Centrífugas: Automação e economia de energia abrem caminhos para novas aplicações

Química e Derivados,Separador centrífugo da Grisanti para o setor farmacêutico
Separador centrífugo da Grisanti para o setor farmacêutico

Com parte bastante significativa de negócios gerados pelas grandes fabricantes mundiais aqui presentes, o mercado brasileiro de centrífugas consegue tanto disponibilizar equipamentos para as mais diversas aplicações quanto acompanhar de forma imediata os desenvolvimentos registrados em âmbito global. Tais desenvolvimentos, é certo, mostram-se gradativos em uma tecnologia já consolidada e estabelecida, mas nem por isso deixam de ser relevantes, pois trazem centrífugas sempre mais avançadas em termos de eficácia e consumo de energia, além de mais compactas e mais facilmente manuseáveis.

Química e Derivados,Soboleski: customização gera aumento de desempenho final
Soboleski: customização gera aumento de desempenho final

Uma das vertentes dessa evolução se materializa na categoria das centrífugas verticais de discos (ou de pratos, como também são conhecidas), geralmente destinadas às separações mais finas – tanto entre sólidos e líquidos quanto entre líquidos imiscíveis – e a processos de purificação, clarificação ou concentração de substâncias.

Na GEA, por exemplo, mesmo as centrífugas de discos de menor porte começam agora trazer o sistema – antes restrito aos equipamentos de maior porte e dotados de motores especiais – de acionamento direto para transferência de potência do motor para o elemento rotativo. Mas, por que somente agora essa tecnologia chega aos equipamentos menores, e aos motores padronizados? “Havia a necessidade da indústria de motores desenvolver produtos capazes de atender nossa demanda”, responde Daniel Soboleski, gerente nacional de vendas da GEA Westfalia Separator (unidade de produção de equipamentos de separação do grupo GEA).

Aposentando as tecnologias mais antigas, como as coroas e pinhões e as correias, o acionamento direto apresenta um eixo único para o motor e para o tambor rotativo. “Com isso, o sistema se torna mais eficiente, consome menos energia, a quantidade de peças é reduzida e diminui o custo de manutenção”, destaca Soboleski.

Química e Derivados, Acionamento direto aumenta a eficiência das máquinas da GEA
Acionamento direto aumenta a eficiência das máquinas da GEA

Transnacional sediado na Alemanha, no Brasil o grupo GEA mantém uma unidade de fabricação de centrífugas em Campinas-SP; no mercado nacional, entre os principais clientes de suas centrífugas de discos aparecem empresas fabricantes de alimentos, de produtos farmacêuticos e de biotecnologia, além da indústria química, que as utiliza em aplicações como produção de componentes nitro-aromáticos, peróxido de hidrogênio, lubrificantes, policarbonato, ácido fosfórico, catalisadores, tintas e solventes, entre várias outras.

Já as centrífugas de discos da Alfa Laval aparecem usualmente em atividades como tratamento de slop (óleo misturado com água e outras impurezas) e de água produzida no processamento primário do petróleo em unidades offshore, refino e purificação de biodiesel, tratamento de combustível e óleos lubrificantes, entre outras. “Mas elas se consolidaram também em outros setores, por exemplo, na concentração de levedura pela indústria do açúcar e do álcool, na clarificação de bebidas pela indústria alimentícia, na produção de vacinas e de princípios ativos pela indústria farmacêutica e de biotecnologia”, acrescenta Marcelo Gabriel, gerente de vendas da divisão de energia e processos industriais dessa empresa.

Química e Derivados, Gabriel: plataformas offshore pedem equipamentos compactos
Gabriel: plataformas offshore pedem equipamentos compactos

Segundo Gabriel, também as centrífugas da Alfa Laval seguem evoluindo em quesitos como consumo de energia e uso de materiais mais resistentes à corrosão e à erosão. “Também desenvolvemos equipamentos mais compactos, especialmente os destinados a plataformas offshore, mas também para outros setores industriais nos quais o espaço tem muito valor, ofertando módulos montados em skid, que além de economizarem espaço também reduzem o tempo de start-up e diminuem o período de validação do sistema na entrada em operação”, ressalta.

Como exemplo de possibilidade de desenvolvimento de centrífugas compactas, Gabriel observa que para uma planta offshore de 100 mil barris por dia, por exemplo, a Alfa Laval disponibiliza tecnologia centrífuga para aplicações de tratamento de óleo e água produzida que ocupam uma área de 48 m², contra aproximadamente 300 m² dos vasos separadores convencionalmente utilizados nesse processo. “Esse benefício se traduz também na representativa redução de peso: 40 toneladas da centrífuga, contra 700 toneladas dos vasos”, compara.

Química e Derivados, Alfa Laval: sistema em skid permite instalação rápida
Alfa Laval: sistema em skid permite instalação rápida

A automação, prossegue o profissional da Alfa Laval, também constitui vertente importante do atual processo de desenvolvimento da tecnologia de centrífugas: “Todos os nossos equipamentos saem da fábrica com interfaces de automação e com maior facilidade de instalação, no sistema plug & play”, relata.

Decantação otimizada – Além de centrífugas verticais de discos, GEA e Alfa Laval produzem no Brasil também as horizontais decantadoras, geralmente utilizadas em processos de separação de compostos com sólidos presentes em concentrações maiores – ou mais pesados –, ou quando se deseja maior taxa de desaguamento.

Comumente chamados de decanteres, esses equipamentos têm aplicações muito disseminadas, começando pelo tratamento de água e efluentes, e a partir daí abrangendo inúmeros processos de separação de líquidos e sólidos – em duas ou três fases –, dos mais diversos setores: mineração, papel e celulose, indústria química e petroquímica, açúcar e álcool, entre outros.

Química e Derivados,Estela: linha HS consome 20% menos energia, com baixo ruído
Estela: linha HS consome 20% menos energia, com baixo ruído

As decanteres seguem avançando tecnologicamente: na multinacional de origem italiana Pieralisi, suas versões mais recentes trazem a sigla HS (de High Speed), concebida para destacar equipamentos que, via modificações no sistema de transmissão de potência e na concepção estrutural, trazem características como consumo de energia reduzido, níveis também inferiores de vibração e ruído, menor necessidade de manutenção.

Apresentadas ao mercado nacional há apenas quatro meses, as decanteres HS, consomem 20% menos de energia que os modelos anteriores, como explica a engenheira Estela Testa, diretora-geral no Brasil e CEO na América Latina, da Pieralisi. “As primeiras máquinas dessa linha já estão chegando ao Brasil, onde serão usadas inicialmente na produção de sucos e em saneamento”, informa.

As mais recentes decanteres de sua empresa apresentam também itens como sistema de higienização CIP (tecnologia de limpeza automática que dispensa a interrupção do processo) e, nas versões de três fases, contam com um sistema de regulagem apto a permitir seu ajuste para separação de duas fases líquidas sem a tradicional necessidade de parada da máquina para a troca de anéis de regulagem.

Química e Derivados, Sistema com decanter e secador de lodo, da Pieralisi
Sistema com decanter e secador de lodo, da Pieralisi

A Pieralisi mantém uma fábrica e, Louveira-SP, disponibilizando ao mercado nacional, além das decanteres, centrífugas automáticas verticais de discos, utilizadas mais intensamente em processos como clarificação de vinho, padronização do leite e produção do biodiesel entre outros. “E as nossas centrífugas de bicos ejetores são usadas em aplicações como recuperação do fermento no processo de produção de etanol, produção de amido e fermento de panificação”, complementa Estela, referindo-se a um gênero específico de centrífugas de discos.

Já as centrífugas de discos da Andritz têm como principais mercados a indústria alimentícia (especialmente no segmento dos laticínios). Essa mesma empresa fabrica também decanteres, presentes em sistemas de tratamento de água e efluentes, tanto públicos quanto industriais, mineração e em atividades petroquímicas, como produção de PVC e PEAD. “Temos também centrífugas dos tipos peeler e pusher, que constituem um nicho específico, representado por inúmeras aplicações no setor de química fina”, destaca Miguel Brito, gerente comercial da Andritz, referindo-se a dois gêneros componentes do grupos das chamadas centrífugas de cesto.

Transnacional de capital austríaco, a Andritz produz no país centrífugas em Pomerode-SC, em uma fábrica hoje dedicada aos equipamentos de menor porte (característica aliás comum às demais empresas internacionais do setor, que, embora estejam capacitadas para produzir aqui praticamente todos os tipos de centrífugas, por questões relacionadas à demanda, trazem de outros países os equipamentos de maior porte). “Investimos constantemente em P&D, e temos um sistema patenteado de acionamento direto que contribui para que, em comparação ao que havia nos anos 90, nossas atuais decanteres consumam cerca de 30% menos energia”, ressalta Brito.

Há também contínua pesquisa de materiais capazes de suportar condições ambientais e operacionais mais severas de corrosão e abrasividade. “Em alguns casos, desenvolvemos equipamentos feitos com aço duplex ou mesmo com níquel ou Monel”, especifica o profissional da Andritz.

Química e Derivados, Scheiber: Mac Master III (ao lado) incorpora descarregador flutuante, aumentando a produção
Scheiber: Mac Master incorpora descarregador flutuante, aumentando a produção

Cestos nacionais – Centrífugas de discos fazem parte do portfólio também da Mausa, uma das poucas empresas de capital nacional remanescentes nesse mercado. A Mausa tem presença forte no setor sucroalcooleiro, que, de acordo com Egon Scheiber, gerente comercial da empresa, solicita máquinas cada vez maiores: “Há cerca de dois anos lançamos uma linha com capacidade para processar 200 m3 por hora”, detalha.

A Mausa fabrica também centrífugas de cestos, em três formatos: contínuas com cesto cônico; automáticas de batelada, com descarregador – esses dois mais utilizados na produção de açúcar e álcool –; e as centrífugas do tipo pusher, que as indústrias química e farmacêutica empregam para separar vários gêneros de sais.

Química e Derivados,Mac Master III incorpora descarregador flutuante, aumentando a produção
Mac Master III incorpora descarregador flutuante, aumentando a produção

As centrífugas automáticas de batelada da Mausa, especificamente, estão já em sua terceira geração. Lançada no ano passado e denominada Mac Master III, essa nova geração incorpora um novo conceito de descarregador flutuante, que não realiza o convencional movimento vertical, pendulando com o próprio cesto. “Eliminando-se esse movimento vertical, reduz-se o tempo de descarga, e a nova geração de centrífugas Master III consegue, com a mesma potência, uma produção entre 15% e 20% superior, em relação à gerações anteriores”, explica Scheiber.

A também nacional Grisanti – cuja presença nesse mercado já superou a marca dos 120 anos –, produz diversas modalidades de centrífugas de cestos: automáticas ou com descarregamento manual, contínuas ou descontínuas, convencionais e dos tipos peeler e pusher. Diversos setores compram esses equipamentos, entre eles o químico, farmacêutico, alimentício, metal-mecânico e têxtil.

Silvio Costa Ribeiro, responsável técnico da Grisanti, comenta que as centrífugas de cestos evoluíram mais acentuadamente nas maneiras de descarregar os sólidos nas máquinas que operam por bateladas. “Temos hoje diversos sistemas de extração: manuais, automáticos, usuários de bags”, relata.

As centrífugas de cesto, complementa Ribeiro, também se tornaram mais compactas e eficientes, agregando mais recursos destinados a atender às atuais normas trabalhistas e se integram mais facilmente a plantas com níveis crescentes de automação. “Todas as novas centrífugas já são controladas por PLCs, mas há clientes que querem, além deles, também portas de conexão com suas redes de automação”, comenta.

Ampliando horizontes – Metade dos negócios da Mausa provém do setor sucroalcooleiro, hoje imerso em conjuntura pouco favorável, decorrente principalmente da política governamental que reduz a competitividade do etanol frente à gasolina. Para diversificar suas fontes de receita, essa empresa busca ampliar suas exportações, já responsáveis por mais de 15% de seu faturamento. “Estamos presentes em toda a América Latina, nomeando representantes na África, e buscando representantes na Ásia”, apontou Scheider. “Também estamos intensificando nossos esforços em mercados como a indústria química, óleo e gás e mineração, para os quais fornecemos também itens como filtros e caldeiraria”, acrescenta.

Química e Derivados, Centrífuga pusher fabricada pela Andritz, em Pomerode-SC
Centrífuga pusher fabricada pela Andritz, em Pomerode-SC

A Grisanti, como relata Ribeiro, deve neste ano registrar uma queda de aproximadamente 35% em seus negócios com centrífugas de cesto, em comparação com o ano anterior. Ele justifica o mau desempenho pela soma de demanda pouco aquecida com alguma concorrência de centrífugas importadas da China.

Mas Ribeiro observa uma expansão no fornecimento de equipamentos destinados à reciclagem de materiais – principalmente em atividades metalúrgicas –, nos quais há recuperação tanto dos líquidos refrigerantes utilizados na usinagem quando dos cavacos gerados nas operações. “Nesse segmento, temos apostados no fornecimento de pacotes com equipamentos auxiliares, como peneiras, elevadores, transportadores, roscas e balanças”, destaca. “Tivemos ainda um pico de solicitações na área têxtil, para a qual fornecemos a maior centrífuga no Brasil para processamento de algodão hidrófilo, com um cesto de 2.200 mm de diâmetro”, aponta Ribeiro.

Os serviços constituem componente fundamental para o desenvolvimento de negócios com centrífugas. A Grisanti investe nessa vertente: “temos atualmente a possibilidade de monitorar pela internet os equipamentos dos clientes e realizar remotamente os diagnósticos de possíveis problemas”, exemplifica.

A Andritz, salienta Brito, também mantém uma plataforma que lhe permite acesso remoto às centrífugas fornecidas para os clientes. E, para ele, apesar da complexa conjuntura atual, o mercado de centrífugas se mostra “promissor”, especialmente pela possibilidade de negócios com a indústria alimentícia e com o setor tratamento de efluentes. “Nesse último, há muito espaço na substituição de tecnologias de desaguamento mais antigas; por exemplo, em sistemas municipais de tratamento municipal que utilizam filtros de esteiras (belt-press), gradativamente substituídos por decanteres”, argumenta Brito.

Customização e serviços – A GEA procura trabalhar com o máximo de padronização nas partes estruturais dos equipamentos – corpo, motores, sistema de acionamento – e com total customização onde houver relação direta com ganho de desempenho ou necessidade de atender demandas específicas.

Como exemplos dessa customização Soboleski cita a possibilidade de agregar um sistema de inertização por nitrogênio para o processamento de produtos tóxicos ou explosivos, ou de sistema de esterilização por vapor de alta pressão em processos biológicos que não podem conter microrganismos.

De acordo com Soboleski, a GEA também é hoje a única fornecedora, para a indústria química, de centrífugas verticais capazes de trabalhar com produtos pressurizados a até dez bar e temperatura de 250°C, durante todo o processo de separação. “Essa é uma tendência para os próximos anos, pois visa aumento de eficiência de processos, com eliminação de grandes sistemas estáticos de precipitação a alta pressão e longo tempo de residência, além de economia de vapor”, destaca Soboleski.

A GEA também atendeu à demanda do setor sucroalcooleiro por equipamentos de grande porte, disponibilizando uma centrífuga com vazão de alimentação entre 180 e 200 m3 por hora equipada com sistema de limpeza CIP. “Somos os únicos no mercado a oferecer essa tecnologia, desenvolvida no Brasil e agora utilizada também em outros países”, afirma Soboleski. “Muitos de nossos negócios atuais incluem também contratos periódicos de manutenção e de assistência técnica.”

Essa tendência de estabelecimento de negociações que, além das vendas de produtos, incluam também soluções estáveis de suporte e assistência é confirmada por Gabriel, da Alfa Laval: “É crescente a quantidade de clientes com os quais estabelecemos contratos para prestação de serviços de manutenção preventiva e preditiva e de assistência técnica”, diz. “Tais contratos são customizados para a necessidade de cada cliente, com os quais avaliamos especificamente a quantidade de visitas, tempo para cada serviço, quantidade de peças de reposição e outros itens”, detalha Gabriel.

A Pieralisi, lembra Estela, incrementou bastante sua oferta de serviços com a inauguração, há pouco mais de dois anos, de seu centro de prestação de serviços e de logística (contíguo a sua fábrica). “Mantemos um grande estoque de peças de reposição com mais de 5 mil itens e contamos com tecnologia de ponta, com máquinas operatrizes acionadas por controle numérico computadorizado, robôs de soldagem, sistemas de análise de vibração e centros de balanceamento dinâmico, além de equipe técnica altamente treinada”, detalha.

A combinação entre incremento na oferta de serviços com maior demanda por novas aplicações em áreas como biotecnologia permitirá à Pieralisi registrar este ano, no mercado brasileiro, um incremento de negócios de pelo menos 15% em comparação com 2013. “O mercado brasileiro de centrifugação vem evoluindo: nos últimos dois anos, em média a cada três meses, é desenvolvido um processo para uma nova aplicação, e isso, a par do amadurecimento do mercado já existente, nos mantém em grande atividade”, finaliza a executiva da Pieralisi.

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