HISTÓRICO DA
HISTÓRICO DA
EVOLUÇÃO DAS
EVOLUÇÃO DAS
USINAS
USINAS
Histórico da evolução das Usinas de
Asfalto.
USINAS VOLUMÉTRICAS.
USINAS BATCH ou GRAVIMÉTRICAS.
USINAS DRUM MIX – FLUXO PARALELO.
As usinas do tipo “Batch” (Pesadas ou bateladas)
ou comumente denominadas de Gravimétricas,
foram sempre consideradas como padrão de
referência mundial.
Na década de 70, é introduzido no mercado o
processo Drum Mix, com equipamentos compactos
e econômicos, para fazerem frente as usinas
Gravimétricas.
O processo volumétrico fazia parte das
primeiras usinas, introduzidas na década de 60,
com padrões de qualidade, inaceitáveis para os
Na década de 80, surge o processo Contra Fluxo
de mistura externa com eletrônica embarcada,
evolução natural do processo contínuo, para fazer
frente as transformações do ligante asfáltico,
ocorridas na crise do petróleo da década de 70 e
A partir dos anos 30
A partir dos anos 30
VOLUMÉTRICAS CONTINUAS
A partir dos anos 40
A partir dos anos 40
com peneira
com peneira
VOLUMÉTRICAS CONTINUAS
Misturador Tipo Pug Mill
CARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS
Dosador Frio Volumétrico, dosagem através de :
comporta, calhas vibratórias ou mesa de vai e vem.
Secador
Peneira Calibradora ( opcional )
Misturador tipo Pug-mill
Dosagem e injeção de CAP: volumétrica, fixa e
D
E
F
H
A
B
C
G
Usina Gravimétrica
Usina Gravimétrica
A- Descarga do elevador quente.
B- Calha de entrada.
C- Peneira classificadora.
D- Silos quente.
E- Panelão/Balança do Cap.
F- Silo balança.
G- Dosador de filler.
H- Misturador.
USINAS TIPO BATCH ou GRAVIMÉTRICA
USINAS TIPO BATCH ou GRAVIMÉTRICA
Características principais:
Primeira usina reconhecida como padrão mundial
de qualidade.
Eficiência comprovada na secagem dos agregados
Sistema Contra Fluxo.
Excelente precisão na dosagem dos agregados,
pesagem individual e materiais com granulometria
garantida pelo sistema de peneiramento e
classificação (Seu Grande Diferencial no momento
do lançamento).
Processo de mistura eficiente e de excelente
qualidade, por misturador externo.
Sistema de produção por “batch” ou batelada.
Custo inicial de aquisição, instalação e
manutenção, muito alto.
Instalações exclusivamente fixas.
Garantia de precisão na dosagem do ligante,
através de “panelão“ volumétrico ou balança de
pesagem.
Usinas “Batch” ou Gravimétricas.
Usinas DRUM MIX.
Usinas DRUM MIX.
Características principais:
Equipamento compacto e econômico.
Baixo custo inicial na aquisição, instalação e
manutenção.
Boa qualidade da massa asfáltica.
Temperatura dos gases mais elevadas.
**
As Primeiras Drum Mix faziam a dosagem dos Agregados
Volumétricas
INTRODUÇÃO
INTRODUÇÃO
A CRISE DO PETRÓLEO
NOS ANOS 70
Surge a necessidade de otimizar a produção de
combustíveis.
Uma segunda torre é introduzida no processo
DIAGRAMA DO PROCESSO DE REFINO
AQUECEDOR DO PETRÓLEO BRUTO ENTRADA DE PETRÓLEO BRUTO GASOLINA NAFTA LEVE QUEROSENE PARAFINA DESTILADA AQUECEDOR DE RESÍDUOS VÁCUO DIESEL A VÁCUO LEVE DIESEL A VÁCUO FORTE ASFALTO DIESEL VAPORO novo processo aumentou a produção de
produtos especiais de petróleo, em detrimento do
asfalto, que é o último produto refinado, o qual perdeu
quase toda a sua viscosidade natural.
Isso significa que, a partir daquele momento,
o asfalto para a indústria de pavimentação teve que
receber maiores quantidades de óleos leves
e/ou solventes para alcançar a viscosidade
exigida pelas especificações.
CRISE DO PETRÓLEO - ANOS 70
OXIDAÇÃO DO CIMENTO ASFÁLTICO
OXIDAÇÃO DO CIMENTO ASFÁLTICO
EXISTEM 3 PRINCIPAIS FATORES RESPONSÁVEIS PELA
OXIDAÇÃO DO CIMENTO ASFÁLTICO:
5) O efeito da vazão do vapor que passa pela zona de mistura;
2) A alta temperatura na zona de mistura;
ANÁLISE DE UMA USINA DRUM MIX
ANÁLISE DE UMA USINA DRUM MIX
(FLUXO PARALELO)
Agregados
Agregados
Queimador
Queimador
Drum Mix - Fluxo Paralelo
1) VAZÃO DE VAPOR ATRAVÉS DA ZONA
1) VAZÃO DE VAPOR ATRAVÉS DA ZONA
DE MISTURA
Zona de Combustão Zona de Secagem Zona de Mistura Injeção de CAP Temperatura dos gases: 185°C
Temperatura de Saída da Mistura Asfáltica: 155°C
1) O vapor é formado durante o processo de secagem dos agregados;
2) O fluxo de vapor, indicado pelas linhas vermelhas, cruza a zona de mistura, causando uma destilação fracionada dos óleos leves. O resultado é a perda da flexibilidade e a conseqüente redução da vida do pavimento. Este processo é comumente chamado de Oxidação.
TAMBOR MISTURADOR - FLUXO PARALELO
2) TEMPERATURA
COMPORTAMENTO DAS TEMPERATURAS EM UM TAMBOR MISTURADOR (FLUXO
PARALELO) TEMPERATURA MÁXIMA DOS GASES TEMPERATURA MÍNIMA DOS GASES TEMPERATURA DA MISTURA ZONA DE MISTURA ZONA DE AQUECIMENTO ZONA DE SECAGEM ZONA DE DESENVOLVIMENTO DA CHAMA
TAMBOR MISTURADOR - FLUXO PARALELO
TAMBOR MISTURADOR - FLUXO PARALELO
O quadro anterior mostra o comportamento da temperatura em uma usina de fluxo Paralelo.
Fica claro que a temperatura da corrente de gás, fluindo através da zona de mistura, apresenta uma temperatura mais elevada do que a temperatura da mistura, e a diferença entre a temperatura da corrente de gás e a da mistura varia de 20 graus Celsius a 70 graus Celsius.
Este diferencial da temperatura tem capacidade para aquecer a temperatura da mistura e o betume, afetando as suas propriedades, evaporando os óleos
leves, reduzindo, dessa forma, a flexibilidade do pavimento e encurtando a vida do pavimento construído com esta mistura.
Outra conclusão que podemos tirar do quadro anterior é que o fluxo paralelo não é eficiente termicamente, porque perdemos energia ao aquecer os gases, e não transferimos toda esta energia aos agregados no processo de secagem. É por isso que tempos altas temperaturas dos gases, que podem afetar o
3) OXIGÊNIO
TAMBOR MISTURADOR - FLUXO PARALELO
TAMBOR MISTURADOR - FLUXO PARALELO
Dentro do tambor Secador temos uma Zona de Combustão, e devido a este fato, o efeito do Oxigênio não é um fator significativo para a análise do
Anos 80:
Verifica-se a decomposição dos componentes líquidos
na mistura asfáltica.
A decomposição destes componentes resulta na perda
da viscosidade do asfalto, reduzindo a qualidade e
Mistura Externa, uma Nova Tecnologia
Mistura Externa, uma Nova Tecnologia
Disponível
Disponível
As usinas Contra fluxo trouxe soluções e inovações
em relação às Usinas Drum Mix, ao mesmo tempo em
que mantiveram os mesmos níveis de custo.
Por causa destas inovações, o conceito de Mistura
Externa já está sendo aceito e recomendado em
todos os mercados onde existem restrições às
ANÁLISE DE UMA USINA CONTRAFLUXO
1) VAZÃO DE VAPOR ATRAVÉS DA ZONA
1) VAZÃO DE VAPOR ATRAVÉS DA ZONA
DE MISTURA ????
Usina Contrafluxo com Misturador Rotativo
Usina Contrafluxo com Misturador Rotativo
Externo
Externo
1) O vapor é formado durante o processo de secagem dos agregados;
2) A vazão de vapor, indicada pelas linhas vermelhas, flui na direção oposta da zona de mistura, evitando todos os danos possíveis ao cimento asfáltico.
2) TEMPERATURA
Existem 3 Mecanismos de Transferência de Calor:
3) Convexão – Esta é a mais eficiente transferência de calor. Em uma usina contra fluxo, a vazão dos gases flui na direção oposta da zona de mistura e, devido a este fato, o calor não é transferido, por convexão, à zona de
mistura.
4) Radiação: Olhando-se para a construção de nosso Tambor Secador, vemos que o anel de reciclagem e o colar (gola) do queimador, virtualmente isolam a câmara de mistura da zona de secagem, e esta construção elimina a
transferência de calor das fontes radiativas.
5) Condução: O colar, ou gola, do queimador é fabricado em Aço Inoxidável AISI 310, que possui uma grande resistência às altas temperaturas devido à sua baixa constante de condutividade. A mesma baixa constante explica a razão porque não temos uma forte transferência de calor por condução da zona de secagem para a câmara misturadora.
Olhando-se para os itens mencionados abaixo, fica fácil entender porque a temperatura na câmara de mistura é muito próxima da temperatura da mistura, preservando as propriedades do cimento asfáltico.
