BR202016017697Y1 - Disposição construtiva aplicada em máquina para limpeza a seco de cana-de-açúcar - Google Patents
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Abstract
disposição construtiva aplicada em máquina para limpeza a seco de cana-de-açúcar o presente modelo de utilidade pertence ao campo da engenharia mecânica e do setor agrícola, em especial no que se refere ao setor sucroalcooleiro. mais especificamente, o presente modelo de utilidade trata de uma máquina para limpeza a seco de cana-de-açúcar por meio de peneira vibratória compreendendo: uma região de alimentação de cana-de-açúcar suja; uma região de saída de cana-de-açúcar limpa; e uma plataforma vibratória (3) conectando a região de alimentação de cana-de-açúcar suja e a região de saída de cana-de-açúcar limpa, sendo: (i) a região de alimentação de cana-de-açúcar suja disposta em uma altitude superior à altitude da região de saída de cana-de-açúcar limpa; (ii) a plataforma vibratória (3) dotada de pelo menos duas regiões de peneiramento (9, 10), cada região de peneiramento sendo disposta sobre silos (5, 6); (iii) os silos (5, 6) compreendendo abertura superior para entrada de material escoado das regiões de peneiramento (9, 10) e abertura inferior para direcionamento do material escoado das regiões de peneiramento (9, 10) para descarte; e (iv) as regiões de peneiramento (9, 10) sendo dotadas de aberturas de peneiramento "mesh" independentes.
Description
[001] O presente modelo de utilidade pertence ao campo da engenharia mecânica e do setor agrícola, em especial, ao setor sucroalcooleiro. Mais especificamente, o presente modelo de utilidade trata de uma máquina para limpeza a seco de cana-de-açúcar com peneira vibratória.
[002] O setor sucroalcooleiro, responsável pela produção de cana-de-açúcar e seus derivados (açúcar para consumo e combustíveis como o etanol e o bagaço usado como combustível de queima em usinas de energia elétrica cogerada), vem ganhando cada vez mais destaque nos últimos anos devido ao crescente estudo do potencial energético deste tipo de combustível e, ainda, devido aos incentivos na fabricação de veículos dotados da tecnologia flex-fuel.
[003] Ainda, a garantia da continuidade da oferta de energia elétrica e de combustíveis líquidos é assunto estratégico para qualquer país, portanto, a constante transformação estrutural na matriz energética, com a crescente valorização da biomassa como fonte primária de energia, não pode ser tratada como uma matéria trivial.
[004] Em vista desses fatos, a otimização no processamento da cana-de-açúcar é de grande importância para a maximização da capacidade produtiva, tanto pela otimização dos tempos de processo, quanto na redução de perdas durante a realização de etapas de processamento deste material.
[005] Após a colheita, a cana-de-açúcar segue da área agrícola para o setor de moagem e processamento, acompanhada de uma elevada quantidade de impurezas minerais e vegetais que, se não forem devidamente retiradas antes do início do processamento da cana-de-açúcar, prejudicam o rendimento nos processos de tratamento da cana-de-açúcar e afetam a qualidade dos produtos extraídos, além de ocasionar o desgaste prematuro dos equipamentos envolvidos no processo e, consequentemente, elevada manutenção e elevação no custo operacional.
[006] Assim, uma das etapas mais importantes do processamento da cana-de-açúcar é a etapa de limpeza que precede o início de seu processamento para extração dos produtos derivados.
[007] É conhecido do atual estado da técnica soluções que consistem na lavagem da cana-de-açúcar para a remoção dessas impurezas. Tais soluções, no entanto, mostram-se efetivas somente para a retirada de impurezas minerais, não sendo totalmente efetivas na retirada de impurezas vegetais. Ainda, a lavagem da cana-de-açúcar provoca perda da quantidade de açúcar contida na cana, o que representa redução da quantidade de produtos derivados e, por consequência, perda na eficiência do processo como um todo.
[008] Em vista dos inconvenientes presentes na solução mencionada acima, o estado da técnica passou a apresentar uma outra solução de limpeza da cana-de-açúcar por meio de sopragem com ar sob alta pressão. Este processo, por sua vez, apesar de resolver o problema de perda de açúcar causado pela lavagem, mostra-se uma solução ainda não efetiva na remoção de resíduos vegetais e resulta em um elevado custo de operação, tornando-se inviável especialmente no processamento de grandes volumes de cana-de-açúcar.
[009] Assim, é evidente a necessidade de soluções mais efetivas na remoção de impurezas da cana-de-açúcar provinda da colheita, que seja capaz de remover com elevada eficiência as sujidades provenientes da colheita, visando obter um baixo percentual de perdas e com capacidade para comportar um grande volume de cana-de-açúcar a um baixo custo operacional nesta etapa do processamento.
[010] Portanto, é um objetivo do presente modelo de utilidade prover um sistema para limpeza de cana-de-açúcar capaz de realizar uma limpeza efetiva precedendo o início de seu processamento de extração dos derivados, removendo todos os tipos de sujidades provindas da colheita (minerais e vegetais).
[011] Outro objetivo do presente modelo de utilidade é prover um sistema de limpeza de cana-de-açúcar capaz de realizar a limpeza a seco de uma elevada quantidade de cana-de-açúcar a um baixo custo operacional e com perdas reduzidas.
[012] Um ou mais objetivos acima mencionados do presente modelo de utilidade, dentre outros, são alcançados por meio de uma disposição construtiva aplicada em peneira vibratória para limpeza a seco de cana-de- açúcar compreendendo: uma região de alimentação de cana-de-açúcar suja; uma região de saída de cana-de-açúcar limpa; e uma plataforma vibratória conectando a região de alimentação de cana-de-açúcar suja e a região de saída de cana-de-açúcar limpa, sendo: (i) a região de alimentação de cana-de- açúcar suja disposta em uma altitude superior à altitude da região de saída de cana-de-açúcar limpa; (ii) a plataforma vibratória dotada de pelo menos uma região de peneiramento, cada região de peneiramento sendo disposta sobre silos; (iii) os silos compreendendo abertura superior para entrada de material escoado das regiões de peneiramento e abertura inferior para direcionamento do material escoado das regiões de peneiramento para descarte; e (iv) as regiões de peneiramento sendo dotadas de aberturas de peneiramento “mesh” independentes.
[013] Os objetivos, efeitos técnicos e vantagens do presente modelo de utilidade serão aparentes aos técnicos no assunto a partir da descrição detalhada a seguir que faz referência às figuras anexas, as quais:
[014] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva da peneira vibratória para limpeza a seco de cana-de-açúcar do presente modelo de utilidade.
[015] As Figuras 2 a 4 ilustram vistas em detalhe da peneira vibratória do presente modelo de utilidade, representando os silos de escoamento das sujidades e correias transportadoras para remoção das mesmas.
[016] Inicialmente, cumpre destacar que os componentes que definem a peneira vibratória do presente modelo de utilidade serão descritos a seguir de acordo com a realização principal, mas suas concretizações poderão compreender elementos complementares de uso opcional (variantes) que não alterem ou modifiquem as condições de utilização e funcionamento da peneira vibratória.
[017] Assim, a peneira vibratória do presente modelo de utilidade consiste em uma solução para limpeza a seco da cana-de-açúcar em um estágio predecessor a sequência de etapas necessárias para seu processamento na extração de insumos e derivados. Mais precisamente, tal solução para limpeza a seco é capaz de atuar sem impactar na qualidade da cana-de-açúcar, operando em larga escala de produção, a um baixo custo operacional e permitindo, ainda, a separação das sujidades por tipo/ categoria.
[018] A máquina para limpeza a seco de cana-de-açúcar do presente modelo de utilidade compreende, basicamente: uma região de alimentação de cana-de-açúcar suja; uma região de saída de cana-de-açúcar limpa; e uma plataforma vibratória (3) conectando a região de alimentação de cana-de-açúcar suja e a região de saída de cana-de-açúcar limpa.
[019] A região de alimentação de cana-de-açúcar suja é definida como a região por onde a cana colhida e compreendendo todo o tipo de sujidades proveniente da lavoura (tais como: terra; pedras; insetos; folhas; ramos, dentre outros) é despejada sobre a plataforma vibratória (3).
[020] A região de saída de cana-de-açúcar limpa é definida como a região onde a cana-de-açúcar, já limpa por meio da ação da plataforma vibratória, escoa em direção às etapas de seu processamento para extração de seus derivados.
[021] A plataforma vibratória (3), por sua vez, consiste em uma estrutura plana acoplada a mecanismos vibratórios conhecidos do estado da técnica. A plataforma vibratória (3) conecta a região de alimentação de cana- de-açúcar suja e a região de saída de cana-de-açúcar limpa e é disposta de modo inclinado, sendo a região de alimentação de cana-de-açúcar suja disposta em uma altitude superior à altitude da região de saída de cana-de- açúcar limpa, de tal sorte que a gravidade, associada ao efeito da vibração da plataforma vibratória (3), realize de modo simultâneo o desprendimento das sujidades da superfície das canas-de-açúcar e o deslocamento das mesmas da região de entrada à região de saída da cana-de-açúcar.
[022] Neste sentido, a plataforma vibratória (3) compreende pelo menos uma região de peneiramento (9, 10) dotadas de aberturas que permitem a passagem de objetos e resíduos de dimensões inferiores à cana-de-açúcar para a região disposta abaixo da plataforma vibratória, de modo que somente as canas-de-açúcar permaneçam na plataforma.
[023] Abaixo de cada região de peneiramento (9, 10) são dispostos silos (5, 6) para condicionamento dos resíduos removidos. Tal condicionamento pode ser qualquer de melhor uso ou interesse da planta onde a máquina para limpeza a seco de cana-de-açúcar for instalada, tais como: diretamente ao chão para remoção periódica; condicionamento em tonéis; escoamento sobre chão perfurado sobre região de acondicionamento (tal como normalmente utilizado para descarregamento de vagões transportadores de material a granel); rampas para deslizamento do material peneirado; correias transportadoras; ou equivalentes.
[024] Assim, os silos (5, 6) compreendem uma abertura superior (5.2, 6.2) para entrada de material escoado das regiões de peneiramento (9, 10) e abertura inferior (5.1, 6.1) para direcionamento do material escoado das regiões de peneiramento (9, 10) para descarte.
[025] Em referência às regiões de peneiramento (9, 10), cada uma delas compreende aberturas diferentes entre si, de tal modo que cada região de peneiramento possa remover resíduos de uma determinada grandeza. Sendo assim, para cada região de peneiramento, (9, 10), um determinado tamanho de partícula de sujidades é removido das canas-de- açúcar e tais sujidades são escoadas por meio dos silos (5, 6) de modo classificado entre faixas de peneiramento “mesh” independentes, podendo ser direcionados para finalidades específicas.
[026] Como é de conhecimento para um técnico no assunto, a unidade “mesh” pertence ao sistema ASTM e é utilizada para medir a granulometria de corpos sólidos particulados, sendo o valor “mesh” definido em função do tamanho das aberturas para passagem dos sólidos particulados em uma superfície de peneiramento.
[027] Como exemplo, uma primeira região de peneiramento (9) compreendendo uma abertura que permita somente a passagem de terra e pequenas pedras, folhas e insetos, pode direcionar tais sujidades a uma esteira transportadora (7) que direcione tais sujidades novamente à lavoura, enquanto uma segunda região de peneiramento (10) compreendendo uma abertura que permita a passagem de palha da cana-de-açúcar pode direcionar as mesmas para uma correia transportadora (8) que transporte tal palha para uma região de armazenamento ou alimentação de caldeira, possibilitando a alimentação contínua de uma planta de cogeração.
[028] Na aplicação mencionada acima, o efeito é permitido pelo fato das impurezas de maior tamanho serem removidas na região mais elevada da plataforma e as canas-de-açúcar e as palhas deslizarem para a região mais abaixo da plataforma, sendo essas últimas removidas na segunda região de peneiramento, de modo que somente a cana-de-açúcar limpa chegue até a região de saída da cana de açúcar limpa.
[029] De maneira opcional (variante), a máquina para limpeza a seco de cana-de-açúcar do presente modelo de utilidade compreende uma pluralidade de silos (5) dispostos lado a lado ao longo da primeira região de peneiramento (9) e uma pluralidade de silos (6) dispostos lado a lado ao longo da segunda região de peneiramento (10), abaixo da plataforma vibratória (3), visando a manutenção do escoamento das sujidades mesmo quando um dos silos eventualmente venha a entupir ou apresentar dificuldades para escoar a matéria peneirada.
[030] Ainda, a região de entrada de cana de açúcar suja compreende uma rampa de alimentação (2) definida por uma chapa inclinada para direcionamento do escoamento da cana cortada, visando facilitar e condicionar de maneira efetiva a cana-de-açúcar que é despejada sobre a peneira vibratória (3).
[031] De modo análogo, abas laterais (11) são dispostas nas extremidades longitudinais da plataforma vibratória (3) e da rampa de alimentação (2) para impedir o transbordo do material escoado pela plataforma (3) e direcionar o deslocamento da cana-de-açúcar da região de entrada para a região de saída e, ainda, evitando o desperdício de cana-de-açúcar que porventura poderia ser lançada para fora da plataforma vibratória (3) durante a operação da máquina de limpeza a seco do presente modelo de utilidade.
[032] Visando distribuir de modo mais homogêneo a cana-de- açúcar despejada sobre a plataforma vibratória (3), em uma maneira opcional, a máquina do presente modelo de utilidade pode compreender divisórias (3.1) dispostas transversalmente na plataforma vibratória (3), distribuindo e direcionando a cana-de-açúcar sobre a plataforma vibratória (3).
[033] Por fim, em uma outra maneira opcional, a máquina do presente modelo de utilidade compreende uma pluralidade de ranhuras sobre a superfície superior da plataforma vibratória (3), orientadas na direção que conecta a região entrada de cana de açúcar suja e a região de saída de cana- de-açúcar limpa. Tais ranhuras tem por objetivo acomodar as partículas menores e garantir que essas passem sobre as superfícies de peneiramento (9, 10) sem que sejam arrastadas pelas canas-de-açúcar deslizando sobre a superfície devido ao efeito da gravidade e da vibração.
[034] Sendo assim, nota-se que o objetivo de prover um sistema para limpeza a seco de cana-de-açúcar capaz de realizar uma limpeza efetiva precedendo o início de seu processamento de extração dos derivados, removendo todos os tipos de sujidades provindas da colheita (minerais e vegetais) é atingido por meio da plataforma vibratória (3) para deslizamento da cana-de-açúcar provinda da lavoura, sendo tal plataforma (3) dotada de regiões de peneiramento (9, 10) com aberturas dotadas de um “mesh” dimensionado de acordo com o tamanho das sujidades que se deseja retirar.
[035] Ainda, o objetivo de prover um sistema de limpeza a seco de cana-de-açúcar capaz de realizar a limpeza de uma elevada quantidade de cana-de-açúcar a um baixo custo operacional (dado o baixo custo de manutenção e operação de equipamentos vibratórios, em comparação com as soluções atuais do estado da técnica) e com perdas reduzidas (tendo em vista que uma elevada quantidade de sujidades é removida sem que isso resulte em perda da qualidade da cana, como ocorre na solução do estado da técnica de lavagem da mesma) é atingido pelo fato da máquina do presente modelo de utilidade ser idealizada para operação contínua, ou seja, a plataforma vibratória (3) inclinada, com a entrada de cana-de-açúcar suja na região mais elevada e a saída da cana-de-açúcar limpa na região mais baixa, sendo intermediada por regiões de peneiramento (9, 10) na própria plataforma vibratória (3) e tais regiões de peneiramento permitindo a remoção contínua das impurezas.
[036] Assim, todas as características (essenciais ou opcionais) atreladas ao presente modelo de utilidade são orientadas para possibilitar uma operação contínua e em elevada quantidade produtiva, sem representar perda de qualidade da cana-de-açúcar e permitindo, ainda, o reaproveitamento de parte das sujidades removidas da cana-de-açúcar.
[037] Ainda, comprova-se o cumprimento dos requisitos de aplicação industrial, novidade e ato inventivo do presente modelo de utilidade pelos motivos abaixo destacados.
[038] O modelo de utilidade compreende aplicação industrial, tendo em vista o fato de proporcionar a limpeza a seco de cana-de-açúcar em larga escala, sem perdas ou alterações de suas propriedades físicas e rendimento do processo.
[039] O modelo de utilidade compreende novidade, tendo em vista a inexistência de outros equipamentos de limpeza de cana-de-açúcar por meio de vibração, com arranjo construtivo conforme o apresentado.
[040] Ainda, o modelo de utilidade compreende ato inventivo, tendo em vista o fato de não decorrer de maneira comum ou vulgar de qualquer documento do estado da técnica e, ainda, por prover um uso prático capaz de prover melhoria funcional no seu uso.
[041] Apesar da descrição das realizações particulares acima, o presente modelo de utilidade pode ser utilizado em outros tipos de aplicações e pode apresentar modificações por elementos complementares de uso opcional (variante) que não alterem ou modifiquem suas condições de utilização e funcionamento, de modo que o escopo de proteção da invenção se limita tão somente pelo teor das reivindicações anexas.
Claims (1)
1. DISPOSIÇÃO CONSTRUTIVA APLICADA EM MÁQUINA PARA LIMPEZA A SECO DE CANA-DE-AÇÚCAR, caracterizado por compreender: a. uma região de alimentação de cana-de-açúcar suja; b. uma região de saída de cana-de-açúcar limpa; c. uma plataforma vibratória (3), compreendendo uma pluralidade de ranhuras orientadas na direção que conecta a região de alimentação de cana-de-açúcar suja e a região de saída de cana-de-açúcar limpa; d. divisórias (3.1) dispostas transversalmente na plataforma vibratória (3); sendo: i. a região de alimentação de cana-de-açúcar suja disposta em uma altitude superior à altitude da região de saída de cana-de-açúcar limpa; ii. a plataforma vibratória (3) dotada de pelo menos uma região de peneiramento (9, 10), cada região de peneiramento (9, 10) sendo disposta sobre silos (5, 6); iii. os silos (5, 6) compreendendo abertura superior (5.2, 6.2) para entrada de material escoado das regiões de peneiramento (9, 10) e abertura inferior (5.1, 6.1) para direcionamento do material escoado das regiões de peneiramento (9, 10) para descarte; e iv. as regiões de peneiramento (9, 10) sendo dotadas de aberturas de peneiramento mesh independentes.
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| BR202016017697U2 (pt) | 2018-02-14 |
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