PR01- Objetivos e Medição do Preparo de Cana, sob a perspectiva de engenharia industrial.

 O preparo visa a desintegração e ruptura celular para liberar a sacarose. O desfibramento intensivo eleva a densidade de carga e a capacidade operacional da moenda. A métrica qualitativa essencial é o Índice de Preparo (IP), com metas acima de 90 para garantir máxima extração industrial.

 

1. Objetivos Estratégicos do Preparo

O preparo não é apenas "cortar a cana", mas sim uma operação unitária de desintegração para:

• Ruptura Celular: O objetivo primordial é abrir o máximo de células do parênquima para liberar o caldo.
• Aumento de Densidade: Transformar a cana em um material tipo "feltro" ou "pó-de-serra", o que aumenta a densidade de carga e melhora a tração nos rolos da moenda.
• Capacidade de Moagem: Cana bem preparada permite que a moenda "puxe" melhor a camada de fibra, aumentando a tonelagem processada por hora.

2. Guia Passo a Passo: Medição do Índice de Preparo (IP)

A medição correta é vital, pois amostragens não representativas (geralmente omitindo pedaços grandes) mascaram perdas reais.

• Amostragem: Coletar uma amostra representativa (idealmente via amostrador de comporta na largura total da esteira).
• Lavagem (Extração por Giro): Girar 500g de cana preparada em 3.000g de água por 30 minutos.
• Análise de Brix/Pol: Medir o Brix (ou Pol) do extrato obtido.
• Desintegração Total: Processar uma subamostra em um desintegrador de laboratório para ruptura total de todas as células.
• Cálculo: O IP é a razão entre o Brix da lavagem e o Brix do desintegrador.

• Métrica Alvo: Fábricas modernas operam com IP > 90.

3. Impacto Técnico na Extração e Moenda

• Redução de Perdas: Pedaços de cana maiores no bagasse contêm até 3 vezes mais açúcar do que os pedaços menores e bem desfibraos.
• Ganho de Extração: Um aumento de 1 unidade no IP pode resultar em um ganho de aproximadamente 0,05% na extração global.
• Capacidade: A instalação de desfibradores pesados pode elevar a capacidade de moagem em até 18%, dependendo das condições do primeiro terno.

 4. Rotina Preventiva e Cuidados Operacionais

Para garantir a produtividade diária e evitar paradas indesejadas, o engenheiro industrial deve implementar:

Rotina Preventiva Diária:

• Monitoramento de Vibração: Verificação constante para detectar desbalanceamento ou martelos quebrados.
• Inspeção de Desgaste: Verificar o estado das bordas dos martelos e facas. Bordas arredondadas reduzem drasticamente o IP.
• Limpeza de Eletroímãs: Remover sucatas metálicas que escapam para evitar danos severos aos rolos da moenda.

Cuidados com Equipamentos Críticos (Desfibradores):

• Balanceamento: Martelos devem ser pesados individualmente e igualados antes da instalação.
• Lubrificação de Rolamentos: Essencial devido às altas velocidades periféricas (até 100 m/s) e cargas pesadas.
• Ajuste da Placa Desfibradora: Manter a abertura correta (geralmente 10-35 mm) para evitar embuchamentos e garantir a finura do preparo.

 5. Segurança Operacional e Causas de Perdas

Normas Fundamentais de Segurança:

• Intertravamento: Motores devem possuir sistemas que impeçam a partida da alimentação se o desfibrador ou picador não estiverem em rotação nominal.
• Proteção contra Fragmentos: Uso de "chapas batedoras" abaixo da correia para evitar que facas que se soltem perfurem a esteira.

Causas de Perdas no Processo:

• Amostragem Deficiente: Basear decisões em amostras que não representam a heterogeneidade da cana na esteira.
• Desgaste Abrasivo: Terra e pedras trazidas com a cana aceleram o desgaste dos elementos de corte, exigindo revestimentos de metal duro (carbeto de tungstênio).
• Picos de Carga: Alimentação irregular causa surtos de potência, aumentando o consumo de energia e o risco de falhas mecânicas.

6. Comparativo de Eficiência Técnica

 

Método de Medição	Parâmetro Analisado	Sensibilidade
IP (ICUMSA)	Brix extraível / total	Alta (Padrão ouro)
PCA (POC)	Pol nas células abertas	Similar ao IP, mas geralmente 2-5 unidades menor
Densidade Aparente	Compressão do material	Útil para avaliar a finura/feltramento da cana
DRI (Taxa de Difusão)	Condutividade elétrica	Mede a facilidade de lixiviação do açúcar

 Dica de Produtividade: A transição de picadores simples para desfibradores pesados é o investimento de maior retorno técnico, pois permite reduzir o número de facas e focar a potência onde ela é mais eficiente: na ruptura celular profunda.