BRPI1000954A2 - método de desumidificação de materiais na forma granular e instalação do mesmo - Google Patents

Abstract

MéTODO DE DESUMIDIFICAçãO DE MATERIAIS NA FORMA GRANULAR E INSTALAçãO DO MESMO. A presente invenção refere-se a um método e a uma instalação para a desumidificação de materiais na forma granular, particularmente de materiais plásticos. O método compreende as seguintes etapas de operação: a) prover inúmeros geradores de ar seco dentro de tremonhas contendo material granular; b) para cada gerador de ar seco, avaliar o fluxo de ar seco gerável e/ou tempo de funcionamento de eficiência de energia superior; c) calcular a taxa de fluxo de ar seco para cada tremonha única dependendo das caracteristicas do material granular; d) ativar inúmeros geradores suficientes para dispensar uma taxa de fluxo de ar seco total igual à soma das taxas de fluxo exigidas pelas tremonhas, o número dos ditos geradores e os geradores a serem ativados sendo escolhidos dependendo da taxa de fluxo dispensável por cada um e/ou por suas respectivas faixas de funcionamento em eficiência de energia superior de acordo com uma lógica de economia de energia; e e) desativar os geradores remanescentes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÉTODO DEDESUMIDIFICAÇÃO DE MATERIAIS NA FORMA GRANULAR E INSTA-LAÇÃO DO MESMO".

DESCRIÇÃOCAMPO DE APLICAÇÃO

A presente invenção refere-se a um método de desumidificaçãode materiais na forma granular e à instalação do mesmo, em particular, paramateriais granulares compostos de um ou mais materiais plásticos.

ESTADO DA TÉCNICA

No processamento de materiais plásticos, o tratamento de de-sumidificação de grânulos de material plástico executado antes da fusão éde particular importância.

Como é conhecido, por causa de sua higroscopicidade, os mate-riais plásticos na forma granular contêm moléculas de água. Durante a etapade fusão, as moléculas de água podem ser captadas nas cadeias molecula-res dos polímeros. Isto causa a presença de defeitos de superfície, bolhas efalta de homogeneidade estrutural e colorida nos produtos finais, com prejuí-zo da qualidade dos mesmos.

Muitas instalações de desumidificação de materiais plásticosgranulares se encontram disponíveis no mercado. A mais comum envolve ouso de meio adsorvente, tais como crivos moleculares.

Como é conhecido, na temperatura ambiente, os crivos molecu-lares têm a propriedade específica de adsorver quase toda a umidade do arem torno dos mesmos ou que os atinge. Em temperaturas muito mais altas,contudo, eles se comportam de uma maneira completamente oposta, libe-rando assim no ar (quente) que os atinge as moléculas de água capturadasnos mesmos.

Estas propriedades são exploradas para gerar ar seco nas insta-lações de desumidificação. O ar ambiente é forçado a passar através domeio absorvente contido em um vaso para a finalidade, denominado no jar-gão como "torre". O ar assim desumidificado é aquecido e depois forçado apassar através do material granular a ser desumidificado geralmente contidonas tremonhas de alimentação de máquinas de processamento (por exem-plo, prensas). O material granular atingido pelo fluxo de ar seco quente gra-dualmente revela seu teor de água. O fluxo de ar seco se dá normalmentena direção oposta ao fluxo de material granular que é alimentado na máqui-na a partir da tremonha.

A duração do processo de desumidificação do material granulardepende de muitos fatores, alguns dos quais relacionados às característicasdo material granular, tais como densidade, granulometria, composição poli-mérica, e a outras características das instalações de desumidificação e exi-gências de operação das máquinas de processamento.

Os meios adsorventes usados atualmente têm uma capacidadede adsorção limitada. Isto influencia a autonomia operativa da instalação. Ouso de uma torre única com meio adsorvente reforça o funcionamento des-contínuo. De fato, o processo tem que ser interrompido em intervalos regula-res para a regeneração do meio adsorvente (pela dessorção da água). Afreqüência e a duração de tais interrupções dependem das taxas de fluxo doar tratado e do grau de utilização do meio adsorvente considerado para cadaciclo.

Para superar tal limitação, instalações de desumidificação maisrecentes normalmente consideram duas torres de meios adsorventes, co-nectadas entre si em paralelo a um circuito de distribuição de ar e ajustadasde modo a serem alternadas entre si em etapas de regeneração e operação.

Como é conhecido, instalações de desumidificação de materiaisgranulares podem ser de uma tremonha única ou de "múltiplas tremonhas".

Nas instalações de desumidificação conhecidas como de "múlti-plas tremonhas", o material granular higroscópico é contido dentro de diver-sas tremonhas, que podem ser instaladas em uma posição fixa (geralmentepróximo às máquinas de processamento) ou montadas em troles móveis, demodo a serem mais fácil e rapidamente alimentadas dependendo das exi-gências de processamento específicas.

Na Figura A, anexada aqui, uma instalação de desumidificaçãode múltiplas tremonhas do tipo tradicional é mostrada compreendendo umapluralidade de tremonhas T1,12, T3, ..., Tn1 cada qual servida por um siste-ma de tratamento de ar independente.

As tremonhas são colocadas em uma estrutura de suporte F.Cada tremonha é colocada sobre a respectiva máquina de processamento(prensa) M1, M2, M3, ..., Mn para a moldagem do item a ser produzido. Ca-da tremonha única tem seu próprio dispositivo de geração de ar seco equente (no jargão "secadora") D1, D2, D3, ..., Dn1 composto de duas torrescheias com meios adsorventes (não-mostrados na Figura) e providos compelo menos um soprador (não-mostrado na Figura).

Cada tremonha é internamente provida com um duto de entradade ar C1, C2, C3, ..., Cn fluidicamente conectado em uma extremidade àrespectiva secadora e, na extremidade oposta, a um cone difusor Q1, Q2,Q3, ..., Qn1 posicionado na parte inferior da própria tremonha. O difusor a-presenta uma pluralidade de orifícios, através dos quais o ar quente e seco éalimentado na tremonha e difundido em uma multiplicidade de direções, demodo a atingir e, portanto, a desumidificar todo o material granular contidodentro da tremonha. O fluxo de ar corre no sentido contrário em relação aofluxo do material granular proveniente da tremonha, para assegurar o graumais alto possível de desumidificação para o material a ser processado.

O material granular é carregado no topo de cada tremonha atra-vés de um coletor V1, V2, V3, ... Vn, conectado por uma linha de vácuo L1,L2, L3, ..., Ln a vários silos de armazenamento do material.

O ar desumidificado emitido da secadora entra no duto de entra-da C1, C2, C3, ... Cn de cada tremonha através de um duto de dispensaLM1, LM2, LM3, LMn, passando através de um dispositivo de aquecimentoR1, R2, R3, ..., Rn, adequado para o aquecimento do ar quente na tempera-tura desejada.

O ar assim quente e seco é difundido por todo o material granu-lar a ser tratado, o que revela a maior parte de seu teor de água ao ar deprocesso. O ar (úmido) sai da tremonha fluindo para um duto de retornoLR1, LR2, LR3,..., LRn para ser novamente conduzido para a secadora.

Instalações de desumidificação do tipo descrito acima permitemum processo de desumidificação contínuo assegurando excelentes resulta-dos em termos de qualidade do produto final.

A limitação principal destas instalações está em sua capacidadelimitada de adaptação às exigências de operação das máquinas de proces-samento no que se refere a variações tanto na taxa de produção por horacomo no tipo de material plástico processado. Isto afeta negativamente aeficiência de energia do sistema, especialmente nas condições de operaçãoda subutilização das máquinas.

Todo o sistema de dispensa de ar, mas, em particular, o geradorde ar seco individual, é normalmente projetado (em termos do número e dotamanho dos sopradores, tamanho das torres e dos tubos) para a máximaprodução por hora da máquina servida e para o tipo de material plásticoprincipalmente processado por tal máquina.

Em condições de operação de subutilização das máquinas, ataxa de fluxo de ar seco para a tremonha precisa ser apropriadamente redu-zida para impedir o superaquecimento prejudicial do material granular rema-nescente na tremonha por um tempo mais longo.

Para tal finalidade, parte do fluxo gerado pelos sopradores podeentrar em curto-circuito, de modo a reduzir a taxa de fluxo de ar circulante.

Abaixo de certas taxas de produção por hora, apesar da funcio-nalidade da máquina de processamento que continua a ser totalmente ga-rantida, toda a eficiência de energia do sistema cai significativamente. Defato, apesar da taxa de produção por hora reduzida, o consumo de energiaexigido para desumidificar o ar de processo e regenerar o meio adsorventepermanece substancialmente inalterado.

Esta limitação foi parcialmente superada pela provisão de siste-mas para variar a velocidade dos sopradores (por exemplo, por meio de in-versores). Desta maneira, reduções significativas de consumo de energiapodem ser conseguidas para o proveito da eficiência do sistema. Em algu-mas condições de operação, contudo, os sopradores se encontram operan-do em condições longe das condições de desenho ideais e, portanto, comuma eficiência pobre.Em qualquer caso, com a variação da taxa de fluxo de ar secodispensado, as condições dinâmicas de fluido muito diferentes daquelasconsideradas (por exemplo, dentro do meio adsorvente) podem surgir nosgeradores. Isto contribui para reduzir a eficiência do sistema.

Uma situação similar àquela descrita acima surge no caso (cres-centemente freqüente) de usar a máquina para processar diferentes tipos deprodutos plásticos.

Como é conhecido, a taxa de fluxo de ar para a tremonha podevariar significativamente na medida em que varia o tipo de material plásticoque é processado. Para alguns materiais plásticos, o sistema pode, portanto,trabalhar em condições de eficiência de baixa energia, não obstante a taxade produção por hora.

Problemas similares são também encontrados em instalações dedesumidificação de "múltiplas tremonhas" com um único gerador de ar secocompartilhado por todas as tremonhas.

Um exemplo deste tipo de sistema é descrito na Patente norte-americana 4.413.426.

Mais detalhadamente, o sistema considera um circuito de distri-buição de ar seco fechado ao qual é conectada em paralelo uma pluralidadede tremonhas. O gerador de ar seco que alimenta o circuito compreendeuma pluralidade de torres (com meio adsorvente) conectadas em paralelo auma linha de suprimento comum e a uma linha de retorno comum do circuitode distribuição. Por sua vez, uma das torres sofre regeneração. Para tal fina-lidade, o sistema apresenta um dispositivo de movimento que, em rotação,traz cada torre para conexão a um circuito de regeneração secundário, flui-dicamente desconectado do circuito de distribuição de ar principal. Operati-vamente, dependendo dos ajustes na etapa do projeto, uma torre está naetapa de regeneração e o restante está operativo. Neste caso também, namedida em que as exigências de desumidificação das tremonhas variam, ataxa de fluxo de ar pode ser regulada com o curto-circuito de parte do fluxode ar para a secadora e/ou com o ajuste da velocidade do soprador.

APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃOConsequentemente, a finalidade da presente invenção é a deeliminar as desvantagens da técnica anterior descrita acima com a provisãode um método de desumidificação para materiais na forma granular, o quepermite que uma eficiência de energia superior seja mantida em condiçõesde operação variadas.

Uma finalidade adicional da presente invenção é a de prover ummétodo de desumidificação para materiais na forma granular que permita otratamento de materiais plásticos apresentando características físico-químicas muito diferentes sem perder a eficiência de energia.

Uma finalidade adicional da presente invenção é a de prover ummétodo de desumidificação para materiais plásticos na forma granular queapresente eficiência de energia superior com a variação das condições deoperação.

Uma finalidade adicional da presente invenção é a de prover ummétodo de desumidificação para materiais plásticos granulares que seja fácile econômico de ser realizado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DIAGRAMAS

As características técnicas da invenção, de acordo com a finali-dade acima mencionada, podem ser claramente vistas a partir do conteúdodas reivindicações mostradas abaixo, as vantagens da mesma ficando aindamais evidentes a partir da descrição detalhada que se segue, formada comreferência às figuras anexas, que mostram uma ou mais concretizações não-Iimitativas meramente por meio de exemplo, onde:

a Figura 1 mostra um diagrama de uma instalação de desumidi-ficação criada de acordo com uma primeira concretização da invenção;

a Figura 2 mostra um diagrama de um detalhe de uma instala-ção criada de acordo com a invenção, com relação a um gerador de ar seco;

a Figura 3 mostra um diagrama de uma instalação de desumidi-ficação criada de acordo com uma segunda concretização da invenção;

a Figura 4 mostra um diagrama de um detalhe de uma instala-ção formada de acordo com a invenção, com relação a um meio de mediçãoe regulação da taxa de fluxo de ar na entrada para uma tremonha.DESCRIÇÃO DETALHADA

A presente invenção refere-se tanto a um método como a umainstalação para a desumidificação de materiais na forma granular, em parti-cular, materiais granulares plásticos.

O termo "granular" é assumido para geralmente incluir materiaisde qualquer forma, por exemplo, na forma de grânulos, pó ou flocos.

Para fins de simplicidade, primeiro será descrita a instalação edepois o método de desumidificação de acordo com a invenção.

A instalação de acordo com a presente invenção é globalmenteindicada pelo numerai de referência 1 nas figuras anexas.

De acordo com uma concretização geral da invenção, a instala-ção de desumidificação 1 compreende:

- um circuito de distribuição de ar compreendendo pelo menosuma linha de suprimento comum 2 e uma linha de retorno comum 3;

- uma pluralidade de geradores de ar seco 11, 12, 13, 14 conec-tados em paralelo às duas linhas comuns de suprimento e de retorno 2, 3;

- uma ou mais tremonhas, 21, 22, 23, 24 conectadas em paralelocom as ditas linhas comuns 2, 3 e adequadas para conter material granular(em particular, material plástico) a ser desumidificado antes de ser alimenta-do nas máquinas de processamento M; e

- uma unidade eletrônica de manejo e controle 4 da instalação 1.

A instalação 1 compreende, à jusante e à montante de cada ge-rador 11, 12, 13, 14, uma primeira válvula 31', 32', 33', 34', e uma segundaválvula 31", 32", 33", 34", respectivamente, que podem ser automaticamentecontroladas pela unidade de manejo e controle acima mencionada 4 parafluidicamente excluir ou conectar o gerador 11, 12, 13, 14 ao circuito de dis-tribuição de ar.

Diferente das soluções da técnica anterior, a instalação não con-sidera um único gerador de ar seco dimensionado para satisfazer os picosda taxa de fluxo de ar seco, mas uma pluralidade de geradores (considera-dos em uma maneira adequada para o potencial de desenho da instalação)que podem ser ativados em uma maneira variável pela unidade eletrônicadependendo da capacidade de operação de cada e das exigências de taxade fluxo de ar seco efetivas das tremonhas, de acordo com uma lógica deeconomia de energia.

Conforme será explicado em detalhes adicionalmente na descri-ção, comparada às soluções da técnica anterior, a instalação 1 é mais flexí-vel e mais fácil de se adaptar às variações de fluxo ditadas não apenas pe-las variações na taxa de produção por hora, mas também pelas variações notipo do material granular a ser desumidificado.

Preferivelmente, os geradores de ar seco 11, 12, 13, 14 são dotipo compreendendo meios adsorventes, por exemplo, crivos moleculares.Cada gerador de ar seco é do tipo conhecido no jargão como "torre única",em outras palavras, provido com uma câmara única de contenção de meioadsorvente. Conforme será explicado adicionalmente abaixo, o uso de gera-dores de "torre única" permite simplificar o funcionamento da instalação, comvantagens tanto em termos de controle como de consumo de energia.

Entretanto, geradores de ar seco do tipo com duas ou mais tor-res apresentando um meio adsorvente, que se alternam em etapas de rege-neração e de operação, podem ser também usados.

Vantajosamente, em ambos os casos, a instalação 1 compreen-de, para cada gerador, um circuito de regeneração do meio adsorvente 10que será descrito em detalhes abaixo.

Operativamente, a torre única de um gerador sofrerá regenera-ção quando capacidades adsorventes estiverem inclusas abaixo de níveispreestabelecidos e/ou depois de um tempo de operação preestabelecido.

As capacidades adsorventes podem essencialmente ser avalia-das pela medição da relativa umidade de um fluxo de ar que sai do meio ad-sorvente.

Vantajosamente, conforme mostrado, em particular, na Figura 2,para tal finalidade, a instalação 1 de acordo com a invenção compreende,para cada gerador 11, 12, 13, 14, um meio de detecção 230 da umidade doar que sai do meio adsorvente 10 contido no mesmo.

Preferivelmente, tal meio de detecção 230 é composto de umhigrômetro que supre a temperatura de ponto de rocio. De fato, o ponto derocio é definido como a temperatura na qual, em pressão constante, o ar (ou,mais especificamente, a mistura de ar-vapor) fica saturado com o vapor d'á-gua, e é obviamente associado com a relativa umidade do fluxo de ar.

Funcionalmente, o meio de detecção 230 pode ser eletricamenteconectado à unidade eletrônica 4, de modo que o estado do meio adsorven-te de cada torre possa ser monitorado pela unidade eletrônica acima men-cionada 4. A escolha de qual gerador e de quantos geradores para ativar étambém feita com base nas respectivas capacidades adsorventes.

Preferivelmente, os geradores são idênticos em termos de po-tencial, de modo a simplificar não apenas a manutenção, mas também omanejo e o controle. Contudo, também podem ser consideradas instalaçõesapresentando diferentes geradores.

Cada gerador é provido com um meio de ventilação 55 capaz degerar um fluxo de ar através do meio adsorvente. Preferivelmente, tal meio écomposto de um ou mais sopradores 55.

Vantajosamente, os meios de ventilação 55 são controlados pelaunidade eletrônica acima mencionada 4 para regular a taxa de fluxo do ardispensado pelo gerador, por exemplo, por meio de um inversor 6 conectadoao motor do soprador 55.

Conforme será descrito adicionalmente abaixo, a regulação dataxa de fluxo dispensada pelos geradores individuais ativos (isto é, os gera-dores fluidicamente conectados ao circuito de distribuição de ar) é tambémexecutada em relação à capacidade de operação de cada gerador e às exi-gências de fluxo de ar seco efetivas das tremonhas, de acordo com uma ló-gica de economia de energia.

De acordo com um esquema de controle preferido da instalação,uma vez que o valor da taxa de fluxo de ar seco exigida pelas tremonhastenha sido adquirido, os geradores ativáveis são identificados e o númeroativado é escolhido de acordo com a faixa de funcionamento ideal (projeto)de cada gerador. Variações subsequentes no valor da taxa de fluxo de arseco total exigida serão tratadas com a regulação das taxas de fluxo dispen-sadas pelos geradores únicos ativos, quando as taxas de fluxo estiveremincluídas nas faixas de funcionamento ideais, ou (se possível) com a varia-ção do número de geradores ativados e/ou a mudança dos geradores espe-cíficos que correm, quando as taxas de fluxo não estiverem incluídas nasfaixas de funcionamento ideais.

Conforme já indicado, a unidade eletrônica 4 regula a taxa defluxo total de ar seco dispensado em relação às exigências de cada tremonha.

Vantajosamente, a instalação 1 compreende um sistema pararegular os fluxos na entrada para as tremonhas individuais com base nascaracterísticas do material granular contido nas mesmas.

Preferivelmente, tal sistema de regulação, que será descrito emdetalhes abaixo, compreende pelo menos uma válvula de controle 61', 62',63', 64' controlável pela unidade eletrônica 4 no duto de entrada de ar decada tremonha e à jusante deste meio de medição de válvula da taxa de flu-xo 150 eletricamente conectado à mesma unidade eletrônica 4.

Operativamente, a unidade eletrônica 4 implementa um algorit-mo para calcular a taxa de fluxo de ar seco A1, A2, A3, A4 exigida por cadatremonha. Tal algoritmo exige dados de entrada relativos às característicasdo material granular contido em cada tremonha (tais como, por exemplo,granulometria, peso específico, grau de umidade). Os ditos dados são prefe-rivelmente inseridos por meio de uma interface de usuário 5 conectada àunidade eletrônica acima mencionada 4.

De acordo com uma concretização preferida da invenção, ilus-trada na Figura 1, a instalação de desumidificação 1 compreende uma multi-plicidade de tremonhas 21, 22, 23, 24 adequadas para conter materiais gra-nulares (não-mostrados na Figura) que podem ter diferentes propriedadesquímico-físicas (tais como granulometria, peso específico, grau de umidade)e diferentes exigências de processo (por exemplo, duração de tempo natremonha).

As tremonhas, que podem ser de diferentes tamanhos, são posi-cionadas, cada qual, na respectiva máquina de processamento M1, M2, M3,Μ4 (por exemplo, uma máquina de moldagem) por meio de uma estrutura desuporte fixa 110.

Soluções alternativas podem ser previstas com diversas tremo-nhas que servem a mesma máquina, ou a diversas máquinas alimentadasda mesma tremonha.

Mais especificamente, das saídas de descarga de cada tremo-nha 21, 22, 23, 24, um duto se estende (no caso ilustrado, do tipo flexível),através do qual o material granular (desumidificado dentro da tremonha) en-tra na respectiva máquina onde ele é destinado a ser transformado no pro-duto desejado.

Cada tremonha apresenta um coletor no topo 102, 103, 104 paracarregar o material granular. Cada coletor é conectado por uma linha de vá-cuo (não-mostrada) a vários silos de armazenamento do material (não-mostrados).

Próximo a cada tremonha, é posicionado um dispositivo de ge-rador de ar seco 11, 12, 13, 14, preferivelmente do tipo de meio adsorventede "torre única", que será descrito em detalhes abaixo.

Alternativamente, cada gerador pode ser também do tipo comduas ou mais torres de meio adsorvente.

O número de geradores não é necessariamente igual ao númerode tremonhas.

Conforme será descrito em maiores detalhes abaixo, cada gera-dor é provido com um meio de ventilação 55 (não-mostrado na Figura 1) a-dequado para gerar uma taxa de fluxo de ar através do meio adsorvente, aser enviado para o lado de dentro das tremonhas depois de ser desumidifi-cado.

O circuito de distribuição de ar compreende uma linha de dis-pensa comum 2 e uma linha de retorno comum 3. A partir da linha de dis-pensa comum 2, uma pluralidade de dutos de entrada de ar 41a, 42a, 43a,44a é afastada das tremonhas, enquanto uma pluralidade de dutos de saída41b, 42b, 43b, 44b é conduzida para a linha de retorno comum 3 a partir dastremonhas. As tremonhas 21, 22, 23, 24 são, portanto, conectadas em para-leio entre os dois dutos comuns.

Mais especificamente, cada duto de entrada 41a, 42a, 43a, 44atermina dentro da respectiva tremonha em um difusor de cone 91, 92, 93, 94posicionado na parte inferior da dita tremonha. O difusor apresenta uma plu-ralidade de orifícios, através dos quais o ar seco (e quente) é emitido para atremonha e difundido em uma multiplicidade de direções, de modo a atingir econsequentemente desumidificar todo o material granular contido dentro datremonha. O fluxo de ar se dá no sentido contrário com relação ao fluxo dematerial granular que sai da tremonha, para assegurar o grau máximo dedesumidificação possível do material a ser processado.

Em cada duto de entrada 41a, 42a, 43a, 44a, há uma unidadede aquecimento 81, 82, 83, 84, preferivelmente fora da tremonha, adequadapara elevar o ar de entrada à temperatura exigida pelo material granular con-tido na tremonha.

Cada gerador 11, 12, 13, 14é conectado à linha de dispensacomum 2 por um duto de dispensa 51a, 52a, 53a, 54a e à linha de retornocomum 3 por um duto de retorno 51b, 52b, 53b, 54b. O duto de dispensa e oduto de retorno são respectivamente interceptados por uma primeira válvula31', 32', 33', 34' e por uma segunda válvula 31", 32", 33", 34", que podem serautomaticamente controladas pela unidade eletrônica acima mencionada 4para fluidicamente excluir ou conectar o gerador 11, 12, 13, 14 ao circuito dedistribuição de ar.

Operativamente, o ar seco (desumidificado) gerado pelos gera-dores ativados (funcionando e fluidicamente conectados ao circuito de distri-buição de ar) flui para a linha de dispensa comum 2 através dos dutos dedispensa 51a, 52a, 53a, 54a. A partir da linha de dispensa comum 2, a taxade fluxo total de ar seco é dividida entre todas as tremonhas 21, 22, 23, 24depois de passar através das respectivas unidades de aquecimento 81, 82,83, 84. Uma vez dentro da respectiva tremonha, o ar de processo é filtradoatravés do material plástico em grânulos contidos no mesmo, removendo asmoléculas de água presentes nos grânulos. Subseqüentemente o ar (úmido)sai de cada tremonha passando através dos dutos de saída 41b, 42b, 43b,44b para retornar para os geradores através da linha de retorno comum 3.

Vantajosamente, a instalação de desumidificação 1 de acordocom a presente invenção apresenta uma interface de usuário 5, que podecompreender uma unidade de vídeo e meios de entrada de dados, tipica-mente um teclado e um mouse. Preferivelmente, a interface de usuário 5 éuma interface de objeto gráfico do tipo tela de toque, também colocada pró-xima à instalação de desumidificação.

De acordo com a concretização recém descrita e ilustrada naFigura 1, os geradores de ar seco são posicionados próximo às tremonhase, portanto, perto das máquinas de processamento. Esta situação pode sur-gir, por exemplo, no caso em que a instalação 1 de acordo com a invenção écriada com a modernização de uma instalação tipo tradicional que considera,para cada tremonha, um sistema de desumidificação independente com ge-rador de ar seco relativo. Neste caso, conforme já dito, os geradores sãopreferivelmente posicionados em uma estrutura de suporte fixa perto dasrespectivas tremonhas.

De acordo com uma concretização alternativa esquematicamen-te ilustrada na Figura 3, é possível considerar uma instalação de desumidifi-cação 1 de acordo com a invenção com os geradores concentrados em umaárea dedicada da instalação, espacialmente separada das tremonhas e dasmáquinas de processamento. As tremonhas 21, 22, 23, 24 podem ser situa-das em uma estrutura de suporte fixa (do tipo mostrado na Figura 1) ou, van-tajosamente, podem ser situadas em um trole móvel 120, conforme mostra-do na Figura 3.

Na instalação 1 mostrada na Figura 3, os elementos em comumcom a instalação mostrada na Figura 1 têm a mesma indicação numérica.

A instalação de desumidificação 1 mostrada na Figura 3 tem umsistema de regulação 130 dos fluxos de ar para as tremonhas, que será des-crito separadamente abaixo.

Vantajosamente, a instalação mostrada na Figura 3 apresentaum sistema de segurança composto de uma válvula de retorno 19 situada nalinha de dispensa comum 2 e se comunicando com o ambiente externo. Nocaso de ar total em excesso, ligado, por exemplo, a uma anomalia não-regulada pelo sistema, uma vez que um valor de sobrepressão predefinidotenha sido excedido, tal válvula 19 se abre, permitindo o escape externo dofluxo em excesso.

O funcionamento comum da instalação de desumidificação 1 deacordo com a invenção será agora descrito.

Inicialmente, a instalação 1 é configurada por um operador u-sando a interface gráfica 5 para memorizar na unidade eletrônica de manejoe controle 4 - para cada tremonha única - as características do material gra-nular contido na mesma e/ou a taxa de produção por hora da respectiva má-quina e/ou tamanho da própria tremonha.

Subseqüentemente, a unidade eletrônica de controle 4 calcula ataxa de fluxo de ar de processo específica para cada tremonha única usandoum algoritmo específico, de modo a adequadamente desumidificar o materialcontido dentro da mesma.

Uma vez que as taxas de fluxo exigidas por cada tremonha úni-ca tenham sido calculadas, a unidade de controle 4 decide - com a aplicaçãode uma lógica de economia de energia - quais geradores de ar seco ativarcom base em suas respectivas faixas de funcionamento, avaliando, em par-ticular, a taxa de fluxo de ar máxima dispensável (relacionada às caracterís-ticas do meio de ventilação) e a capacidade de adsorção para cada torree/ou período de tempo para o qual a torre permanece ativa no ciclo de ope-ração anterior.

Dependendo da soma dos fluxos exigidos pelas tremonhas, aunidade eletrônica de controle 4 define assim o número de geradores equais geradores específicos ativar (isto é, fluidicamente conectar ao circuitode distribuição). Para tal finalidade, a unidade de controle envia um sinal pa-ra os geradores 21, 22, 23, 24 e as respectivas válvulas 31, 32, 33, 34, quecontrolam sua abertura ou seu fechamento.

Assumindo que, em uma taxa de produção por hora preestabe-lecida, toda a exigência das tremonhas é atendida, quando totalmente ope-racional, por geradores η (idênticos entre si) fora de um número total den+m, a unidade eletrônica de controle irá ativar os geradores n, escolhendoa partir daqueles com a maior capacidade adsorvente e/ou os quais estavamativos no ciclo anterior (antes da regeneração) por um período de tempo cor-respondendo a um valor preestabelecido (ajustado no algoritmo de cálculo).

A unidade eletrônica 4 irá então acionar os geradores η com a abertura dasrespectivas válvulas, no caso de estas válvulas ficarem fechadas durante aetapa de desativação. Os geradores m remanescentes não-ativados para otratamento de desumidifcação irão ou entrar em regeneração ou permanecerinativos, dependendo da respectiva capacidade adsorvente medida (leiturado ponto de rocio) e/ou do valor do período de tempo corrente no ciclo ante-rior. Preferivelmente, as válvulas dos geradores desativados serão fechadas.Conforme será resumido adicionalmente abaixo, não é necessário que, naetapa de desativação, os geradores sejam excluídos da conexão fluídicacom o circuito de distribuição.

Se não houver nenhuma variação nos dados de entrada, taiscomo a taxa de produção por hora, o tipo de materiais, o número de tremo-nhas, etc., a relação do número η de geradores ativos e do número m degerados em regeneração e desligados irá permanecer constantes durante ofuncionamento da instalação 1.

Como resultado, quando um ou mais geradores passarem daetapa de processo para aquela de regeneração, a unidade eletrônica 4 ativa-rá um número equivalente de geradores, escolhidos daqueles que estãodesligados e/ou em regeneração, com a abertura e o fechamento simultâ-neos das respectivas válvulas.

No caso de modificação dos dados de entrada, ligados, por e-xemplo, com variações na taxa de produção por hora, no tipo de materialgranular que é processado e/ou no número de tremonhas (exclusão tempo-rária de uma ou mais tremonhas da instalação para fins de manutenção), aunidade eletrônica de controle 4 irá proceder para a regulação, conforme ataxa de fluxo total dispensada pelos geradores.

Se as variações de fluxo puderem ser absorvidas dentro das fai-xas de funcionamento ideais dos geradores em curso, a unidade de controle4 irá regular diretamente as taxas de fluxo de cada gerador, preferivelmentecom a variação da velocidade de rotação dos sopradores, por exemplo, como uso de um inversor, de qualquer tipo adequado.

Se, ao invés disso, as variações de fluxo não puderem ser ab-5 sorvidas dentro das faixas de funcionamento ideais dos geradores em curso,a unidade de controle 4 irá enviar um novo sinal para os geradores e para asrespectivas válvulas, de modo a mudar a relação entre o número de gerado-res ativos e o número de geradores que estão desligados ou em regenera-ção.

Os modos de intervenção serão iguais no caso no qual o númerode geradores disponíveis deve diminuir como resultado de manutenção deum ou mais dos mesmos.

Com referência à Figura 2, um gerador de ar seco e um circuitode regeneração relativo serão agora descritos em detalhes de acordo comuma concretização preferida da invenção.

O gerador de ar seco, globalmente indicado pelo numerai de re-ferência 11, compreende um único recipiente 9, chamado no jargão "torre dedesumidificação única", que define dentro da mesma uma câmara de con-tenção de meio adsorvente 10, tal como, por exemplo, crivos moleculares,de qualquer tipo adequado.

A torre de desumidificação única 9 pode ser de qualquer tipoadequado, por exemplo, apresentando uma estrutura coaxial, conforme des-crito na Patente norte-americana 7188434 depositada em nome do mesmorequerente e incorporada aqui para referência.

O ar entra na torre única 9 através do duto de retorno 51b co-nectado à linha de retorno comum 3 através da segunda válvula já mencio-nada 31". À jusante de tal segunda válvula 31", um duto de entrada de arexterno é ramificado, interceptado por uma terceira válvula 45. Ao longo doduto de entrada acima mencionado, o ar passa, em seqüência, um filtro 35,uma unidade de resfriamento 7, um meio de ventilação 55 e uma unidade deaquecimento 8. Entre o meio de ventilação e a unidade de aquecimento 8, oduto de entrada é interceptado por uma quarta válvula 77 com um desvio noqual é inserido o meio de troca de calor 140.

A unidade de aquecimento 8, preferivelmente colocada na baseda torre acima mencionada 9, é tipicamente constituída de uma resistênciaelétrica.

O meio de ventilação (de pressurização ou bombeamento de ar)é composto, por exemplo, de um ou mais sopradores 55, providos com ummeio de variar a velocidade de rotação 6 de qualquer tipo adequado, preferi-velmente do tipo eletrônico, por exemplo, um inversor de qualquer tipo, talcomo sendo destinado a variar a freqüência de suprimento de energia para omotor do soprador 55, de modo a modular a taxa de fluxo de ar na etapa deprocesso.

O ar (desumidificado) sai da torre única 9 através de um duto dedispensa 51a conectado à linha de dispensa comum 2 por meio da primeiraválvula 31' mencionada. À montante de tal primeira válvula 31', o duto dedispensa apresenta uma ramificação que é interceptada por uma quinta vál-vula 78 e que passa através do meio de troca de calor 140 acima menciona-do antes de sair para o ambiente externo.

Quando o gerador 11 estiver ativado (na etapa de processo), ascinco válvulas recém mencionadas (controladas pela unidade eletrônica decontrole 4) estarão no seguinte estado: a segunda válvula 31" aberta; a ter-ceira válvula 45 fechada; a quarta válvula 77 aberta; a quinta válvula 78 fe-chada; a primeira válvula 31' aberta.

O ar proveniente da linha de retorno 3, úmido depois de passaratravés do material granular nas tremonhas, passa através da segunda vál-vula 31", neste caso, aberta, do filtro 35, do resfriador 7, predisposto paradiminuir a temperatura do ar de retorno, de modo que o meio adsorvente 10possa absorver as moléculas de água contidas no gás ou ar que passa atra-vés delas. O ar é então conduzido, pelo meio de ventilação (pressurizaçãoou bombeamento de ar) 55 para a torre única, por meio da quarta válvula dedesvio 77 (aberta) e da unidade de aquecimento 8 (desligada). Depois depassar através dos crivos moleculares contidos dentro da torre única, o ardesumidificado flui para a linha de dispensa comum 2 através da primeiraválvula 31".

Uma vez que o meio adsorvente da torre 9 esteja saturado, aunidade de controle 4 coloca o gerador na etapa de regeneração, alterandoo estado das cinco válvulas indicadas acima: a segunda válvula 31" fechada;a terceira válvula 45 aberta; a quarta válvula 77 fechada; a quinta válvula 78aberta; a primeira válvula 31' fechada.

O soprador 55 aspira o ar da atmosfera através da terceira vál-vula 45. O ar atravessa o filtro 35, a unidade resfriadora 4 (que, neste caso,não abaixa adicionalmente a temperatura) e o meio de troca de calor 140(trocador de fluxo cruzado) para otimização de energia. O ar atravessa entãoa unidade de aquecimento 8 (que, neste caso, estará ligada) e, depois, omeio adsorvente 10, que irá revelar as moléculas de água aprisionadas den-tro dele no ar atravessante. O ar carregado com umidade sai da torre 9 epassa então através da quinta válvula 78 (aberta) e do trocador de calor 140(onde ele desprende o calor no ar frio entrante, pré-aquecendo-o) para entãofinalmente ser expelido para a atmosfera externa.

Preferivelmente, o gerador 11 é provido com uma primeira sondade temperatura 210 colocada na porção inferior da torre 9. Tal primeira son-da 210 é predisposta para enviar um sinal elétrico à unidade de controle 4.Com base em tal sinal, a unidade de controle 4 pode regular a temperaturade operação do aquecedor 8 por meio de um dispositivo de regulação decalor (não-mostrado na figura) e/ou regular a taxa de fluxo do ar de regene-ração, de modo a atingir a temperatura preestabelecia.

O gerador 11 compreende adicionalmente um sensor 230 deumidade relativa do ar de processo, geralmente um higrômetro, que supre oponto de rocio. Com base em tal sinal, a unidade de controle 4 decide se ogerador 11 deve passar para a etapa de regeneração ou não.

Operativamente, quando a regeneração estiver completa, a torre9 tem que ser resfriada para restaurar as condições operativas de desumidi-ficação do meio adsorvente. Nesta etapa, os crivos moleculares estão emuma temperatura alta demais para absorver a umidade.

Para a otimização de energia, a etapa de resfriamento seguirá oprocedimento considerado para a etapa de processo, exceto pelo fato deque, neste caso, a taxa de fluxo de ar de entrada será regulada com baseem um algoritmo específico e/ou com base na temperatura medida por umasegunda sonda de temperatura 220 colocada no topo da torre.

No início da etapa de resfriamento, os crivos poderão absorvermoléculas de água do ar proveniente da linha de retorno comum 3. Conse-quentemente, a taxa de fluxo de ar será inicialmente mínima para então gra-dualmente aumentar, à medida que a temperatura dos crivos contidos natorre cai.

Na etapa de resfriamento, a taxa de fluxo do ar irá aumentarcom o tempo. No início desta etapa, o ar terá um ponto de rocio alto (umida-de relativa alta). De modo geral, isto não cria problemas, uma vez que a taxade fluxo de ar é limitada comparada à taxa de fluxo com a torre funcionandopor completo, e é misturada com o ar de processo, totalmente operacional,proveniente dos geradores ativos remanescentes.

Alternativamente, se, durante a etapa de resfriamento, a quali-dade do ar não estiver conforme o desejado, a taxa de fluxo de ar poderá serdescarregada no ambiente com a abertura da quinta válvula 78 e o fecha-mento da primeira válvula 31'.

De acordo com a concretização ilustrada na Figura 3, a instala-ção de desumidificação 1 é provida com um sistema de regulação 130 dataxa de fluxo de cada tremonha individual.

Vantajosamente, tal sistema de regulação 130 pode ser tambémadotado na instalação de desumidificação de acordo com a concretizaçãoilustrada na Figura 1.

Para simplicidade de explanação, tal sistema de regulação 130será descrito com referência à tremonha única 21.

Em uma concretização comum, tal sistema 130 compreende ummedidor de fluxo 150, de qualquer tipo adequado, e a primeira válvula deregulação 61' já mencionada, ambos controlados pela unidade eletrônica decontrole 4.

Preferivelmente, o medidor de fluxo é um medidor Venturi debocal de fluxo 150, que tem a vantagem de combinar as características deum bocal de fluxo com a perda de calor reduzida de um medidor Venturi.

Conforme mostrado em detalhes na Figura 4, um manômetrodiferencial 170 é conectado ao medidor Venturi de bocal de fluxo 150 pormeio de dois orifícios 150a formados um à montante e um em um afunila-mento R. O manômetro diferencial 170 mede a diferença na pressão nosorifícios 150a e a transforma em um sinal elétrico S1 enviado na entrada pa-ra a unidade eletrônica de controle 4.

A primeira válvula de regulação 61' é servoassistida, preferivel-mente do tipo borboleta ou esférica, elétrica ou pneumaticamente controladaou controlada por um atuador linear ou giratório, de modo a adotar de duas auma multiplicidade de diferentes posições de funcionamento. Na Figura 4, aprimeira válvula de regulação 61' é mostrada como uma válvula borboletacontrolada por um motor eletricamente acionado 180.

O sinal elétrico S1 recebido da unidade eletrônica de controle 4é transformado em um valor correspondente de taxa de fluxo "real" que écomparado com um valor de taxa de fluxo calculado para a tremonha 21 pe-la unidade eletrônica 4, por exemplo, com base nos dados alimentados porum usuário. Com base em tal comparação, a unidade eletrônica 4 irá produ-zir um sinal elétrico na saída S2 que ativa o motor 180 da primeira válvula61' para regular sua abertura e, caso necessário, seu fechamento.

Preferivelmente, o tipo de controle executado pela unidade ele-trônica 4 para alcançar a regulação correta da válvula 61' é um controle dotipo PID (derivativo integrativo proporcional).

Alguns modos especiais serão agora descritos para manejar otratamento de desumidificação do material contido nas tremonhas.

Na fase inicial do tratamento de desumidificação de materialgranular, pode ser importante para o material dentro da tremonha ser aque-cido gradualmente para impedir o choque térmico danoso. Este poderia levarà evaporação ou à sublimação indesejada das partes dos materiais, especi-almente no caso de materiais de polímero plástico.

Em tal situação, a unidade eletrônica de controle 4 pode regularo meio de ventilação de um ou mais geradores de ar seco para gradualmen-te aumentar a taxa de fluxo de ar circulante total e assim a taxa de fluxo queentra na tremonha a ser ativada ("função de partida suave").

Reciprocamente, um rápido aumento no fluxo pode ser necessá-rio, por exemplo, no caso de materiais não-particularmente sensíveis ao cho-que térmico. Neste caso, a unidade eletrônica de controle 4 pode regular omeio de ventilação de um ou mais geradores de ar seco para repentinamen-te aumentar a taxa de fluxo de ar circulante total (função de "estouro").

Durante o tratamento de desumidificação, pode ser necessáriomanter a temperatura do material granular dentro de uma ou mais tremo-nhas. No caso em que a quantidade do material granular coletado por umamáquina de processamento está abaixo de um nível preestabelecido, o tem-po gasto na tremonha aumenta e o calor gradiente entre os vários níveis dematerial dentro da tremonha diminui. Se não for adequadamente controlado,este fenômeno poderia levar a danos do material granular.

Para solucionar este problema, a instalação de desumidificação1, de acordo com a invenção, é provida com um primeiro sensor de tempera-tura 231 para cada tremonha posicionada no duto de entrada de ar 41a, 42a,43a, 44a para a tremonha 21, 22, 23, 24 e com um segundo sensor de tem-peratura 232 posicionado no duto de saída de ar 41b, 42b, 43b, 44b da ditatremonha.

Operativamente, os dois sensores de temperatura 231 e 232respectivamente medem a temperatura do ar que entra e que sai de cadatremonha e transmite tais valores medidos para a unidade eletrônica de con-trole 4.

O valor de temperatura de entrada é usado, em particular, para aregulação de calor do ar seco de entrada, com a intervenção das unidadesde aquecimento 81, 82, 83, 84.

O valor de temperatura de saída é, em vez disso, usado paraavaliar o nível de aquecimento do material granular contido na tremonha,com base nos valores limiares preestabelecidos. Operativamente, a unidadeeletrônica 4 compara os valores medidos com os valores limiares preestabe-lecidos. No caso da detecção de uma diferença, a unidade eletrônica 4 po-derá comandar o fechamento da primeira válvula de regulação 6162', 63',64', de modo a reduzir a passagem do ar. Durante a etapa de retenção, por-tanto, a tremonha se encontra com uma temperatura estabilizada em umvalor, de tal modo a não causar danos ao material contido na mesma. À me-dida que a máquina de processamento retoma a coleta do material da tre-monha, um novo material entra na tremonha proveniente dos silos de arma-zenamento e a temperatura do ar de saída diminui. A unidade de controle 4pode assim comandar a abertura da primeira válvula de regulação, de modoa aumentar a passagem do ar.

Alternativamente, o nível de aquecimento do material na tremo-nha pode ser medido em se considerando a diferença entre a temperaturado ar de entrada e do ar de saída.

Preferivelmente, no duto de saída, à jusante do segundo sensor232, uma válvula tipo ligar-desligar 61", 62", 63", 64" é inserida, automáticaou manual, que pode ser usada em conjunção com a primeira válvula deregulação para excluir a tremonha única do circuito de distribuição, por e-xemplo, durante a manutenção ou para deter o processamento.

Vantajosamente, o meio de visualização (não-mostrado) dos pa-râmetros de funcionamento podem ser providos em cada tremonha. Disposi-tivos de alerta, por exemplo, visuais ou acústicos, podem também ser provi-dos, para sinalizar quaisquer anomalias ou defeitos.

O método de desumidificação, de acordo com a invenção, seráagora descrito.

De acordo com uma aplicação geral da invenção, uma primeiraetapa a) do método consiste em prover uma pluralidade de geradores de arseco 11, 12, 13, 14 conectados em paralelo a uma linha de dispensa 2 e auma linha de retorno 3 para a distribuição de ar dentro de uma ou mais tre-monhas 21, 22, 23, 24 fluidicamente conectadas em paralelo às ditas linhascomuns e contendo material granular a ser desumidificado antes de ser ali-mentado às máquinas de processamento.

Uma segunda etapa b) do método consiste - para cada geradorde ar seco - em estimar a taxa de fluxo de ar seco gerado por cada (no casode geradores com fluxo constante) e/ou a faixa de funcionamento de eficiên-cia de energia superior em termos da taxa de fluxo de ar seco gerado (nocaso de geradores com fluxo variável).

Tal faixa depende das condições de funcionamento ideais domeio de ventilação e do meio adsorvente.

Uma terceira etapa c) do método consiste em calcular o fluxo dear seco A1, A2, A3, A4 exigido por cada tremonha única dependendo dascaracterísticas do material granular contido nas mesmas.

Uma quarta etapa d) do método consiste em ativar um númerosuficiente de geradores para dispensar uma taxa de fluxo total de ar secoAtot substancialmente igual à soma das taxas de fluxo A1, A2, A3, A4 exigi-das pelas tremonhas acima mencionadas.

O número de geradores ativados e quais geradores ativar sãoescolhidos com base na taxa de fluxo dispensável de cada e/ou em suasrespectivas faixas de funcionamento de acordo com uma lógica de economiade energia para a mesma taxa de fluxo total (Atot) a ser dispensada.

Novamente, de acordo com a aplicação comum acima mencio-nada da invenção, o método compreende uma quinta etapa e) de desativaros geradores remanescentes.

Preferivelmente, a etapa de ativação d) considera a conexãofluídica dos geradores escolhidos, para as linhas comuns de dispensa 2 e deretorno 3, e a etapa de desativação e) pode considerar a exclusão dos gera-dores da conexão fluídica com as linhas de dispensa e retorno.

Com este objetivo, operativamente, as etapas de ativação e) ede desativação d) consideram, para cada gerador, a respectiva abertura e orespectivo fechamento de um par de válvulas, das quais a primeira é posi-cionada à montante e a segunda à jusante do gerador.

Vantajosamente, a etapa de desativação e) pode considerar odesligamento de um ou mais geradores não-ativados.

De acordo com uma forma não-preferida de implementação dainvenção, a etapa e) de desativação pode não considerar a exclusão dos24geradores a serem desativados da conexão fluídica com as linhas de dis-pensa e de retorno. Por exemplo, no caso de o gerador a ser desativado nãoprecisar de regeneração, poderá ser suficiente desligar o relativo meio deventilação, deixando então o gerador e o circuito dedicado relativo alcançarpassivamente o equilíbrio fluídico e de pressão com o circuito de distribui-ção.

De acordo com a invenção, o método compreende duas etapasde regulação da taxa de fluxo total Atot:

- uma etapa de regulação f) executada com a variação das taxasde fluxo de ar geradas pelos geradores ativados dentro das respectivas fai-xas de funcionamento acima mencionadas; preferivelmente, a taxa de fluxode cada gerador único sendo variada com a atuação no meio de ventilaçãocom o qual ele é provido;

- uma etapa de regulação g) executada com a variação do nú- mero de geradores ativados; os geradores ativados sendo escolhidos em

relação a suas faixas de funcionamento de acordo com a lógica de economiade energia acima mencionada.

As duas etapas de regulação f)eg) podem ser alternadas entresi ou executadas em seqüência. Em particular, a etapa f) é geralmente con-duzida subsequente à etapa g). Entretanto, as duas etapas podem tambémser estabelecidas para serem executadas na ordem inversa.

Preferivelmente, o método de acordo com a invenção é aplicadocom o uso de geradores providos com uma câmara única para conter o meioadsorvente, do tipo de crivo molecular. Graças ao meio de ventilação acimamencionado, a taxa de fluxo de ar dispensada pelo gerador é forçada a atra-vessar tal câmara única.

Conforme já indicado, quando da descrição da instalação de a-cordo com a invenção, geradores com duas ou mais câmaras separadascontendo meio adsorvente podem, contudo, também ser usados.

Vantajosamente, durante a etapa de regulação g) da taxa defluxo total de ar Atot (executada com a variação do número de geradoresativados), os geradores são escolhidos com base nas capacidades adsor-ventes da câmara de contenção única acima mencionada.

Com tal objetivo, é considerada uma etapa i) de detectar a umi-dade relativa do fluxo de ar que passa através do meio adsorvente 10.

Dependendo da capacidade adsorvente detectada, um ou maisgeradores inativados podem entrar em uma etapa de regeneração do meioadsorvente 10.

Preferivelmente, o método de acordo com a invenção compre-ende uma etapa I) de regular a taxa de fluxo que passa através da tremonhaúnica dependendo do relativo valor da taxa de fluxo A1, A2, A3, An calculadona etapa de cálculo acima mencionada c).

Vantajosamente, a etapa de regulação acima mencionada I)considera a medição da taxa de fluxo que passa através da dita tremonha eé conduzida pelo controle de pelo menos uma primeira válvula de regulaçãoposicionada à montante da tremonha ao longo da linha de distribuição de ar.

Preferivelmente, o método de desumidificação de acordo com ainvenção é implementado automaticamente por uma unidade eletrônica demanejo e controle 4.

Neste caso, o método compreende uma etapa m) de alimenta-ção nos dados da unidade eletrônica acima mencionados relativos:

- às características dos materiais granulares contidos nas tremo-nhas; e/ou

- às características dos geradores e das tremonhas.

A invenção permite obter muitas vantagens, em parte já descri-tas.

Comparada às soluções técnicas tradicionais, a invenção permi-te reduzir de modo significativo o consumo de energia do tratamento de de-sumidificação.

A instalação 1 de acordo com a invenção é, na verdade, estrutu-rada de modo que o número de geradores e os geradores a serem ativadospossam ser escolhidos de acordo com a lógica de economia de energia combase nas exigências de operação reais da instalação.

Os geradores não-ativados estão sofrendo regeneração ou es-tão desligados, impedindo assim o funcionamento desperdiçador em vão.

Em particular, os geradores são basicamente usados nas condi-ções de funcionamento ideais nas quais sua eficiência de energia é maximi-zada.

A instalação 1 e o método de acordo com a invenção são maisflexíveis e mais fáceis de serem adaptados às variações de taxa de fluxoditadas não apenas pelas variações na taxa de produção por hora, mastambém pelas variações no tipo de material granular a ser desumidificado.

A substituição de um único gerador por inúmeros geradores me-nores conectados em paralelo permite economias em termos de tubulação.De fato, para a mesma taxa de fluxo, o uso de geradores menores conecta-dos em paralelo permite uma redução do diâmetro da tubulação dentro dosgeradores únicos e da tubulação de conexão às linhas comuns de dispensae de retorno.

A instalação e o método de desumidificação de acordo com ainvenção também se prestam à modernização de uma instalação do tipo tra-dicional que considera um sistema de desumidificação independente paracada tremonha com relativo gerador de ar seco. Os geradores de ar seco dainstalação antiga podem ser usados sem ter que ser movidos. O trabalho nainstalação antiga precisa essencialmente apenas considerar a provisão deum circuito de distribuição de ar com uma linha de dispensa e uma linha deretorno às quais têm que ser conectados em paralelo os geradores e as tre-monhas existentes.

Neste caso, conforme já dito, os geradores são preferivelmenteposicionados em uma estrutura de suporte fixa perto das respectivas tremo-nhas.

A invenção assim concebida atinge então os objetivos estabele-cidos.

Obviamente, ela pode assumir, em sua concretização prática,formas e configurações diferentes daquelas descritas acima, enquanto per-manece dentro do escopo de proteção.

Além disso, todas as peças podem ser substituídas por elemen-tos tecnicamente equivalentes e os tamanhos, as formas e os materiais usa-dos podem ser de qualquer tipo exigido.

Claims (21)

1. Método para desumidificação de materiais na forma granular,em particular, materiais plásticos, compreendendo as seguintes etapas deoperação:a) prover uma pluralidade de geradores de ar seco conectadosem paralelo a uma linha de suprimento e a uma linha de retorno para a dis-tribuição de ar dentro de uma ou mais tremonhas fluidicamente conectadasem paralelo às ditas linhas e contendo material granular a ser desumidifica-do antes de ser alimentado em máquinas de processamento:b) para cada gerador de ar seco, estimar a taxa de fluxo de arseco que pode ser gerada e/ou uma faixa de funcionamento em eficiência deenergia superior em termos da taxa de fluxo de ar seco que pode ser gera-da;c) calcular a taxa de fluxo de ar seco (A1, A2, A3, An) necessáriaa cada tremonha individual dependendo das características do material gra-nular contido nas mesmas;d) ativar inúmeros geradores suficientes para inteiramente dis-pensar uma taxa de fluxo total de ar seco (Atot) substancialmente igual àsoma das taxas de fluxo (A1, A2, A3, An) necessárias para as ditas tremo-nhas, o número dos ditos geradores e os geradores a serem ativados sendoescolhidos dependendo da taxa de fluxo que pode ser dispensada por cadaum deles e/ou em suas respectivas faixas de funcionamento de acordo comuma lógica de economia de energia para a mesma taxa de fluxo total (Atot) aser dispensada; ee) desativar os geradores remanescentes.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a dita etapade ativação d) considera a conexão fluídica dos geradores escolhidos paraas ditas linhas de suprimento e retorno, enquanto a dita etapa de desativa-ção e) considera a exclusão dos geradores a serem desativados da conexãofluídica com as ditas linhas de suprimento e retorno.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que as di-tas etapas de ativação d) e desativação e) consideram, para cada gerador,respectivamente,a abertura e o fechamento de um par de válvulas, das quaisuma primeira colocada à montante e uma segunda colocada à jusante dodito gerador.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, em que adita etapa de desativação e) pode considerar o desligamento de um ou maisgeradores.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, que compreende uma etapa f) de regular a taxa de fluxo de ar total (Atot)com a variação das taxas de fluxo de ar geradas pelos geradores ativadosdentro das respectivas faixas de funcionamento, a taxa de fluxo de cada ge-rador único sendo variada preferivelmente com a atuação no meio de venti-lação com o qual ele é provido.

6. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 5,compreendendo uma etapa g) de regular a taxa de fluxo de ar total (Atot)com a variação do número de geradores ativados, os ditos geradores ativa-dos sendo escolhidos em relação à taxa de fluxo dispensável por cada umdeles e/ou às suas respectivas faixas de funcionamento de acordo com adita lógica de economia de energia.

7. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 6,em que cada gerador é provido com uma câmara única para conter o meioadsorvente, preferivelmente do tipo de crivo molecular, através do qual, gra-ças ao dito meio de ventilação, a taxa de fluxo de ar dispensada pelo ditogerador é forçada a passar.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, em que durante adita etapa g) de regular a taxa de fluxo de ar total (Atot) com a variação donúmero de geradores ativados, os ditos geradores são escolhidos com basenas capacidades adsorventes da dita câmara única de contenção.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, compreendendo uma etapa h) de regenerar o meios adsorvente (10) deum ou mais dos geradores desativados.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, compreendendo aetapa i) de detectar a umidade relativa da taxa de fluxo de ar que passa a-través do dito meio adsorvente (10).

11. Método, de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a-10, compreendendo uma etapa I) de regular a taxa de fluxo que passa atra-vés da tremonha única dependendo do relativo valor de taxa de fluxo (A1,A2, A3, An) calculado na dita etapa de cálculo c).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, em que a ditaetapa de regulação I) considera a medição da taxa de fluxo que passa atra-vés da dita tremonha e é conduzida pelo controle de pelo menos uma primei-ra válvula de regulação posicionada à montante da dita tremonha ao longoda linha de distribuição de ar.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a-12, caracterizado pelo fato de ser automaticamente implementado por umaunidade eletrônica de manejo e controle (4).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, compreendendouma etapa m) de alimentar nos ditos dados da unidade eletrônica relativosàs características dos materiais granulares contidos nas ditas tremonhase/ou relativos às características dos ditos geradores e/ou das ditas tremo-nhas.

15. Instalação para desumidificação de materiais na forma gra-nular, em particular, materiais plásticos, compreendendo:- um circuito de distribuição de ar compreendendo pelo menosuma linha de suprimento comum (2) e uma linha de retorno comum (3);- uma pluralidade de geradores de ar seco (11, 12, 13, 14) co-nectados em paralelo às ditas linhas comuns (2, 3);- uma ou mais tremonhas (21, 22, 23, 24) para conter materialgranular a ser desumidificado antes de ser alimentado nas máquinas de pro-cessamento, as ditas tremonhas conectadas em paralelo às ditas linhas co-muns (2, 3); e- uma unidade eletrônica de manejo e controle (4) da dita insta-lação;caracterizado pelo fato de que compreende à montante e à ju-sante de cada gerador (11, 12, 13, 14) respectivamente uma primeira válvula(31', 32', 33', 34') e uma segunda válvula (31", 32", 33", 34"), que podem serautomaticamente controladas pela dita unidade de manejo e controle 4) a fimde fluidicamente excluir ou conectar o dito gerador ao dito circuito de distri-buição, de modo a variar o número dos ditos geradores de funcionamentodependendo das exigências de operação da dita instalação (1) e pelo fato dea dita unidade eletrônica de manejo e controle (4) regular a taxa de fluxo to-tal de ar seco (Atot) distribuída pela dita instalação (1) dependendo das ta-xas de fluxo de ar (A1, A2, A3, A4) necessárias para cada tremonha, a ditaregulação da taxa de fluxo sendo executada com a variação do número dosditos geradores fluidicamente conectados ao dito circuito de distribuição e/oucom a variação da taxa de fluxo dispensada pelos geradores de funciona-mento, de acordo com a dita lógica de economia de energia.

16. Instalação, de acordo com a reivindicação 15, em que cadagerador é provido com uma câmara única para conter o meio adsorvente,preferivelmente do tipo de crivo molecular.

17. Instalação, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, em quecada gerador é provido com um meio de ventilação (55) capaz de gerar umataxa de fluxo de ar através do dito meio adsorvente, o dito meio de ventila-ção (55) sendo controlado pela dita unidade eletrônica (4) a fim de regular adita taxa de fluxo de ar.

18. Instalação, de acordo com a reivindicação 15, 16 ou 17, emque o dito circuito de distribuição compreende, para cada tremonha (21, 22, - 23, 24), um duto de entrada de ar (41a, 42a, 43a, 44a) que ramifica, a partirda linha de suprimento comum (2) no dito duto de entrada, uma primeira vál-vula de controle (61', 62', 63', 64') controlável pela dita unidade eletrônica (4)e à jusante deste meio de válvula para medir a taxa de fluxo (150) eletrica-mente conectada à dita unidade eletrônica (4) que é considerada.

19. Instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações- 15 a 18, compreendendo, para cada gerador (11, 12, 13, 14), um meio paradetectar a umidade (23) do ar que sai do dito meio adsorvente (10), o ditomeio de detecção (230) sendo conectado à dita unidade eletrônica (4).

20. Instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações-1 a 19, compreendendo, para cada gerador, um circuito de regeneração dodito meio adsorvente (10).

21. Instalação, de acordo com qualquer uma das reivindicações-1 a 20, em que a dita unidade eletrônica (4) implementa um algoritmo paracalcular a taxa de fluxo de ar seco (A1, A2, A3, A4) necessária para cadatremonha, o dito algoritmo exigindo dados de entrada relativos às caracterís-ticas do material granular contido em cada tremonha, os ditos dados sendopreferivelmente inseridos por meio de uma interface de usuário (5) conside-rada na dita unidade eletrônica (4).