BR202015013385Y1

BR202015013385Y1 - Aperfeiçoamento aplicado em usinas asfálticas móveis dotadas de proteções laterais

Info

Publication number: BR202015013385Y1
Application number: BR202015013385-0U
Authority: BR
Inventors: André Schwarz Franceschini; Guilherme Luiz Piccoli
Original assignee: Ciber Equipamentos Rodoviários Ltda
Priority date: 2015-06-09
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2020-06-16
Also published as: BR202015013385U2; US20180135256A1; WO2016197218A1; US10633804B2; CN208717697U

Abstract

aperfeiçoamento aplicado em usinas asfálticas móveis dotadas de proteções laterais. o presente modelo de utilidade pertence ao setor tecnológico de equipamentos para fabricação de concreto asfáltico (ca) ou concreto betuminoso usinado a quente (cbuq) e refere-se, mais especificamente, a um aperfeiçoamento em usinas asfálticas móveis dotadas de proteções laterais. foram desenvolvidos anteparos de proteção para as regiões em que não deve haver a circulação de operadores e outros onde altas temperaturas e elevado ruído são observados. as proteções são implementadas na região de transferência do agregado virgem advindo do sistema de dosagem para o sistema de secagem/aquecimento, onde a temperatura na admissão do material dosado é elevada e elementos como a correia transportadora podem gerar lesões em operadores. a outra região a ser isolada refere-se ao local onde o queimador da usina realiza o processo de combustão. além de proteger estas áreas visando evitar qualquer contato dos operadores com sistema aquecido, há ainda a redução do ruído nestas regiões. desta maneira, mediante a utilização de anteparos que isolem térmica e acusticamente, é visível ser possível incrementar segurança no trabalho.

Description

APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM USINAS ASFÁLTICAS MÓVEIS DOTADAS DE PROTEÇÕES LATERAIS

Setor tecnológico do modelo de utilidade

[01] De uma maneira geral o presente modelo de utilidade pertence ao setor tecnológico de equipamentos para fabricação de Concreto Asfáltico (CA) ou Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ), e se refere, mais especificamente, a um aperfeiçoamento aplicado em usinas asfálticas móveis através da utilização de proteções laterais (anteparos ou carenagens) que proporcionam condições de segurança no trabalho.

Estado da técnica conhecido

[02] Atualmente a utilização de usinas asfálticas móveis constitui um importante avanço tecnológico no setor asfáltico. Sua demanda decorre essencialmente da necessidade de movimentação destas mobilidades em um curto espaço de tempo agilizando o processo de produção sem necessidade de gastos excessivos com o transporte de carga.

[03] Diversas alternativas relacionadas a configurações de usinas asfálticas móveis podem ser observadas como no caso da patente brasileira MU 8902008-1 - “ Usina de Asfalto Provida de Carretas Independentes e Possibilidade de Montagem em Ângulo’, na qual a montagem da usina, contendo todos seus subsistemas de produção, pode ser instalada tanto em linha como em um ângulo qualquer podendo ser montada em diferentes terrenos. A referida usina possui dois módulos, sendo que o sistema de dosagem está localizado em um módulo e o de filtragem no outro. Já no modelo de utilidade MU 8201924-0 - “Disposição Construtiva em Usina de Asfalto a Quente”, apresenta uma configuração considerada de pequeno porte e que compreende todos os componentes para fabricação de massa asfáltica sobre um único chassi.

[04] Ainda dentro do contexto da presente solução, encontra-se a patente canadense CN102966023 - “Movable Continuous Asphalt Mixture Mixing Plant’, onde a usina contínua de asfalto atende simultaneamente as políticas de proteção ambiental e conservação de energia. Já a patente coreana KR100682605 - “ A Mobile Asphalt Mixing Plant’, consiste em uma usina de mistura de asfalto com facilidade de montagem colocando o equipamento rapidamente em condições de operação.

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[05] Os diversos sistemas que fazem parte de usinas asfálticas móveis permitem que o Concreto Asfáltico (CA) seja devidamente fabricado para posteriormente ser utilizado. O processo de produção inicia-se a partir do material rochoso virgem, o qual é previamente selecionado, e posteriormente é efetuada a dosificação destes agregados. Ao final desta etapa, o material virgem úmido é transferido para um secador rotativo por meio de uma correia transportadora.

[06] Nas usinas asfálticas contra-fluxo com mistura externa, objeto do presente relatório, um queimador é implementado na região oposta à entrada do material virgem úmido com o objetivo de secá-lo e aquecê-lo, respectivamente. O tambor secador rotativo incrementa a transferência de calor via aletas internas. Aletas distintas são inseridas ao longo do tambor secador de modo que o calor disponibilizado pela chama do queimador seja transferido de maneira eficientemente ao agregado virgem.

[07] Passada a etapa de secagem e aquecimento do material rochoso virgem, é realizado o envio do material a um misturador de duplo-eixo do tipo Pug Mill. A partir deste ponto, deverá ocorrer a injeção do Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP). O CAP será misturado ao material rochoso virgem e o resultado deste processo de mistura intensa será o Concreto Betuminoso Usinado a Quente. Após finalizado o processo, a mistura asfáltica é descarregada em caminhões ou silos de estocagem através de um elevador de arraste. A temperatura de saída desta mistura costuma variar entre 150-170 °C.

[08] Os produtos oriundos da combustão e da secagem presentes no interior do secador em conjunto com uma pequena parcela do material rochoso de fina granulometria são enviados ao sistema de limpeza do equipamento mediante um exaustor. A purificação do ar é realizada através de um coletor inercial primário e de filtros do tipo manga. Avaliando a granulometria do material succionado por meio da tubulação, o coletor inercial primário responderá pela coleta e reincorporação da fração mais grosseira. Esse procedimento de separação primária possibilita que os materiais de maior potencial abrasivo não causem danos aos elementos filtrantes montados a jusante. Por fim, o material não coletado no primeiro estágio, que corresponde a fração de menor granulometria, é direcionado para a casa de filtros. De maneira análoga ao coletor primário, os filtros de manga evitam que o material rochoso carregado pelos produtos da

3/7 combustão e secagem seja enviado à atmosfera e realiza a reincorporação ao misturador externo.

[09] Durante o processo de fabricação do Concreto Asfáltico, em determinadas regiões da usina asfáltica são observadas temperaturas muito elevadas, apesar disso, em nenhuma alternativa de configuração aplicada em usinas asfálticas móveis, como as citadas anteriormente, foram desenvolvidas carenagens para isolamento dessas regiões, a fim de aumentar a segurança de trabalho e evitar riscos de queimaduras no operador.

[010] Atualmente, o projeto conceitual de usinas asfálticas móveis em âmbito nacional e internacional vem se adaptando constantemente às normas de segurança. Essas normas servem de baliza na implantação de medidas de proteção coletiva que visam reduzir os riscos de acidente e oferecer condições de conforto e segurança no trabalho. O projeto de partes móveis acessíveis durante a operação normal, por exemplo, deve contemplar itens de proteção que impeçam pontos de esmagamento, agarramento, aprisionamento, e regiões de elevada temperatura. Além do contato com superfícies aquecidas, riscos adicionais como ruído e radiação ionizante também são contemplados em normas regulamentadoras de segurança e devem ser considerados.

[011] A partir dos inconvenientes existentes nas configurações de usinas asfálticas móveis atualmente utilizadas, descritas acima no estado da técnica, é visível uma lacuna na existência de uma proteção implementada ás regiões em que se desenvolvem os sistemas que empregam maiores temperaturas e ruído durante a produção do Concreto Asfáltico (CA) ou Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ). É ainda inexistente uma usina asfáltica que contenha anteparos/carenagens de proteção para regiões de maior periculosidade visando evitar lesões, atualmente negligenciados em muitos equipamentos.

Novidades e objetivos do modelo de utilidade

[012] Visando preencher as lacunas apresentadas no estado da técnica atual, o presente modelo de utilidade prevê uma solução inovadora referente à uma usina asfáltica móvel dotada de proteções (anteparos) termicamente isolantes para as regiões em que o equipamento trabalha com altas temperaturas.

[013] Levando em consideração que em usinas asfálticas móveis de grande porte, por questões dimensionais, é usual a transferência da região de dosagem

4/7 para uma mobilidade independente, os sistemas responsáveis pela secagem, aquecimento, filtragem, exaustão, mistura e descarga são instalados em uma segunda mobilidade. A transferência do agregado virgem do sistema de dosagem para o sistema de secagem/aquecimento demandará uma correia transportadora, a qual é instalada e alinhada nas proximidades do secador. Uma vez que esta região configura a porta de entrada do agregado virgem para o secador, a temperatura neste local deverá ser elevada e seu acesso deve ser inviabilizado com a implementação de anteparos instalados na intersecção entre as duas mobilidades. Além disso, elementos como a correia transportadora podem, devido seu movimento para o transporte do agregado virgem, gerar lesões em operadores caso seu acesso não seja bloqueado. Assim as proteções laterais impedirão que os trabalhadores que operam o equipamento tenham acesso ao transportador de agregado virgem.

[014] Em usinas asfálticas contínuas, contra-fluxo e com mistura externa, tanto o queimador como o misturador externo Pug-mill, são obrigatoriamente alocados em uma região comum. O processo de combustão executado pelo queimador é realizado mediante uma relação ótima entre combustível e comburente. Mesmo estando a chama decorrente da combustão enclausurada no interior do secador rotativo e a câmara de combustão utilizar materiais termicamente isolantes, temperaturas elevadas podem ser observadas em decorrência da radiação térmica na região onde tanto queimador como misturador estão instalados. Quando combustíveis pesados são empregados, faz-se necessário reduzir a viscosidade do mesmo a partir de seu aquecimento. Neste caso, é necessário manter as tubulações aquecidas mediante encamisamentos (via óleo térmico) ou através de resistências elétricas. Encamisamentos com óleo térmico ou resistências elétricas deverão ser obrigatoriamente utilizados também nas tubulações que transportam o Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP) para a barra espargidora do misturador.

[015] Com isso, a presente solução também busca proteger a região que compreende o queimador e o misturador visando evitar qualquer contato dos operadores com sistema, assim como proporcionar a redução do ruído nesta região, a qual possui itens com maior emissão sonora. Desta maneira, mediante a

5/7 utilização de anteparos que isolem térmica e acusticamente estas regiões, é possível incrementar conforto e segurança no trabalho.

Descrição dos desenhos anexos

[016] A fim de que o presente modelo de utilidade seja plenamente compreendido e levado à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, o mesmo será descrito de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que o ilustram e subsidiam abaixo listados:

[017] Figura 1 representa, em perspectiva, a usina asfáltica móvel com a região do queimador e misturador e a região da correia transportadora de agregado sem proteções laterais.

[018] Figura 2 representa a usina asfáltica móvel com as proteções laterais na região de transporte e a proteção lateral articulada referente a região do misturador e do queimador.

[019] Figura 3 representa a usina asfáltica móvel com a proteção lateral da região do misturador e do queimador fechada.

[020] Figura 4 representa a usina asfáltica móvel com a proteção lateral fechada na região do elevador de arraste.

Descrição detalhada do modelo de utilidade

[021] Como nas usinas asfálticas móveis de grande porte a região de dosagem é transferida para uma mobilidade independente, os sistemas de secagem, aquecimento, filtragem, exaustão, mistura e descarga são instalados em uma segunda mobilidade e a transferência do agregado virgem do sistema de dosagem para o sistema de secagem/aquecimento demandará uma correia transportadora (6), a qual é instalada e alinhada nas proximidades do secador (5). [022] De acordo com a Figura 1, é possível observar a configuração de uma usina asfáltica atualmente utilizada para a produção de Concreto Asfáltico, em que a etapa de dosificação de agregados é seguida pela etapa de envio do material virgem úmido para um secador rotativo (5) através da correia transportadora (6). Um queimador é instalado na região (2) oposta à entrada do material virgem úmido no intuito de secá-lo e aquecê-lo, respectivamente. Aletas são empregadas ao longo do tambor secador (5) de modo que o calor disponibilizado pela chama do queimador seja transferido de maneira eficiente ao agregado virgem.

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[023] Posteriormente a etapa de secagem e aquecimento, o material é enviado a um misturador de duplo-eixo do tipo Pug Mill também localizado na região (2) oposta à entrada do material virgem úmido. Finaliza-se assim o processo de fabricação do Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ), sendo esse descarregado em caminhões ou silos de estocagem por meio de um elevador de arraste (1).

[024] Conforme a Figura 2, uma vez que a região da correia transportadora (6) nas proximidades do secador (5) configura a porta de entrada do agregado virgem para o secador (5), a temperatura deverá ser elevada. Nesta localidade, os gases no interior do secador podem atingir entre 100-160°C. Além disso, o movimento linear e circular inerente a correia transportadora pode causar acidentes de trabalho. Desta maneira foi implementada uma proteção lateral (8) para que o acesso a esta região seja bloqueado. As proteções laterais (8) são simétricas e fixadas na estrutura dos chassis na região que conecta as duas mobilidades. Os anteparos que protegem a região da correia não necessitam ter isolamento térmico e acústico. A transferência de calor por radiação nesta região não é tão alta quanto na região (2). Nesta região, o mais importante é bloquear o acesso dos operadores à correia transportadora.

[025] Na região (2) em que são alocados o queimador e o misturador externo Pug-mill, o processo de combustão executado pelo queimador é realizado mediante uma relação ótima entre combustível e comburente e temperaturas elevadas são observadas em decorrência da radiação térmica na região. Quando combustíveis pesados são empregados, é necessário manter as tubulações aquecidas mediante encamisamentos (via óleo térmico) ou através de resistências elétricas.

[026] Com isso foram instalados anteparos térmica e acusticamente isolantes (7) na região (2) que compreende o queimador e o misturador visando evitar qualquer contato dos operadores com sistemas aquecido. Estas carenagens são anexadas à câmara de combustão e à casa de filtros através de elementos de fixação. Uma vez que a região protegida deverá demandar constantes manutenções preventivas e corretivas, o acesso a este setor não pode permanecer integralmente bloqueado. Desta maneira, um sistema visando a articulação

7/7 destes anteparos deverá facilitar intervenções necessárias, como representado na Figura 2.

[027] É importante salientar que as figuras e descrição realizadas não possuem o condão de limitar as formas de execução do conceito inventivo ora proposto, mas sim de ilustrar e tornar compreensíveis as inovações conceituais reveladas neste modelo de utilidade. Desse modo, as descrições e imagens devem ser interpretadas de forma ilustrativa e não limitativa, podendo existir outras formas equivalentes ou análogas de implementação do conceito inventivo ora revelado e que não fujam do espectro de proteção delineado na solução proposta.

[028] Tratou-se no presente relatório descritivo de uma solução que consiste em um aperfeiçoamento aplicado em usinas asfálticas móveis dotadas de proteções laterais, dotada de novidade, ato inventivo, suficiência descritiva, aplicação industrial e, consequentemente, revestida de todos os requisitos essenciais para a concessão do privilégio pleiteado.

Claims

REIVINDICAÇÃO

1. APERFEIÇOAMENTO APLICADO EM USINAS ASFÁLTICAS MÓVEIS DOTADAS DE PROTEÇÕES LATERAIS constituída de:

tubulação de exaustão dos gases, sistema de dosificação, secador rotativo (5), exaustor, separador inercial, casa de filtros, misturador, chaminé, correia transportadora (6), elevador de arraste (1), anteparos (7)(8) térmica e acusticamente isolantes localizados em ambos os lados da usina asfáltica na região (2) do misturador e do queimador, caracterizado por os escudos serem acoplados à casa de filtros e a uma câmara de combustão por elementos de fixação e compreender ainda:

um sistema articulado que facilita intervenções necessárias na região (2) do misturador e do queimador; e proteções laterais (8) na região da correia transportadora (6), em que as proteções laterais são simétricas e fixas ao chassi.