientes frios superaquecidos) o que causa uma menor produção de fumaça pelo produto fresado, particularmente no que se refere às partículas finas do mesmo, com dimensões de aproximadamente 1,6 mm, que são as partículas do produto fresado que produzem a maior quantidade de fumaça quando sào aquecidas, com base na elevada razão de sua área superficial para o volume do referido material. Adicionalmente, quando o produto fresado fino produz fumaça, o cimento asfáltico contido nos finos do produto fresado é separado, queimado, e produz emissões poluentes que comprometem a qualidade e a produção da mistura asfáltica quente reciclada.

[00137] A usina preferencial de acordo com a invenção não permite que o produto fresado seja misturado com os ingredientes frios superaquecidos e seja dessa forma submetido a temperaturas não controladas, o que comprometería totalmente a qualidade da mistura asfáltica quente reciclada, um fato que não é aqui explicado mas do qual uma pessoa versada na técnica estará plenamente ciente. O produto fresado destinado a ser reciclado deverá ser aquecido normalmente. O produto fresado não pode ser reciclado com temperaturas variáveis.

[00138] Ainda examinando a Figura 3, a câmara circular 102, preferencial é adaptada para também receber os ingredientes frios com dimensões de até 75 mm, para aquecer e secar os ingredientes frios com o objetivo de produzir uma mistura asfáltica quente de primeira origem. A câmara circular para produto fresado ou ingredientes frios 102 recebe os ingredientes frios através da extremidade lateral superior da câmara 102 através da comporta 130, e os ingredientes frios recebidos na câmara através da comporta 130 são submetidos a aquecimento e secagem.

[00139] O aquecimento é provido por meio de uma combinação de energia térmica solar e energia elétrica com uma serpentina para gás ou fluido térmico 104 na parte lateral inferior da câmara circular e resistências elétricas 123 na parte lateral inferior da câmara circular, atuando por condução térmica, com o calor sendo removido na superfície pelas palhetas 140, e por uma combinação de radiação e convecção para aquecimento e secagem dos ingredientes frios ou do produto fresado para produção de mistura asfáltica quente reciclada. Nas serpentinas tubulares 104, o aquecimento é provido por transferência térmica através de convecção forçada entre a fonte quente e o receptor/alvo frio.

[00140] Os ingredientes frios são transportados para a câmara 102 provenientes dos silos/tanques 110 de ingredientes frios, por meio do parafuso transportador 112. A câmara 102 é equipada com dois eixos 125 providos perpendiculannente um ao outro, que compreendem palhetas 140 de mistura e transporte, localizadas no interior da câmara circular para provisão da mistura dos ingredientes frios com o cimento asfáltico líquido para produção da mistura asfáltica quente de primeira origem ou para mistura de aditivo asfáltico sólido com produto fresado para produção de mistura asfáltica quente totalmente reciclada. [00141] O filtro purificador é adaptado para capturar a poeira produzida pelo aquecimento e secagem da mistura asfáltica quente. Nas configurações preferenciais não existe necessidade de um transportador helicoidal sem fim tipo parafuso de Arquimedes nem de um dispositivo tipo ciclone com separador horizontal ou vertical, além de não haver necessidade de uma válvula de recuperação de finos, na medida em que a poeira em forma de partículas se deposita sobre a mistura por gravidade no interior da câmara circular 102 sem requerer quaisquer meios de retomo mecânico, utilizando o pré-separador acionado por gravidade.

[00142] A energia solar térmica combinada (ESTC) para produção de mistura asfáltica quente permite o maior rendimento de produção possível em termos de percentagem, proporcionalmente ao uso da mesma como fonte de energia alternativa, por exemplo, o trabalho de pavimentação asfáltica não pode ser realizado em condições de tempo chuvoso.

[00143] Examinando agora a Figura 4, encontra-se ilustrada na mesma uma vista parcial da câmara circular 102 com a serpentina de troca térmica 177 e a serpentina 178 e o filtro preferencial 120, que é adaptado para retirar por filtragem a poeira e partículas de produto fresado que ascendem em suspensão acima da mistura quando a mesma é produzida e são incapazes de passar através dos elementos filtrantes, sendo decantadas, retomando por gravidade para se depositarem sobre a mistura asfáltica quente sem necessidade de quaisquer meios mecânicos de retomo. Enquanto a matéria em partículas e poeira retidas no filtro 120 retomam por gravidade, a mistura asfáltica quente dispõe de mais tempo para ser produzida adequadamente. As partículas, designadamente, produto fresado revestido com poeira, não aderem à câmara em virtude do aquecimento permanente no fundo e na parede lateral da câmara circular 102.

[00144] Entre os eixos rotativos 125 e a serpentina tubular 177 existem uma pluralidade de elementos 156A destinados a reterem a matéria em partículas que se encontram em suspensão e proverem o retomo da mesma para o processo de produção da mistura asfáltica quente.

[00145] Particularmente, o ventilador 152 produz um fluxo de ar na parte superior do filtro 120 para fazer o gás filtrado abandonar o processo através da chaminé 134.

[00146] A câmara preferencial 102 de acordo com a invenção permite que os gases filtrados limpos produzidos para aquecimento e secagem dos ingredientes frios ou produto fresado tenham sua temperatura reduzida ao saírem pela chaminé para a atmosfera na medida em que não é utilizada combustão de combustíveis fósseis, o que comprometería a qualidade da mistura asfáltica quente e contribuiría negativamente para o problema do aquecimento global. A mesma preferência é igualmente dada à serpentina tubular inferior 177 e à serpentina tubular superior 187, que transferem energia térmica na forma de calor proveniente dos gases quentes que abandonam os eixos rotativos e dos gases quentes que abandonam os elementos filtrantes, respectivamente, para o fluido térmico que irá pré-aquecer os ingredientes frios, dessa fonna refrigerando os gases que saem através da chaminé 134, e simultaneamente pré-aquecendo o silo/tanque de alimentação fria.

[00147] Ainda com referência à Figura 4, encontra-se ilustrada na mesma uma vista em corte transversal parcial da câmara circular 102 e do filtro purificador de ar 120. De acordo com as indicações na Figura 4, o filtro preferencial 120 é adaptado para reter as partículas, poeira e fuligem, erguidas em suspensão, para aquecimento e secagem dos ingredientes frios ou do produto asfáltico fresado fazendo as mesmas retomarem por gravidade para o processo de produção de mistura asfáltica quente, mediante utilização do pré-separador de tipo de gravidade.

[00148] O filtro preferencial 120 inclui adicionalmente um espaço anular 156 no qual se encontram contidos os elementos filtrantes. O espaço anular 156, preferencial é adaptado para reter o material em partículas colocado em suspensão durante o aquecimento e a secagem dos ingredientes frios ou do produto asfáltico fresado. A câmara para aquecimento, secagem e mistura 102 compreende adicionalmente uma comporta 160 através da qual a mistura asfáltica quente é descarregada quando se encontra terminada. A usina de mistura asfáltica quente preferencial de acordo com a invenção inclui a redução da temperatura dos gases emitidos para a atmosfera utilizando um silo/tanque dedicado, equipado com uma peneira de alta frequência no interior do silo/tanque para graduação dos ingredientes frios. É contemplado no escopo da invenção, entretanto, que os ingredientes frios possam ser possivelmente separados em diferentes tamanhos mediante utilização de quaisquer meios considerados adequados. Este silo/tanque recebe energia térmica na fonna de calor que tem origem em duas serpentinas tubulares que proporcionam troca térmica. A primeira serpentina 177 é fixada sobre os eixos rotativos e palhetas e a segunda serpentina 178 é fixada sobre a saída de descarga dos elementos filtrantes para transferir uma parte do referido calor para as paredes laterais do silo/tanque 110 de alimentação fria para pré-aquecer o mesmo e reduzir a temperatura dos gases na saída da chaminé 152. [00149] Fazendo agora referência à Figura 5, encontra-se ilustrada na mesma uma vista de corte transversal parcial tomada ao longo da linha A-A da Figura 3. Conforme se encontra ilustrado na Figura 5, a usina de asfalto quente 100 é provida para misturar ingredientes frios ou produto asfáltico fresado na câmara 102 e a serpentina 104 é provida com tubulação 155 para circulação de gás ou fluido térmico, ligando a usina ao painel de módulo de energia solar térmica combinada com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás. O painel de módulo de energia solar térmica combinada (ESTC) é provido com uma pluralidade de lentes de focalização que produzem como saída energia térmica na forma de calor para aquecimento de uma serpentina tubular com seção transversal retangular do referido painel e para transferência de energia térmica na forma de calor para o gás ou fluido térmico. Acopladas à citada serpentina tubular de seção transversal retangular encontram-se providas resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás líquido de petróleo (GLP) ou gás natural que operam aquecendo a referida serpentina automaticamente sempre que não existir luz solar disponível, dessa forma substituindo, parcialmente ou inteiramente, o calor gerado pelos raios solares através dos focos das lentes convergentes e/ou cilindros solares térmicos. Este gás ou fluido térmico é bombeado para a outra serpentina circular tubular que se encontra acoplada à parte lateral inferior da câmara circular da usina de asfalto, que é igualmente provida com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás na adjacência da referida serpentina circular tubular na parte lateral inferior da câmara circular para operarem automaticamente sempre que não houver disponibilidade de luz solar. O painel de módulo de energia solar térmica combinada contribui para aumentar a capacidade de geração de energia térmica da usina de asfalto. O presente sistema opera basicamente da seguinte maneira: em primeiro lugar por radiação solar térmica por meio da focalização dos raios solares que atravessam as lentes convergentes, providas na forma de um grande número de unidades e que transferem energia térmica na forma de calor por convecção entre a fonte quente e a fonte que não recebe energia solar (na câmara circular existem resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás como únicas alternativas). A parede externa da serpentina circular mais quente aquece por condução térmica a parede da tubulação mais fria que se encontra em contato com o gás ou fluido térmico para que o mesmo possa receber energia térmica na forma de calor para fornecimento à câmara circular para aquecimento e secagem dos ingredientes frios para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem ou de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto fresado. [00150] Fazendo agora referência à Figura 8, encontra-se ilustrada na mesma uma vista de corte transversal parcial tomada ao longo da linha 1-1 da figura 5, na qual se encontra ilustrada a serpentina tubular circular 104 com resistências elétricas 123 ou aquecedores alimentados a gás com a saída 155 da tubulação de gás ou fluido térmico sendo encaminhada para o painel de módulo de energia solar ténnica combinada.

[00151] Fazendo agora referência à Figura 6, encontra-se ilustrada na mesma uma vista de corte transversal parcial tomada ao longo da linha B-B da Figura 3. De acordo com a ilustração da Figura 6, a usina de mistura asfáltica quente inclui a câmara 102 com aquecimento solar térmico combinado em que a serpentina é aquecida por convecção, a placa é aquecida por condução, transferindo radiação e convecção por meio da superfície quando as palhetas raspam a placa do fundo e a parede lateral a uma altura suficiente para aquecer e secar os ingredientes frios ou o produto fresado, ilustrando o eixo para aquecimento, secagem e mistura 125 acoplado ao eixo de acionamento vertical adequado 116 com velocidade de rotação angular variável, designadamente, 3,3 rpm para aquecimento e secagem dos ingredientes frios com dimensões de até 75 mm ou produto fresado granular, na forma de torrões ou em pedaços com dimensões de até 100 mm; uma velocidade de 6,6 rpm para mistura com cimento asfáltico líquido ou aditivo asfáltico sólido; e uma velocidade de 9,9 rpm para promover a saída da mistura acabada através da comporta 160 sobre o transportador de arrasto para a mistura asfáltica quente 141, a ser descarregada no interior dos silos/tanques de armazenagem 190 (não exibidos). É contemplado no escopo da invenção, entretanto, que a mistura asfáltica quente acabada seja * transportada da câmara para o silo/tanque de armazenagem mediante utilização de quaisquer meios considerados adequados. Adicionalmente, na usina de asfalto para mistura asfáltica quente são providas uma pluralidade de anteparas 156A na câmara 102 para o propósito de fazer a poeira retomar para a mistura asfáltica quente.

[00152] Fazendo agora referência à Figura 9, encontra-se ilustrada na mesma uma vista de corte transversal parcial tomada ao longo da linha 2-2 da Figura 6, ilustrando o eixo rotativo 125 com as palhetas 140 para aquecimento, secagem e mistura dos ingredientes frios com cimento asfáltico líquido ou uma percentagem total de produto fresado com aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente que sai através da comporta 160.

[00153] Fazendo agora referência à Figura 7 encontra-se ilustrada na mesma uma vista superior de corte transversal parcial de uma configuração alternativa da usina de asfalto 200 para produção de mistura asfáltica quente. A Figura 7 representa agora uma segunda alternativa simplificada 200 na qual, em adição à inexistência de quatro silos/tanques de produto fresado, inexiste igualmente um parafuso transportador para produto fresado. Nesta configuração alternativa, o produto fresado utiliza a mesmo parafuso transportador que é utilizada para os ingredientes frios 208 bem como dois silos/tanques de produto fresado e três silos/tanques utilizados para ingredientes frios. Isto é possível devido ao fato de que a usina preferencial de acordo com a invenção não permite o processamento de mistura asfáltica quente parcialmente reciclada, ou seja, ela altemativamente processa mistura asfáltica quente de primeira origem ou processa mistura asfáltica quente totalmente reciclada. A usina foi projetada e construída para produzir, separadamente, mistura asfáltica quente de primeira origem ou mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto fresado. Na presente configuração alternativa simplificada, não existem silos/tanques para armazenagem de mistura asfáltica quente. Esta última é armazenada na usina de asfalto propriamente dita por meio de armazenagem dinâmica e aquecimento constante até ser descarregada na tremonha do elevador de arrasto para ser dali descarregada para caminhões tipo caçamba. A configuração alternativa simplificada mantém o mesmo painel de módulo de energia solar térmica combinada (ESTC) que coopera com o sistema de aquecimento da usina de asfalto, sendo meramente reduzida neste caso a quantidade produzida de mistura asfáltica quente de primeira origem ou de mistura asfáltica quente com percentagem total de produto fresado. Entretanto, a configuração alternativa 200 de usina de mistura asfáltica quente inclui uma câmara circular para aquecimento, secagem e mistura 202 que é adaptada para receber o produto fresado do silo/tanque 206 ou para receber ingredientes frios do mesmo silo/tanque 206 na medida em que a usina alternativa 200 inclui esta possibilidade. A usina trabalha produzindo somente mistura asfáltica quente de primeira origem ou mistura asfáltica quente totalmente reciclada utilizando a mesmo parafuso transportador 208, utilizada para produto fresado ou para ingredientes frios, dependendo da mistura asfáltica quente que se pretende produzir. Os gases limpos provenientes do filtro purificador 220 saem naturalmente em uma condição menos aquecida através da chaminé 230 para a atmosfera. Ainda com referência à Figura 7, na usina alternativa 200 de mistura asfáltica quente, os ingredientes frios aquecidos e secados, ou produto fresado, não precisam ser transportados para a câmara 202 na medida em que já se encontram no interior da mesma. A mistura asfáltica quente é transportada da câmara 202 pelo elevador de arrasto 250 para o interior do silo/tanque de descarga 252. A usina alternativa 200 de mistura asfáltica quente inclui um sistema de retomo acionado por gravidade para o material em partículas que se encontram em suspensão, constituído por poeiras e fuligem, que se separam dos ingredientes frios ou do produto fresado na ocasião do aquecimento e secagem dos mesmos para produção da mistura asfáltica quente.

[00154] A usina alternativa 200 de mistura asfáltica quente é igualmente diferente da usina 100 de mistura asfáltica quente. Por exemplo, o silo/tanque e o percurso de alimentação para o produto fresado na usina alternativa 200 são os mesmos utilizados para os ingredientes frios, dessa forma economizando espaço nas instalações sem comprometimento da qualidade da mistura asfáltica quente. Deverá ser assinalado que na usina alternativa 200 de mistura asfáltica quente não existe nenhum silo/tanque para armazenagem da mistura asfáltica quente. A mistura asfáltica quente é transportada pelo elevador de arrasto 250 para o silo/tanque 252.

[00155] Fazendo agora referência à Figura 10, encontra-se ilustrada na mesma uma vista de corte transversal parcial de uma situação alternativa, ainda mais simplificada. A Figura 10 representa uma terceira alternativa 300, ainda mais simplificada, na qual adicionalmente à inexistência de um elevador de arrasto para a mistura asfáltica quente acabada, a usina tem dimensões menores, possui apenas dois silos/tanques, sendo um silo/tanque para ingredientes frios 305 e um outro silo/tanque para produto fresado 310. Os ingredientes frios ou o produto fresado são recebidos na câmara circular 302 por meio do parafuso transportador 357, que transporta qualquer material que for selecionado para produzir qualquer mistura asfáltica quente que se pretender obter. A usina de asfalto alternativa 300 não possui um elevador de caçamba para transporte de ingredientes quentes, não possui uma peneira classificadora para graduação dos ingredientes quentes, não possui um tanque dosador para pesar ingredientes quentes, dessa forma permitindo que a usina se erga a uma altura menor relativamente às torres das usinas convencionais alimentadas por gravidade. Nesta usina alternativa preferencial 300 de acordo com a invenção, o carregamento é realizado sob a usina de asfalto, nos caminhões. A configuração alternativa 300 é projetada e construída para plantas com um raio geométrico de até 3,50 metros. É igualmente provida uma redução do tamanho do painel de módulo de energia solar combinada conforme explicado anteriormente para cooperação com o sistema de aquecimento da usina de asfalto alternativa 300. Na terceira alternativa a mistura asfáltica quente sai através de duas comportas 355 conforme a ilustração da Figura 11, na parte inferior da usina de asfalto, diretamente para o interior dos caminhões tipo caçamba, ou permanece armazenada na usina propriamente dita.

[00156] A presente invenção compreende adicionalmente um método de produção de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto fresado e de produção de mistura asfáltica quente de primeira origem mediante aquecimento e secagem dos ingredientes frios com utilização de energia solar térmica combinada (ESTC).

[00157] O método preferencial de acordo com a invenção compreende a prover uma usina para misturar aditivo asfáltico sólido que não constitui uma instalação adaptada sendo ao invés disso projetada e construída para realizar reciclagem utilizando uma quantidade total de produto asfáltico fresado e para produzir mistura asfáltica quente de primeira origem mediante aquecimento e secagem dos ingredientes frios utilizando energia solar térmica combinada.

[00158] A usina preferencial inclui uma câmara circular que combina as funções de secagem e mistura que sào realizadas no interior do mesmo recipiente mediante utilização de uma pluralidade de velocidades de operação, designadamente, 3,3 rpm para aquecimento e secagem dos ingredientes frios ou do produto fresado; 6,6 rpm para mistura dos ingredientes frios ou do produto fresado com cimento asfáltico líquido para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem sem utilização de exaustão forçada nem aplicação de fogo ou chama aos ingredientes frios, ou para mistura de aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente totalmente reciclada, e 9,9 rpm para descarga da mistura asfáltica quente acabada.

[00159] Nas configurações preferenciais de acordo com a invenção, o método compreende adicionalmente a etapa de formação de uma usina de mistura asfáltica quente equipada com um filtro purificador acoplado à câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, em que tal filtro é adaptado para retirar por filtragem as partículas de poeira erguidas em suspensão durante o aquecimento e a secagem dos ingredientes frios ou do produto fresado, em que essa poeira retoma para o processo por gravidade, sendo subsequentemente incorporada à mistura asfáltica quente de primeira origem ou à mistura asfáltica quente totalmente reciclada.

[00160] Para deslocar os gases filtrados limpos originários do aquecimento e secagem da mistura, é adaptado um ventilador de sopro na parte superior do filtro. Adicionalmente ao sistema preferencial de retomo por gravidade do material em partículas em suspensão, tal como poeira e fuligem, é igualmente incluída uma pluralidade de placas de anteparo adaptadas de tal fonna que todas as partículas de poeira tendo sido produzidas possam ser feitas retomar dessa fonna para a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura.

[00161] O método preferencial inclui adicionalmente a etapa de adição do cimento asfáltico líquido (CAL) aos ingredientes frios e aditivo asfáltico sólido ao produto asfáltico fresado na câmara circular para aquecimento, secagem e mistura. A câmara também transporta a mistura asfáltica quente ou a mistura asfáltica quente totalmente reciclada para um transportador de arrasto para mistura asfáltica quente por meio de uma tremonha fixada à câmara circular.

[00162] O transportador de arrasto preferencial transporta então a mistura asfáltica quente para um silo/tanque de mistura asfáltica quente. O método preferencial também inclui a etapa de transporte do material de partículas de poeira, fuligem e partículas revestidas de produto fresado das placas de antepara, por gravidade, para incorporação das mesmas à mistura asfáltica quente ou à mistura asfáltica com percentagem total de produto fresado. O método preferencial inclui adicionalmente a etapa de movimentação do gás filtrado limpo mediante utilização de um ventilador de sopro. São obtidas diversas vantagens dos métodos preferenciais de acordo com a presente invenção. Por exemplo, nas configurações preferenciais do dispositivo e método para uma usina para mistura de aditivo asfáltico sólido com utilização de uma percentagem total de produto fresado ou mistura de cimento asfáltico líquido com ingredientes frios e carga “filler" para produção de mistura asfáltica quente de primeira origem utilizando energia solar térmica combinada, o produto asfáltico fresado não precisa ser classificado, graduado, pode ser provido em dimensões de até 100 mm e pode ser então introduzido na câmara circular para aquecimento, secagem e mistura com aditivo asfáltico sólido para produção da mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada, e a produção de fumaça e outras emissões prejudiciais causadas pelo aquecimento e secagem do produto fresado é reduzida. O produto fresado não é misturado com os ingredientes frios superaquecidos (tal como em usinas convencionais), bem como a temperatura do mesmo é gradualmente aumentada até alcançar a temperatura mínima requerida para o processo. A provisão do produto fresado em tamanhos de até 100 mm também proporciona um melhor controle das características da mistura asfáltica quente reciclada produzida pela usina sem necessidade de controle da graduação e proporções do produto fresado visto que o processo recicla a mistura asfáltica quente de onde se originou o pavimento asfáltico fresado, independentemente de proporções ou graduações. [00163] As configurações preferenciais também não pennitem que as partículas existentes de poeira ou fuligem dos ingredientes frios ou do produto fresado sejam transportadas através do ar, e elimina adicionalmente qualquer aderência da mistura asfáltica quente à usina visto que a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura é constantemente aquecida por uma serpentina tubular preenchida com gás ou fluido térmico na parte lateral inferior da usina. [00164] A usina é provida com meios de acionamento utilizando uma bomba hidráulica operada manualmente para permitir a retirada da mistura asfáltica quente acabada ou para acabamento da mesma sempre que ocorrer uma interrupção de fornecimento de energia, uma interrupção de operação, uma avaria, etc. A câmara circular é revestida na parte do fundo e na parede lateral com um material de chapa resistente a desgaste. O aquecimento da parte inferior e da parede lateral da câmara circular é provido por condução através da chapa, e é removido pelas palhetas na superfície da mesma por uma combinação de radiação e convecção. O fluido térmico é aquecido por convecção forçada.

[00165] Relativamente ao sistema preferencial de acordo com a invenção para refrigeração da emissão de vapor e gás durante a produção de mistura asfáltica quente e de mistura asfáltica quente reciclada, o sistema é descrito e ilustrado compreendendo duas serpentinas para refrigeração do vapor e gases. É contemplado no escopo da invenção a provisão, confonne for necessário ou desejado, de uma maior quantidade de serpentinas de refrigeração por vapor ou gás para operação no processo de produção de mistura asfáltica quente de primeira origem ou de mistura asfáltica quente totalmente reciclada.

[00166] Fazendo referência à Figura 4, encontra-se ilustrada na mesma uma vista de corte transversal parcial da câmara circular, ilustrando as serpentinas tubulares de refrigeração. Conforme se encontra indicado na Figura 4, a serpentina inferior preferencial é adaptada para receber o fluido térmico tendo sido aquecido por convecção forçada, e transfere este calor por condução para as paredes laterais do tanque de ingredientes frios para prover uma certa medida de pré-aquecimento dos ingredientes frios por radiação e convecção através destas paredes laterais, e inclui o retomo do fluido térmico para a câmara circular para aquecimento, secagem, e mistura, na qual é adaptada a segunda serpentina tubular de refrigeração na proximidade dos elementos filtrantes para refrigeração do vapor e gás que passam através dos mesmos, causando o aquecimento do fluido térmico e prosseguindo para a primeira serpentina de onde é transferida energia térmica na forma de calor, por convecção, para novamente ser transferido calor por condução na chapa interna, com transferência de energia térmica por radiação e convecção através da chapa externa para os ingredientes frios presentes na alimentação fria para pré-aquecimento dos mesmos.

Exemplos de prática do Processo de acordo com a Invenção [00167] Serão apresentados a seguir dois exemplos de produção, respectivamente de mistura asfáltica quente de primeira origem e de produção de mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada, com utilização do processo de acordo com a presente invenção.

[00168] Em primeiro lugar, em um exemplo de produção de mistura asfáltica quente de primeira origem, a usina circular é ligada e começa a girar seus braços rotativos a uma primeira velocidade de 3,3 rpm, que é utilizada para aquecimento e secagem dos ingredientes frios que formam a mistura que se pretende produzir. O processo prossegue até alcançar uma temperatura de 400°C, quando então o parafuso transportador começa a carregar a usina circular, de acordo com a fórmula específica pretendida de acordo com o projeto, que serve para substituir placas de concreto, tanto de concreto convencional quanto de concreto reforçado, de seções pavimentadas de tipo rígido que apresentam problemas. Os parâmetros de peneiramento dessa mistura de primeira origem encontram-se ilustrados na Tabela 1 abaixo: Tabela 1 - FÓRMULA POR PESO

[00169] Além da adição de 6,5% de cimento asfáltico aperfeiçoado com polímeros em uma faixa de 3 até 6%.

[00170] O carregamento da usina circular de acordo com a presente invenção começa sempre por ordem crescente de tamanho, com os ingredientes frios de menor tamanho, seguidos pelos ingredientes frios de maior tamanho. Após este carregamento, que será proporcional ao tamanho da usina circular a ser utilizada, isto é, serão utilizadas usinas menores para escalas de produção menores e serão utilizadas usinas circulares de maiores dimensões para escalas de produção maiores, limitadas a 750 toneladas por hora, aguarda-se até que a mistura seca dos ingredientes frios alcance uma temperatura entre 150°C e 160°C, o que normalmente ocorre em um período de 25 até 30 minutos (mistura seca). Neste ponto, é feita a adição do cimento asfáltico líquido convencional ou do cimento asfáltico líquido aperfeiçoado com polímeros em uma faixa de 3% até 6%, a uma temperatura dentro de uma faixa de 165°C até 175°C, quando então a mistura asfáltica quente de primeira origem terá sido completada, em lotes ou bateladas individuais de até 750 toneladas por hora, a uma temperatura entre 160°C e 165°C. Após dez minutos de mistura úmida, a uma velocidade de 6,6 rpm, a mistura asfáltica quente de primeira origem abandona a usina circular, sendo nessa altura feita circular a uma velocidade de 9,9 rpm, com suas especificações mecânicas adequadas, isto é, módulo de elasticidade e resistência de tração superiores àqueles apresentados pela mistura asfáltica quente de primeira origem produzida com utilização de usinas e processos convencionais, simultaneamente sem utilizar, em nenhum momento, qualquer exaustão forçada nem aplicação direta de chama aos ingredientes frios.

[00171] No segundo exemplo, que é destinado à produção de uma mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada, com utilização de produtos asfálticos fresados na forma de torrões ou em formas granulares, utilizando a presente técnica de reciclagem a quente, o processo é substancialmente similar àquele descrito acima com relação à produção de mistura asfáltica quente de primeira origem, com mera substituição da fórmula utilizada para a mistura asfáltica quente de primeira origem pela fónnula utilizada para mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada, designadamente: em primeiro lugar, a usina circular é ligada e começa a girar seus braços rotativos à primeira velocidade de 3,3 rpm, aproximadamente, quando então são aquecidos, secados e amolecidos os produtos asfálticos na forma de torrões e/ou produtos asfálticos fresados, de forma gradual até ser obtida a separação dos mesmos, em que tais produtos constituem a mistura asfáltica quente reciclada que se pretende reciclar totalmente (100%). Após a usina circular alcançar a temperatura de 400°C aproximadamente, o parafuso transportador de carga começa a carregar a usina circular conforme especificado em cada fórmula pretendida de acordo com o projeto de mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclado, que neste exemplo será preparada utilizando como ingredientes os produtos asfálticos fresados obtidos de uma fonte pavimentada previamente existente, compreendidos por ingredientes frios classificados na faixa “C” pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes - DNIT e utilizando um aditivo asfáltico sólido emborrachado. O peneiramento dessa mistura asfáltica totalmente reciclada encontra-se ilustrado na Tabela 2 abaixo: Tabela 2 - FÓRMULA POR PESO

[00173] Além da adição de 15% de cimento asfáltico aperfeiçoado com polímeros em uma faixa de 4 até 6%.

[00174] A usina circular de acordo com a presente invenção é carregada com os produtos asfálticos fresados. Após ser carregada, aguarda-se que esta mistura alcance uma temperatura entre 150°C e 160°C, de tal forma que o produto de asfalto fresado fino seja separado do produto asfáltico fresado grosseiro, o que normalmente ocorre em um período de 25 a 30 minutos, relativamente à mistura seca. Neste ponto, é adicionado aditivo asfáltico emborrachado sólido de acordo com a especificação do projeto, que neste exemplo é de 7% por peso, à temperatura ambiente, sendo dessa fonna obtida a mistura asfáltica quente totalmente (100%) reciclada na fonna de lotes ou bateladas individuais de até 750 toneladas por hora (sempre tendo em mente que usinas circulares de menor porte produzirão menores quantidades de trabalho por hora que usinas circulares de maior porte) a uma temperatura entre 160°C e 165°C . Após aproximadamente dez minutos, correspondendo ao tempo necessário para que o aditivo asfáltico emborrachado sólido se misture adequadamente com os produtos asfálticos fresados, o que ocorre a uma velocidade de rotação de 6,6 rpm, a mistura asfáltica quente totalmente reciclada abandona a usina circular, à velocidade final de 9,9 rpm, apresentando todas as especificações mecânicas adequadas, designadamente: módulo de elasticidade e resistência à tração iguais ou superiores aqueles da mistura asfáltica quente previamente presente no pavimento asfáltico anteriormente à fresagem, sem utilização de ingredientes frios de nenhum tipo, sejam estes superaquecidos ou não, tal fato estabelecendo uma distinção entre o presente processo e qualquer outro processo conhecido até esta data.

REIVINDICAÇÕES

Claims (2)

1. Usina para produzir mistura asfáltica quente utilizando percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o mesmo utilizando energia solar térmica combinada (ESTC), para produção de mistura asfáltica quente reciclada ou para produção de mistura asfáltica quente, tal como a descrita na patente de invenção PI0805496-7, compreendendo: (a) uma câmara circular adaptada para receber e misturar aditivo asfáltico sólido e produto asfáltico fresado a granel, na fonna de torrões ou pedaços com tamanhos de até 100 mm, nas velocidades de 3,3 rpm, 6,6 rpm e 9,9 rpm; (b) uma câmara circular adaptada para funcionai· com energia solar térmica combinada (ESTC) para produzir energia térmica na fonna de calor para aquecer e secar o produto asfáltico fresado; (c) uma câmara circular adaptada para receber e misturar ingredientes frios com tamanhos de até 75 mm e a carga “filler”, nas velocidades de 3,3 rpm, 6,6 rpm e 9,9 ípm; (d) uma câmara circular adaptada para operar com energia solar ténnica combinada (ESTC) para produzir energia térmica na forma de calor para aquecer os ingredientes frios e a carga “filler ”; (e) uma câmara circular adaptada para misturar aditivo asfáltico sólido utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado para produzir mistura asfáltica quente 100% reciclada, em uma quantidade de até 750 (setecentas e cinquenta) toneladas por hora; e, (f) uma câmara circular adaptada para misturar os ingredientes frios, a carga “filler" e asfalto líquido quente para produção de mistura asfáltica quente em uma quantidade de até 750 (setecentas e cinquenta) toneladas por hora, caracterizada pelo fato de que o produto asfáltico fresado é transportado para a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, por meio de um parafuso transportador.

2. Método para produzir mistura asfáltica quente utilizando percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecer, secar e misturar o mesmo utilizando energia solar térmica combinada (ESTC), tal como o descrito na patente de invenção PI0805496-7, compreendendo as etapas de: (a) prover uma usina projetada e construída para produção de mistura asfáltica quente utilizando uma percentagem total de produto asfáltico fresado e para aquecimento, secagem e mistura do material utilizando energia solar térmica combinada (ESTC), a referida usina de asfalto compreendendo: (1) uma câmara circular adaptada para receber o produto fresado e misturar o mesmo com aditivo asfáltico sólido ou ingredientes frios com a carga “filler”, nas velocidades de 3,3 rpm, 6,6 rpm e 9,9 rpm; (2) uma serpentina tubular adaptada na câmara circular com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás que é acoplada ao painel de módulo de energia solar ténnica combinada para produção de energia térmica na forma de calor e para aquecimento e secagem do produto asfáltico fresado ou dos ingredientes frios e carga “filler”·, (3) um painel de módulo de energia solar térmica combinada adaptado com uma serpentina tubular retangular com aquecimento por radiação solar em combinação com resistências elétricas ou aquecedores alimentados a gás sendo estes últimos ativados automaticamente sempre que não existir disponibilidade de luz solar; e, (4) um trocador de calor adaptado com duas serpentinas de tubulação com gás ou fluido térmico para pré-aquecimento dos ingredientes frios e para redução da temperatura dos gases sendo emitidos para a atmosfera; (b) transportar os ingredientes frios para a câmara circular; (c) transportar a carga “filler ” para a câmara circular; (d) transportar o aditivo asfáltico sólido para a câmara circular; (e) aquecer e secar os ingredientes frios e a carga “filler” no interior da câmara circular; (f) transportar o produto asfáltico fresado para a câmara circular; (g) misturar o produto asfáltico fresado com aditivo asfáltico sólido para produção de mistura asfáltica quente reciclada em uma quantidade de até 750 (setecentas e cinquenta) toneladas por hora; e, (h) misturar os ingredientes frios, a carga “filler”, e o cimento asfáltico líquido para produção de mistura asfáltica quente em uma quantidade de até 750 toneladas por hora, caracterizado pelo fato de que o produto asfáltico fresado é transportado para a câmara circular para aquecimento, secagem e mistura, por meio de um parafuso transportador.