BERNECK 2010

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

CLEVERSON FERREIRA

LUAN INOCENCIO

OKSANA MITSUE MORI

TAMIRES DE ALMEIDA SFEIR

VINICIUS YURK DA ROCHA

RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA ± SECAGEM

CURITIBA

2010



CLEVERSON FERREIRA

LUAN INOCENCIO

OKSANA MITSUE MORI

TAMIRES DE ALMEIDA SFEIRVINICIUS YURK DA ROCHA

RELATÓRIO DE VISITA TÉCNICA ± SECAGEM

Relatório Apresentado à disciplina de Secagem

de madeiras II do curso de Engenharia

Industrial Madeireira do Setor de Ciências

Agrárias da Universidade Federal do Paraná.

Requisitante: Professor Dr. Ricardo Jorge

Klitzke.

CURITIBA

2010



SUMÁRIO

1. introdução .................................................................................................... 3

2. OBJETIVOS ................................ ................................ ................................ . 4

3. empresa ....................................................................................................... 5

3.1 RESUMO DAS ATIVIDADES DA EMPRESA. ................................ ....... 5

3.2 VISITA ................................ ................................ ................................ ... 5

3.3 setor de secagem ................................ ................................ .................. 6

3.3.1 Câmaras ................................ ................................ ......................... 6

3.3.2 Energia Térmica ................................ ................................ .............. 7

3.3.3 Empilhamento Da Madeira ................................ .............................. 7

3.3.4 Carregamento e Descarregamento ................................ ................. 7

3.3.5 Avaliação Após a Secagem ................................ ............................ 8

3.3.6 Gerenciamento................................................................ ................ 8

3.3.7 Controle de Qualidade ................................ ................................ .... 9

3.3.8 Manutenção ................................ ................................ .................... 9

4. ANÁLISES FINAIS .................................................................................... 10

4.1 EQUIPAMENTOS E DIMENSIONAMENTO ................................ ........ 10

4.2 OPERAÇÃO E GERENCIAMENTO ................................ .................... 10

4.3 RECOMENDAÇÕES FINAIS: ................................ .............................. 11

ANEXOS ................................ ................................ ................................ ........... 12



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1. INTRODUÇÃO

A secagem da madeira é uma técnica que visa a redução do seu teor de

umidade, objetivando levá-la até um determinado ponto, com o mínimo dedefeitos e no menor tempo possível. Para tanto deve -se valer e uma técnica

que seja economicamente viável, tendo -se em mente o fim para o qual a

madeira é destinada. Benefícios como: aumento da estabilidade dimensional,

redução de ataques de fungos apodrecedores e manchadores, redução de

custos de transporte, aumento da resistência mecânica, melhoria na

trabalhabilidade, melhoria na adesão de cola, entre outros, são obtidos ao

secar a madeira. Neste sentido, é que o entendimento desta prática faz -se

necessário, não apenas para que o desenvolvimento da indústria de produt osmadeireiros possa crescer de forma mais racional, mas também para que os

produtos possam atingir uma melhor qualidade, capaz de competir com outros

produtos no mercado internacional.



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2. OBJETIVOS

O objetivo deste trabalho foi visitar o setor de secagem de uma empresa

madeireira e observar todos os fatores do processo, analisando parâmetroscomo equipamento, operação, controle, produção, qualidade entre outros . Além

disto, procuramos saber quais métodos são utilizados industrialmente para o

controle da qualidade ao final do processo de secagem e quais métodos são

utilizados para que este processo ocorra em larga escala.

A apresentação do maquinário utilizado e suas capacidades foi um

aspecto de grande relevância na visita técnica realizada, assim como o

aprendizado na área prática da secagem apresentada pelos operadores e

responsáveis do setor.



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3. EMPRESA

A empresa visitada pelo grupo foi a Berneck S/A Painéis e Serrados,

localizada na rua Dr. Valério Sobania, número 500, em Araucária, Paraná. Avisita, orientada pelo engenheiro florestal Luiz Trajano, encarregado do setor

de secagem, foi realizada nos dias 19 de novembro e 01 de dezembro de 2010

no período das 13h:30 às 16h:30.

3.1 RESUMO DAS ATIVIDADES DA EMPRESA.

Empresa especializada na produção e comercialização de painéis emMDP, MDF, HDF, painéis colados de madeira de Teka e madeira serrada de

Pinus.

3.2 VISITA

Visita conduzida pelo supervisor engenheiro florestal Luiz Trajano, que

começou ainda no pátio da empresa. Acompanhamos todo o processo debeneficiamento da madeira, desde o descascamento das toras até a

classificação e o empilhamento da madeira para a secagem. N o setor de

secagem, iniciamos pela apresentação das câmaras de secagem em geral. A

Berneck possui ao todo dez câmaras de secagem, sendo que sete destas

foram recém construídas e são da marca Mahild, as outras três câmaras são

da marca Omeco e vem sendo utilizadas pela empresa a mais de vinte anos.

Cada uma destas câmaras tem uma capacidade média de 200 m³ de madeira

por ciclo de secagem, sendo que comportam duas fileiras de vagonetes comtrês pilhas uma sobre a outra, de 1,2m de altura cada.

A Berneck produz cerca de 20000m³ de madeira serrada por mês,

55000m³ de madeira na produção de MDP e 28000m³ na produção de MDF.

As câmaras são construídas em uma liga de alumínio, têm paredes

duplas e preenchidas com um material isolante. Os sistemas de umidificação



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utilizados são a tina (MAHILD) e o spray direto (OMECO) e utilizam água

industrial.

É utilizada uma válvula ON/OFF para umidificação do ambiente. O

tanque tem capacidade de 220L.

A madeira entra nas câmaras por portas externas. Ao mesmo tempo em

que um novo lote de madeira esta entrando na câmara outro esta saindo pelo

lado oposto da câmara, esta saída dá acesso ao barracão de estocagem, onde

posteriormente é feita a avaliação e seleção das peças previamente secas.

A capacidade do pátio de estocagem é de, aproximadamente, 20000 m³

de madeira seca por mês.

Tivemos oportunidade de acompanhar a organização dos vagonetes na

área de entrada da câmara, vagonetes estes que ainda seriam carregados.

Pôde-se observar que os pontaletes utilizados nas câmaras mais recentes

(Mahild) eram de metal e não de madeira como é mais comum. Isto por que os

pontaletes de madeira têm vida útil restrita e estão sujeitos a empenamentos

que acarretam em defeitos de secagem, por isso nas sete novas câmaras são

utilizados pontaletes de metal.

As peças com maior espessura são secas nas câmaras Omeco, e nesse

processo são utilizados contra-pesos de concreto armado sobre cada pilha.

A visita prosseguiu por todo setor de secagem e os dados coletados

foram constatados durante a mesma.

3.3 SETOR DE SECAGEM

3.3.1 Câmaras

Número de câmaras: 10

Marca: 7 câmaras Mahild e 3 câmaras Omeco

Material de contrução: Liga em alumínio com isolamento térmico

Ventilação: 8 ventiladores de 1,80m de diâmetro cada por câmara, possui

sistema de reversão, inversor de freqüência e motor externo. Há um motor,

marca SIEMENS ± 30~40 HP, externo à câmara, para cada ventilador.

Trocadores de Calor: trocadores duplos somente em um lado.



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Sistema de umidificação: Spray (sistema de aspersão com água fria) e tina com

acionamento automatizado.

3.3.2 Energia Térmica

Geração: caldeira aquatubular com capacidade de geração de 90 ton/h

de vapor. Cerca de 89% da água utilizada no processo é reaproveitada e passa

por uma estação de tratamento.

Rede de distribuição: para uso e retorno do condensado: re tirada do

condensado através de purgadores para a linha de retorno, sendo que todas as

válvulas de entrada e saída são válvulas do tipo proporcionais.

Resíduo utilizado: Casca e cavacos rejeitados a produção de painéis

3.3.3 Empilhamento Da Madeira

Cuidados com sarrafos separadores e pontaletes: a empresa utiliza dois

tipos de pontaletes, nas câmaras antigas usam-se pontaletes de madeira de

dormentes, e nas novas são utilizados pontaletes de metal. Os pontalente são

feitos de pinus e têm dimensões de 60x60mmx3m de comprimento.Cuidados e forma de empilhamento: gradeamento automatizado e

colocação de blocos de concreto com uma tonelada cada sobre a carga.

3.3.4 Carregamento e Descarregamento

Controle dos pinos sensores:

Não há controle das variáveis da câmara por pinos sensores. Istoocorre, pois, segundo o encarregado, numa câmara para grande volume de

madeira, a amostragem de 16 pontos para colocação dos pinos sensores não

dá uma margem de resultados confiável e aumenta consideravelmente o tempo

de carregamento. Assim, o controle é realizado exclusivamente através do

tempo, medido pelo CLP, que apresenta resultados precisos e pouca variação

nos parâmetros de secagem durante o processo.



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3.3.5 Defletores:

As sete câmaras Mahild recém construídas possuem defletores

horizontais na parte superior e verticais na lateral da câmara. Já a OMECO

possui apenas defletores verticais.

3.3.6 Avaliação Após a Secagem

Controle do teor de umidade: o controle é feito at ravés de medições com

aparelho capacitivo do tipo espada, da marca WAGNER. Algumas vezes é feito

através do método gravimétrico, para verificar as tensões da secagem utiliza -se

o teste do garfo.

Principais defeitos ocorrentes: rachaduras de topo, encanoamento,

arqueamento, manchas.

3.3.7 Gerenciamento

Controle do processo de secagem: o processo é controlado pelo

software Mahild de secagem de madeiras. O programa coleta os dados

enviados pelos dos aparelhos de medição nas estufas. O sistema segue um

programa pré-determinado com base em uma curva de dessorção de água da

madeira.

Programação da secagem: a secagem é baseada em valores do

termômetro de bulbo seco e do termômetro de bulbo úmido, ou seja, o PT100,

sendo que o potencial de secagem não é levado em consideração.

Qualidade desejada: a qualidade desejada depende do produto final

desejado. Como a empresa tem clientes atuando em vários setores como:

móveis, embalagens, construção civil, entre outros, o produto para cada um

destes fins tem padrões diferentes de qualidade. Os lotes de madeira já saemda serraria com clientes certos para serem entregues. O setor de secagem já

sabe qual deve ser a qualidade final do lote, adaptado ao devido fim da

madeira.



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3.3.8 Controle de Qualidade

Medição de umidade pelo método capacitivo ou pelo método

gravimétrico. Utilização do teste de garfo em alguns lotes para verificação das

tensões na madeira.

3.3.9 Manutenção

Manutenção preventiva realizada a cada seis meses e manutenção

curativa realizada sempre que detectado um problema.



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4. ANÁLISES FINAIS

4.1 EQUIPAMENTOS E DIMENSIONAMENTO

No caso das sete câmaras da Mahild, recém construídas, o

dimensionamento está de acordo com a capacidade da câmara (200m³). O

primeiro erro evidenciado na secagem foi no caso das três câmaras Omeco,

houve uma alteração de capacidade, porém o equipamento não foi readaptado,

estas câmaras eram projetadas para secagem de 90m³ de madeira por ciclo, e

atualmente secam por volta de 130m³.

Também foi constatado que a malha de algodão que recobre otermômetro de bulbo úmido estava completamente fora de condições de uso,

apresentando grande volume de resíduos impregnados no mesmo, que por sua

vez acaba mascarando o verdadeiro valor da medição.

Nas câmaras Omeco as paredes exteriores apresentavam grandes focos

de ferrugem, sendo que em muitos pontos já tinham sido feitos sobreposição

de novas placas de alumínio, procedimento este que nem sempre garante um

isolamento térmico eficiente.

Muitos dutos da tubulação, tanto de alimentação quanto de retorno dascâmaras, apresentam elevado estado de oxidação.

4.2 OPERAÇÃO E GERENCIAMENTO

Colocação incorreta dos sarrafos separadores, incorrendo muitas vezes

em arqueamento, empenamentos, encanoamento e principalmente rachaduras

nos topos.O sistema de umidificação por aspersão com água fria não é o mais

indicado, pois pode vir a prejudicar a leitura do psicrômetro, ocorrendo assim

um retardamento da fase, pois a água fria fará a leitura do TBS cair, por sua

vez acionará a válvula de vapor para aquecer mais o sistema. Sendo

aconselhável o uso exclusivo da tina.



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Verificou-se que a malha de algodão que faz a medida no termômetro de

bulbo úmido no psicrômetro estava completamente saturada de impurezas

prejudicando assim sua medição.

Os sarrafos separadores são os mesmos para qualquer espessura de

peças de modo que isto prejudica no ciclo de secagem.

4.3 RECOMENDAÇÕES FINAIS:

Ajustar o sistema de colocação dos sarrafos separadores para que os

mesmos fiquem o mais próximo possível dos topos das peças. Esse ajuste

também deve levar em conta o alinhamento correto destes separadores para

que não ocorram empenamentos, rachaduras de topo e outros defeitos

decorrentes.

Sempre que possível evitar o uso do sistema de umidificação de

aspersão, pois este utiliza água fria, o que pode acarretar em problemas de

medição no psicrômetro. Assim a tina deve ser o sistema principal de

umidificação das câmaras.

Também é indicada a troca da malha de algodão do termômetro de

bulbo úmido, já que impurezas podem prejudicar sua leitura levando o software

a conduzir o processo de maneira incorreta.

Quanto aos sarrafos de separação é aconselhável seguir uma tabela de

referência em função da espessura da peça, pois peças maiores necessitam

separadores maiores para a melhor vazão do ar entre as camadas.

Recomenda-se a implementação de um sistema de controle de

qualidade após o processo de secagem a fim de avaliar de forma precisa o

percentual de defeitos dentro do processo.



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ANEXOS

FIGURA 1 - Vista frontal das câmaras Mahild FIGURA 2 - Vista superior das câmaras Mahild

FIGURA 3 - Vista da plataforma onde ficam os motores FIGURA 4 - Dumper na parte superior da câmara

FIGURA 5 - Umidificação por spray direto FIGURA 11 - Sistema de umidificação por tina



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FIGURA 7 - Software de secagem da Mahild FIGURA 8 - Software de secagem da Mahild (vista 2)

FIGURA 9 - Blocos de concreto FIGURA 10 ± Vista dos ventiladores

FIGURA 12 - Parede das câmaras Omeco.................FIGURA 13 ± Vagonete carregado.



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FIGURA 13 - Medidor de umidade tipo espada FIGURA 14 - Câmaras Mahild em construção

(método capacitivo)

FIGURA 15 - Tabela de relação FIGURA 16 - Tina

(bitola ± faixa de umidade)

FIGURA 17 - Pilha de madeira após FIGURA 18 - Defletores em câmaras da

sair da câmaras das câmaras Omeco



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FIGURA 19 ± Gráfico de operação. FIGURA 20 ± Câmara OMECO.

FIGURA 21 ± Linha de vapor e câmaras Mahild.



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FORNECEDOR MAHILD

DADOS BÁSICO E ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS

Tipo MH 2000 ct Capacidade de Secagem 2,196 (m³/mês) Câmara de Secagem 182 m³; Lf 90%; Temperatura de trabalho 90°C

Tensão 440V; 60Hz; trifásico AC

Dimensões (metros)

Largura 6,0

Comprimento 21,0

Altura 5,85/7,90

Paredes e telhado Painéis de Alumínio, com vedação de silicone, de parede dupla com

camada interna de lã de rocha de 100mm

Estrutura Estrutura de alumínio, aparafusado, e em aço inoxidável

Portas 2 portas de alumínio, Carregamento frontal e parede traseira, 5,4m x

5,85m Piso Concreto

Carregamento Vagonetes

Ventiladores

8 ventiladores reversí veis, de aço inoxidável e alumínio

Potencia 144 kW, 18kW, IP55, ClasseH,

Fluxo de Ar 278 m³/s

Velocidade do Ar 6,9 m/s

Dumpers

Defletores Alumínio Verticais e Horizontais

Sistema de Aquecimento

Bi-metal, aço inoxidante e aletas de alumínio, Válvulas de Controle

Poder de Aquecimento

Meio de Aquecimento 5,74 MW

Capacidade de Aquecimento Vapor Saturado Seco a 4,5 bar

Fluxo de Vapor 60 - 90°C

4,3 ton/h

Sistema de Umidificação

Pulverização por Spray

Banho de Vapor Água fria a 3 bar 20 kg/m³

Medições

Sistema de controle

computadorizado, central e

para circuitos específicos

02 termômetros de bulbo seco

02 termômetros de bulbo úmido



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Consumo utilitário

Vapor

Energia elétrica 4,3 ton/h

115 kW

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