A fluidização de um silo de cimento consome pouco ar: a título indicativo, da ordem de 50 a 200 l/min por silo durante o esvaziamento, conforme o número de almofadas de arejamento e a sequência. O ar é reduzido a uma pressão baixa, indicada pelo fabricante do silo, e tem de ser seco: uma gota de água numa almofada e o cimento forma grumos que entopem a tela. Numa central, esta necessidade soma-se às válvulas e aos filtros, e um compressor como o K 75 cobre o conjunto.
As outras utilizações do ar numa central estão apresentadas na nossa página compressor para central de betão. Este artigo trata apenas da fluidização.
Para que serve a fluidização num silo de cimento?
O cimento é um pó muito fino. Em repouso, compacta-se no cone do silo. Pode formar uma abóbada por cima da saída, ou um buraco em chaminé no meio, com cimento agarrado às paredes. O sem-fim de extração roda então em vazio e a pesagem deixa de avançar.
A fluidização resolve este problema. Almofadas ou bicos de arejamento, fixados no cone, sopram ar através de uma tela ou de uma membrana. O ar infiltra-se entre os grãos de cimento, que se comportam durante uns momentos como um líquido e descem para a saída. Não é transporte pneumático: envia-se só um pouco de ar, o suficiente para soltar o cimento.
Encontram-se duas maneiras de o fazer:
- A fluidização comandada pela pesagem: as eletroválvulas abrem durante o esvaziamento para a balança de cimento, almofada a almofada ou por grupos.
- Os impulsos de apoio: um ciclo curto, lançado quando a pesagem abranda ou depois de uma paragem longa, por exemplo na segunda-feira de manhã.
Alguns silos usam também um vibrador pneumático no cone. O princípio é diferente, mas o ar vem da mesma rede.
Quanto ar consome a fluidização de um silo?
Cada almofada tem o seu consumo, dado pelo fabricante a uma pressão de serviço. Valores a título indicativo; confirme os do seu silo no respetivo manual.
Exemplo: um silo de cimento equipado com seis almofadas de arejamento.
- Consumo de uma almofada: da ordem de 40 l/min à pressão de serviço.
- Sequência: a válvula abre duas almofadas de cada vez, alternadamente. Durante o esvaziamento, há portanto em permanência 2 × 40 = 80 l/min.
- Silos esvaziados ao mesmo tempo: uma central esvazia muitas vezes dois cimentos na mesma amassadura, ou um cimento e um fíler. Dois silos: 2 × 80 = 160 l/min.
- Margem de segurança de 25 % para o desgaste das telas e as fugas: 160 × 1,25 = 200 l/min.
- Margem de ampliação de 20 %, se for acrescentado um silo: 200 × 1,2 = 240 l/min.
Se a sequência abre todas as almofadas de uma vez, o cálculo muda: seis almofadas de 40 l/min são 240 l/min por silo, ou seja, 480 l/min para dois silos antes das margens. Leia bem a sequência prevista pelo fabricante antes de calcular.
Numa central tipo, a fluidização representa assim da ordem de um quarto da necessidade total. O cálculo completo, com os cilindros e os filtros, está no nosso artigo compressor para central de betão, o cálculo.
A que pressão alimentar as almofadas de arejamento?
As almofadas trabalham a baixa pressão. Nunca se alimentam diretamente à pressão da rede: pressão a mais rasga a tela, cria chaminés no cimento e manda ar para dentro do silo sem necessidade. A pressão de serviço consta do manual do silo.
A montagem habitual:
- um redutor de pressão com manómetro na linha de fluidização, regulado para o valor do fabricante;
- uma válvula antirretorno em cada almofada, para que o cimento não suba pela tubagem quando o ar para;
- uma eletroválvula por almofada ou por grupo, comandada pelo autómato da central;
- um filtro fino imediatamente antes do redutor, para proteger as telas.
A rede, essa, fica regulada para 7 ou 8 bar para os cilindros e os filtros. O redutor faz o resto. O nosso guia para ligar o compressor à rede de ar detalha estas montagens.
Um cuidado prático: identifique o redutor com uma etiqueta que indique a pressão certa. É frequente um operador subir a pressão para "ajudar" o cimento a sair num dia difícil, e esquecer-se de a baixar depois. As telas pagam a fatura semanas mais tarde.
Porque é que o ar de fluidização tem de ser muito seco?
O ar de fluidização entra diretamente no cimento. Se tem água, leva-a para o pior sítio: contra a tela da almofada, onde o cimento faz presa em pequenas placas. A tela entope, a almofada deixa de soprar e a abóbada volta. Mais acima no silo, a humidade forma grumos que acabam no sem-fim de extração ou na balança.
Um secador frigorífico à saída do compressor é o mínimo. Vem integrado na série K. Mas a tubagem de fluidização corre pelo cone do silo, no exterior. No inverno, o ar arrefece lá abaixo do ponto de orvalho do secador frigorífico e a água que resta condensa-se e depois congela nas eletroválvulas. Nesses ramais expostos, justifica-se um secador por adsorção. Veja ar seco no inverno numa central de betão e o nosso guia sobre o ponto de orvalho.
Os nossos compressores são lubrificados: a filtração à saída retém o óleo arrastado. Para um ar que entra no cimento, a classe de qualidade define-se com os nossos técnicos com a ajuda do guia ISO 8573-1.
Que compressor para a fluidização e para a central?
A fluidização nunca justifica, sozinha, um compressor: partilha a rede da central.
- Instalação pequena, um ou dois silos, poucos cilindros: o S 55 dá 0,6 m³/min a 8 bar. Chega sem reservatório nem secador: é preciso acrescentá-los.
- Central de três ou quatro silos: o K 75 dá 1,1 m³/min a 8 bar, com reservatório de 420 L, secador frigorífico e filtração. É o caso mais comum.
- Central grande ou fábrica de betão: o K 110 chega aos 1,7 m³/min a 8 bar.
As séries S e K são de velocidade variável: acompanham uma procura que varia a cada amassadura.
As armadilhas próprias da fluidização
- Soprar em contínuo. Uma almofada que sopra com o silo parado só está a arejar o cimento. Ponha a fluidização a ser comandada pelo esvaziamento.
- A válvula antirretorno esquecida. Sem ela, o cimento sobe pela tubagem a cada paragem e entope-a.
- A fuga invisível. Uma eletroválvula de fluidização que fica entreaberta sopra dia e noite para dentro do silo, sem ruído audível cá em baixo. A calculadora do custo das fugas dá a ordem de grandeza.
- Os condensados. Um purgador automático no ponto baixo da tubagem, antes do cone, evita mandar a água para dentro do cimento.
Para dimensionar o ar da sua central, use o configurador ou envie o manual dos seus silos com um pedido de orçamento.
Segundo a sua profissão: Compressor para central de betão, pedreira e demolição.