Avaliação de duas rotinas de carbonização em fornos retangulares

Este estudo objetivou avaliar o desempenho de fornos retangulares no processo de carbonização, envolvendo duas rotinas de carbonização. As rotinas analisaram a influência de tatus e câmaras de combustão externa no processo de carbonização em quatro fornos retangulares instrumentados com termopares para acompanhamento da temperatura, bem como o balanço de massa e energia do sistema. A lenha utilizada na carbonização foi o clone A08, híbrido do cruzamento entre Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla, com idade de 7 anos e comprimento da lenha de 3 m. Foram realizadas oito carbonizações em cada rotina. De acordo com os resultados, verificou-se que a rotina 2, caracterizada pelo uso das câmaras de combustão externa, foi mais eficiente no controle da carbonização; a instrumentação do forno é uma técnica viável, mas que requer ajustes para caracterizar, com precisão, o fenômeno da carbonização. No balanço de massa e energia, verificou-se que as perdas foram maiores que os ganhos em produção, para lenha com elevados teores de umidade.

Instrumentação térmica aplicada ao processo de produção de carvão vegetal em fornos de alvenaria

Neste estudo, propôs-se avaliar a instrumentação térmica de fornos retangulares destinados à produção de carvão vegetal, denominados RAC220, com capacidade individual para produzir 30 toneladas de carvão por ciclo de carbonização. Os objetivos foram medir as temperaturas em pontos estratégicos do forno e identificar as relações entre temperatura e produção de carvão vegetal. Nesse sentido, este trabalho consistiu em instalar 22 sensores tipo PT100 por forno. Por meio de um sistema eletrônico supervisório conectado a uma rede sem fio, as temperaturas foram armazenadas e, via software com interface gráfica, visualizadas na forma de gráficos e tabelas. Ressalta-se que a concepção, desenvolvimento e montagem de todos os equipamentos eletrônicos foram de responsabilidade da Faculdade de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia. O sistema atualmente está em fase de testes e permite analisar e comparar os históricos de ciclos de produção, bem como realizar interferências para corrigir os ciclos de carbonização em tempo real de produção. Tais informações guiam e auxiliam o carbonizador durante todos os estágios da produção de carvão vegetal. Por meio dos resultados, verificou-se que a instrumentação térmica de fornos destinados à produção de carvão vegetal permite, entre diversos fatores, reduzir o tempo de pirólise e resfriamento e minimizar as perdas e falhas de produção, além de aumentar a eficiência térmica dos fornos.

RESFRIAMENTO ARTIFICIAL EM FORNOS RETANGULARES PARA A PRODUÇÃO DE CARVÃO VEGETAL

RESUMOUm importante aspecto a ser considerado na produção de carvão vegetal é o longo período de resfriamento dos fornos de alvenaria, acarretando na baixa produtividade e exigindo maior número de fornos para suprir a demanda de produção. Pesquisas têm sido desenvolvidas para a redução do tempo de resfriamento dos fornos retangulares, utilizando trocadores de calor. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar três modelos de trocadores de calor que promovam a redução significativa do tempo de resfriamento. A pesquisa foi realizada na unidade produtora de carvão vegetal Buritis, da Empresa Arcelor Mittal Bioflorestas, localizada na cidade de Martinho Campos, MG. Foram avaliados três diferentes trocadores de calor (Modelos 1, 2 e 3), determinando o tempo, em dias, que os fornos retangulares levavam para atingir a temperatura de 50 ºC em relação ao resfriamento natural. O Modelo 1 apresentou ganho real no tempo de resfriamento de 12,5%; o Modelo 2, ganho real de 38%; e o Modelo 3, com fluxo de gás convencional, apresentou ganho médio de 32%, enquanto no fluxo de gás invertido o ganho foi de 43%. Conclui-se que os trocadores de calor avaliados foram eficientes na redução do tempo de resfriamento dos fornos retangulares para produção de carvão vegetal, elevando, assim, a produtividade dos fornos. O trocador de calor Modelo 3, com fluxo de gás invertido, apresentou o maior ganho real no tempo de resfriamento, além do menor número de focos de incêndio durante o descarregamento do carvão vegetal.

ESTUDO DO PERFIL TÉRMICO DE FORNOS DO TIPO "CAIPIRA" UTILIZADOS PELO SETOR DE CERÂMICA VERMELHA EM PARELHAS NA REGIÃO DO SERIDÓ, RN1

RESUMO Este trabalho teve como objetivo caracterizar o perfil térmico de fornos tipo "caipira" utilizados pelo setor de cerâmica vermelha em Parelhas, na região do Seridó, RN, visando propor intervenções estruturais que possam colaborar para aumentar a produtividade e qualidade dos produtos, otimizar o consumo de madeira e mitigar as perdas durante o processo de queima. O trabalho foi desenvolvido na Cerâmica Esperança, na cidade de Parelhas, RN. Foram realizados quatro tratamentos com três repetições, sendo a argila o parâmetro utilizado como referência para distinguir os tratamentos. Foram monitorados a quantidade da lenha, a qualidade da telha e o tempo de cada queima. Foram aferidas temperaturas em 15 pontos marcados na superfície da carga enfornada, em intervalos de 30 min a partir do pré-aquecimento até o final da queima, utilizando um pirômetro de mira a laser. Os resultados indicaram que a madeira utilizada como lenha apresentou densidade sem diferença significativa entre os tratamentos, umidade dentro dos padrões permitidos e consumo heterogêneo, enquanto a argila teve pouca retração linear quando submetida ao fogo e o forno, perfil térmico heterogêneo. O parâmetro do fio, que é utilizado como referência para o controle da queima, foi significativo, embora com oscilações diferenciadas, razão por que não deve ser o único critério para finalização do processo de queimas. A parte central do forno foi a área que atingiu maiores temperaturas de maneira homogênea, com maior concentração de produtos de primeira qualidade; a curva de temperatura ideal foi do tratamento 1, com uma média de 18,66% de produto de primeira qualidade, com temperatura de 100 °C a 400 °C.

Resfriamento rápido de fornos de carbonização

A importância dos recursos naturais renováveis no mundo é crescente. No processo produtivo do carvão vegetal, é possível aumentar a eficiência global de transformação da lenha de eucalipto em carvão vegetal. Em processos industriais, o tempo de resfriamento da massa de carvão varia de 6 a 8 dias, com a utilização do resfriamento natural da massa de carvão, sendo que a temperatura para a abertura dos fornos de carbonização é de cerca de 60 ºC, e a temperatura inicial da massa de carvão em torno de 480 ºC. Sendo assim, foi estudado um sistema de resfriamento de fornos de carbonização utilizando injeção de vapor de água, com o objetivo de reduzir o tempo de resfriamento do carvão. Foram construídos um forno tipo contêiner em escala de laboratório, de dimensões iguais a 3,0 x 2,0 x 1,6 m e um sistema de queima dos gases provenientes da carbonização da lenha, instrumentado com termopares tipo K e um sistema de aquisição de dados, nos Laboratórios de Energia na Agricultura e de Pré-Processamento de Produtos Agrícolas do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. Foi utilizada também uma caldeira para geração de vapor para o resfriamento rápido do forno. O tempo de resfriamento da massa de carvão foi reduzido em cerca de dois dias pela injeção de vapor de água, quando comparado com o processo de resfriamento natural.

Uniformidade de aplicação de água de equipamentos autopropelidos de irrigação com aspersores de perfil radial triangular, elíptico e retangular

Este trabalho apresenta resultados de simulações digitais da uniformidade de aplicação de água de sistemas autopropelidos de irrigação, para a condição de ausência de ventos. Nas simulações foram considerados aspersores com perfis radiais de distribuição de água tipo triangular, elíptico e retangular, operando sob diferentes combinações de ângulo de giro (de 180 até 360º) e espaçamento entre carreadores (de 0 a 100% do diâmetro molhado - DM). Os resultados das simulações foram apresentados em três grupos distintos, cada um representando a mesma forma geométrica do perfil radial de distribuição de água. Independentemente do ângulo de giro, os melhores valores de uniformidade foram obtidos com espaçamentos menores que 45% e entre 55% e 70% do DM para o perfil radial triangular e com espaçamentos menores que 50% e entre 70% e 90% do DM para os perfis radiais elíptico e retangular. Para os três perfis radiais, ângulos de giro do aspersor entre 180 e 230º geram maiores valores de coeficiente de uniformidade.

Escoamento turbulento na saída de um duto curvo de seção retangular divergente: estudo experimental

Neste trabalho é apresentado o estudo experimental do escoamento turbulento em um duto curvo simulando parte de uma caldeira de uma usina termoelétrica. As cinzas resultantes da queima de carvão mineral, transportadas pelos gases da combustão, incidem sobre o economizador, localizado após um duto curvo, e provocam erosão dos tubos, levando a falhas que provocam a parada da unidade. A distribuição do escoamento após a curva favorece a erosão na região próxima à parede côncava do duto. A solução clássica para redistribuição do escoamento em curvas são as chapas direcionadoras. No caso presente elas não são aplicáveis, pois a erosão de seus componentes de sustentação iria aumentar os riscos operacionais. Este problema foi investigado em um modelo em escala do duto curvo, usando ar como fluido de trabalho. Foi feita visualização do escoamento com fios de lã na parede do duto. As medições foram realizadas com tubo de Pitot e anemômetro de fio quente. Foram feitas modificações na seção de testes usando técnicas de controle da camada limite. Os resultados mostram que a distribuição do escoamento após a curva foi melhorada e que as modificações, quando aplicadas à caldeira, propiciarão um funcionamento mais seguro e econômico.

Railways, Airports and Sea Container Operators as Publicly Listed Companies – Financial Performance and Shareholder Value Creation Perspective

Logistics infrastructure and transportation services have been the liability of countries and governments for decades, or these have been under strict regulation policies. One of the first branches opened for competition in EU as well as in other continents, has been air transports (operators, like passenger and freight) and road transports. These have resulted on lower costs, better connectivity and in most of the cases higher service quality. However, quite large amount of other logistics related activities are still directly (or indirectly) under governmental influence, e.g. railway infrastructure, road infrastructure, railway operations, airports, and sea ports. Due to the globalization, governmental influence is not that necessary in this sector, since transportation needs have increased with much more significant phase as compared to economic growth. Also freight transportation needs do not correlate with passenger side, due to the reason that only small number of areas in the world have specialized in the production of particular goods. Therefore, in number of cases public-private partnership, or even privately owned companies operating in these sub-branches have been identified as beneficial for countries, customers and further economic growth. The objective of this research work is to shed more light on these kinds of experiments, especially in the relatively unknown sub-branches of logistics like railways, airports and sea container transports. In this research work we have selected companies having public listed status in some stock exchange, and have needed amount of financial scale to be considered as serious company rather than start-up phase venture. Our research results show that railways and airports usually need high fixed investments, but have showed in the last five years generally good financial performance, both in terms of profitability and cash flow. In contrary to common belief of prosperity in globally growing container transports, sea vessel operators of containers have not shown that impressive financial performance. Generally margins in this business are thin, and profitability has been sacrificed in front of high growth – this also concerns cash flow performance, which has been lower too. However, as we examine these three logistics sub-branches through shareholder value development angle during time period of 2002-2007, we were surprised to find out that all of these three have outperformed general stock market indexes in this period. More surprising is the result that financially a bit less performing sea container transportation sector shows highest shareholder value gain in the examination period. Thus, it should be remembered that provided analysis shows only limited picture, since e.g. dividends were not taken into consideration in this research work. Therefore, e.g. US railway operators have disadvantage to other in the analysis, since they have been able to provide dividends for shareholders in long period of time. Based on this research work we argue that investment on transportation/logistics sector seems to be safe alternative, which yields with relatively low risk high gain. Although global economy would face smaller growth period, this sector seems to provide opportunities in more demanding situation as well.

Container logistic innovations in forest-energy sector: Markets, future service concepts and technical improvements

The report presents the results of the commercialization project called the Container logistic services for forest bioenergy. The project promotes new business that is emerging around overall container logistic services in the bioenergy sector. The results assess the European markets of the container logistics for biomass, enablers for new business creation and required service bundles for the concept. We also demonstrate the customer value of the container logistic services for different market segments. The concept analysis is based on concept mapping, quality function deployment process (QFD) and business network analysis. The business network analysis assesses key shareholders and their mutual connections. The performance of the roadside chipping chain is analysed by the logistic cost simulation, RFID system demonstration and freezing tests. The EU has set the renewable energy target to 20 % in 2020 of which Biomass could account for two-thirds. In the Europe, the production of wood fuels was 132.9 million solid-m3 in 2012 and production of wood chips and particles was 69.0 million solidm3. The wood-based chips and particle flows are suitable for container transportation providing market of 180.6 million loose- m3 which mean 4.5 million container loads per year. The intermodal logistics of trucks and trains are promising for the composite containers because the biomass does not freeze onto the inner surfaces in the unloading situations. The overall service concept includes several packages: container rental, container maintenance, terminal services, RFID-tracking service, and simulation and ERP-integration service. The container rental and maintenance would provide transportation entrepreneurs a way to increase the capacity without high investment costs. The RFID-concept would lead to better work planning improving profitability throughout the logistic chain and simulation supports fuel supply optimization.

Study on Customer Perceived Value of Container Loading Equipment

The goal of the thesis was to gain understanding of organizational buying behavior and its effect from the selling perspective and to generate base for verifying customer value propositions for Actiw Oy. The first objective was to discover the current buying decision criteria of current customers to understand the buying motives which had led to the investment initially. Second objective was to understand how the buying decision criteria and customer experiences can be turned into customer value propositions. Research was done with 16 customer interviews, which were focused on obtaining the information on the buying center and the value of the solution. Thesis goes through the main theories of OBB and the theory behind customer value management. Based on customer interviews, the currently used customer value propositions were tested and categorized into points-of-parities and points-ofdifferences. The interviews confirmed customer behavior in new task and modified rebuy situations and also gave confirmation to the internally done customer value propositions. Main finding of the study was, that as the value propositions are possible to present more specifically to each new case instead of using all benefits at the same time.

Evaluation of temperatures in a refrigerated container for chilled and frozen food transport

The objective of this work was to monitor the operational conditions of the transport of chilled and frozen foods during delivery within cities and to evaluate the impact of the door openings on the alteration of the internal temperature of the refrigerated environment. Several temperature and pressure sensors were used in a refrigerated container with two compartments and they were installed in the refrigeration system unit and on the internal and external surfaces of the container. After the monitoring tests, it was verified that door openings during deliveries resulted in a disturbance that raised the internal temperature of the refrigerated container above values recommended for adequate conservation of the products transported. Moreover, increasing the number of door openings promoted a cumulative effect on the internal temperature, mainly in the chilled food compartment of the container. It was concluded that the refrigeration system unit presented serious limitations with regard to the maintenance of the container's internal temperature during the actual distribution routine, since it does not possess enough instantaneous capacity to restore the temperature set-point between deliveries.

Esquemas de compensación basados en productividad para la mejora del desempeño del recurso humano y de la empresa Stone Container de México, S.de R.L. de C.V.

[Tesis] ( Maestría en Administración de Empresas con Especialidad en Recursos Humanos) U.A.N.L.

Effects of stabiliser addition and in-container sterilisation on selected properties of milk related to casein micelle stability

Different stabilising salts and calcium chloride were added to raw milk to evaluate changes in pH, ionic calcium, ethanol stability, casein micelle size and zeta potential. These milk samples were then sterilised at 121 °C for 15 min and stored for 6 months to determine how these properties changed. Addition of tri-sodium citrate (TSC) and di-sodium hydrogen phosphate (DSHP) to milk reduced ionic calcium, increased pH and increased ethanol stability in a concentration-dependent fashion. There was relatively little change in casein micelle size and a slight decrease in zeta potential. Sodium hexametaphosphate (SHMP) also reduced ionic calcium considerably, but its effect on pH was less noticeable. In contrast, sodium dihydrogen phosphate (SDHP) reduced pH but had little effect on ionic calcium. In-container sterilisation of these samples reduced pH, increased ethanol stability and increased casein micelle size, but had variable effects on ionic calcium; for DSHP and SDHP, ionic calcium decreased after sterilisation but, for SHMP, it remained little changed or increased. Milk containing 3.2 mM SHMP and more than 4.5 mM CaCl2 coagulated upon sterilisation. All other samples were stable but there were differences in browning, which increased in intensity as milk pH increased. Heat-induced sediment was not directly related to ionic calcium concentration, so reducing ionic calcium was not the only consideration in terms of improving heat stability. After 6 months of storage, the most acceptable product, in appearance, was that containing SDHP, as this minimised browning during sterilisation and further development of browning during storage.

Growth and flowering of petunia and impatiens: effects of competition and reduced water content within a container

The primary objective of this research was to determine how the presence of more than one plant and more than one species in a container influence plant quality, particularly when the volume of water given to the container is reduced. Petunia xhybrida 'Hurrah White' and Impatiens 'Cajun Violet' were chosen as typical bedding plant species. Plants were grown in 2 1 containers either under "100% ETp" (i.e., replacing all the water lost by evapotranspiration in the previous 24 h) or under a moisture-restrictive regime of "25% ETp," in which plants received 25% of the "100% ETp" value. An ancillary experiment investigated whether low watering resulted in floral buds being aborted. Results demonstrated that watering requirements of Petunia under "100% ETp" (i.e., replacing all the water lost by evapotranspiration in the previous 24 h) were on average 30% greater than those of Impatiens. However, when two Petunia plants were growing in the same container, the volume of water required to maintain soil moisture content at container capacity was on average only 10% greater than for a single plant. Under a "25% ETp" regime in which plants received 25% of the "100% ETp" value, flower number, plant height, and flower size were reduced by 50%,33%, and 13%,respectively,in Petunia compared with "100% ETp." For example, flower numbers decreased from an average of 71 to 33 flowers per plant in "100% ETp" and "25% ETp," respectively. Petunia plants in the "25% ETp" regime, however, were more efficient at producing both biomass and flowers in relation to the volume of water applied. Petunia plants that experienced both competition from other plants in the container and lower irrigation rates had enhanced efficiency of flower production (i.e., more flowers per unit biomass). For Impatiens, however, the growing of single plants at "25% ETp" was plausible, but the addition of a Petunia plant at "25% ETp" was detrimental to plant quality (Impatiens flower numbers reduced by 75%).

Regulation of plant growth in container-grown ornamentals through the use of controlled irrigation

The aim of this research was to determine whether shoot growth could be regulated and plant quality improved through two controlled irrigation techniques: Regulated Deficit Irrigation (RDI) or Partial Root Drying (PRD). An additional benefit of such techniques is that they would also improve the efficiency of irrigation application and reduce the volume of water used on commercial nurseries. Results from two ornamental woody plant species (Cotinus and Forsythia) demonstrated that plant quality could be significantly improved when RDI was applied at ≤ 60% of potential evapo-transpiration (ETp). Stomatal closure and reduced leaf and internode growth rates were associated with both the RDI and PRD techniques, but reduced leaf water potential was only recorded in the RDI system. Changes in xylem sap pH and ABA concentrations were correlated with changes in shoot physiology, and thought to be generated by those roots exposed to drying soil. By adopting such controlled irrigation systems on commercial holdings it is estimated that water consumption could be reduced by 50 to 90%.