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EDITORA MESTRE JOU LIVRO 1 VOLUME 1/1 Mário Cesar Gomes Martins - tnstrumentita < E) a - p «x gá [em [Es [at =“ ) [o] 2 « A < É < mz Z m (O) A m Primeira edição em francês Última edição em. francês ... Primeira edição em inglês ... Primeira edição em espanho! .......ciciio - 1963 Primeira edição em português (revista e atualizada) 1977 Título do original françês: LA SUCRERIE DE CANNES DUNOD, Paris Revisão JORGE MANUEL DE OLIVEIRA Montagem IRAN! SCHRAMM e ROSA VERBIEJUS : , À O Dunod, 1969 foto | Direitos reservados para os países de lingua portuguesa at o pela : Ko EDITORA MESTRE JOU j Rua Guaipá, 518 — Vila Leopoldina | SÃO PAULO ne d = 6323 ENSSA sata o PREFÁCIO À EDIÇÃO EM PORTUGUÊS Após as edições em francês, a edição em inglês e aquela em espanhol, eis a edição em português, Coníiamos esta edição a Helio Morganti, nome sobejamente conhecido entre os tecnologistas de açúcar do Brasil, que deu sua valiosa colaboração em adaptá-la às expressões linguísticas peculiares à indústria açucareira de seu país. Colaboraram com ele Irmtrud e Jacques Y. J. Miveque, que se dedicaram com amor e carinho à tradução da minha obra e à preparação desta edição. Agradeço profundamente a todos eles o trabalho que tiveram com isso. Esta edição recebeu inúmeras correções de detalhes, que a tornam mais atualizada. Estou convencido de que ela terá o mesmo sucesso das cinco primeiras edições e espero que seja de alguma utilidade aos engenheiros das usinas de açúcar brasileiras. O Brasil está tendo um desenvolvimento notável neste setor e deverá ser, até o fim do século, o país dominante em matéria de produção e expor- tação de açúcar. Ele possui espaço, clima e o dinamismo necessário, e desejo de todo o coração que isso aconteça a meus amigos brasileiros e me sentiria honrado e feliz se este manual pudesse contribuir um pouco para esse fim. EMILE HUGOT de honra em 1921) passa o vestibular para a “Ecole Centrale des Arts et Mar nufaciures” de Paris, diplomando-se em 1926. Após o serviço miliar, cônicçoi sua carrera de engênheiro de usinas de açúcar, em 1926, dirigindo três usinas da Reunião. Iniciou imediatamente sua modernização. Participou notavelmente da campanha da Alsácia, durante a Grande Guer- ra de 1939/45, onde toi gravemente ferido. Recebeu a medalha de Cavaleiro da “Légion d'honneur” em grau militar. Após sua volta à Ilha da Reunião, trabalhou na reforma das culturas de cana-de-açúcar e das usinas. A 2 de dezembro de 1948, fundou a Sociedade das Usinas de Bourbon, pela fusão de quatro sociedades independentes, e tor- nou-se scu Diretor-Presidente, Pouco depois foi nomeado Presidente da “Energia Elétrica da Reunião” e Vice-Presidente da Câmara do Comércio. Em 1960, publicou a primeira edição do livro “La Sucrerie de Cannes”, que foi, a seguir, traduzida para o inglês c o espanhol. Uma segunda edição francesa saiu em 1970. Visitou os países que possuem usinas de açúcar é participou de todos os congressos da “International Society of Sugar Cane Technologists”, Em 1965, foi Presidente. do XXIIL Congresso da Sociedade, em Porto Rico. Em 1966, recebeu o título de “Officier de la Légion d"honneur”, sendo nomeado “Com mandeur de POrdre Nationak du Mérite”, em 6 de julho de 1973. Hugot sempre contribuiu pará a evolução do equipamento das usinas de açúcar, tanto com estudos teóricos efetuados quanto com experiências realizadas em suas usinas. Foi desta maneira que ele restabeleceu o uso dos cozedores com calandras flutuantes, que haviam sido abandonados, e que contribuiu à evolução da difusão da cana. É, porém, incontestável que sua maior contribuição à técnica agucareira é sua obra “Lá Sucrerie de Cannes”. Praticamente não há técnico açucareiro que não considere seu livro como a “Biblia”, que deve conhecer à fundo e que lhe trará sempre uma resposta válida a um problema ou uma dúvida. Esta obra exigin de seu autor um trabalho gigantesco, realizado inteira- mente durante o tempo que deveria, normalmente, ter dedicado a seu lazer. Não é apenas o fruto de uma pesquisa de documentação, mas também de orga- nização desta documentação e, sobretudo, um desenvolvimento matemático rigo- roso, completamente original, de certos capítulos, nos quais até então reinava o empirismo. Igualmente, não se deve esquecer, quando se fala de Hugot, que as qua- lidades humanas deste homem são tão brilhantes quanto as do técnico. Aqui vocês têm o homem e sua obra. A publicação do livro de Hugot em português acontece neste ano de 1977, em que se realiza no Brasil, pela primeira vez, um Congresso Mundial de Tecno- logistas Açucareiros, o XVI Congresso da ISSCT, que se reunirá em São Paulo no mês de setembro. Dois acontecimentos da mais alta importância para a indústria de açúcar do Brasil, HELIO MORGANTI 1 RECEPÇÃO, DESCARREGAMENTO E MANUSEIO DA CANA A recepção da cana pela usina efetua-se, ou diretamente na balança da usina, ou em balanças anexas que servem certos pontos importantes ou afas- tados da zona de fornecimento da usina. Neste caso, o transporte é assegurado por via férrea ou, mais fregiiente- mente, por caminhões ou por tratores e reboques. O peso do metro cúbico de cana transportada depende da maneira de carregamento. Se é apanhada no campo, a grancl, com uma carregadeira cqui- pada com garra que à deixa simplesmente cair emaranhada no reboque, é pos- sível calcular aproximadamente 200 kg por m?, Se o carregamento é um pouco mais cuidado: 300 kg/m3. Se é carregada à mão, as hastes paralelas entre si, em cargas ou feixes, como é costume em Bourbon, à densidade será de apto- ximadamente 350 kg/m? e pode atingir 400 kg/ms, Se é cortada em toletes de cerça de 30 cm e jogada a granel por uma colhedeira, a densidade é de apro- ximadamente 350 kg/m?. Esta densidade aparente depende do tamanho da cana. As canas retas permitirão um carregamento mais compacto que as canas tortas € tombadas. ORGANIZAÇÃO DO FORNECIMENTO DE CANA À USINA DURANTE UM DIA DE TRABALHO Uma usina de açúcar funciona geralmente de maneira continua de segunda- -feira de manhã até sábado à noite. Ela pára durante cerca de 36 horas, incluindo o domingo, para a limpeza dos evaporadores e pequenos consertos. Portanto, a usina trabalha cerca de 132 h por semana. MANUAL DA ENGENHARIA AÇUCAREIRA 13 B) Veículos com descarga própria. — Existem vários sistemas, dos quais os seguintes são os principais: a) CAMINHÕES COM CAÇAMBAS BASCULANTES. — Estes caminhões possuem uma caixa móvel, podendo girar em volta de sua aresta inferior traseira e mu- nida de um pistão hidráulico que permite fazê-la inclinar para trás, até que seu carregamento de cana escorregue no condutor destinado à recebê-lo (figura. 1.3). Este condutor é geralmente nma mesa alimentadora inclinada, subindo. de trás para frente e chegando com a frente no condutor. A diferença de nível: entre a mesa alimentadora e o condutor deve ser no minimo de 1,50 m. A extremi- dade inferior do condutor é situada numa fossa de cerca de 2 m de profundidade, na qual cai a cana e gue é limitada na paste de trás por um rebordo que ultra- passa o solo da plataforma de 5 à 6 dm c o qual é suficientemente baixo para permitir o basculamento das caçambas dos veículos. Fio. 1.2. — Retirada duma carga de cana. A inclinação desta mesa é de cerca de 15º para o modelo de estrado móvel, e 8º para o de patamar fixo e arestas de arrastamento. Seu comprimento degende do nível do estrado do condutor em relação ao solo, geralmente é de aproximadamente 6 a 10 m. À cana escorrega da caçamba quando esta atinge uma inclinação de cerca de 40 a 45º. 14 E, HUGOT b) CAMINHÕES COM CAÇAMBAS MÓVEIS. — É um sistema análogo, mas onde a caçamba, chamada de “cesto”, é independente do chassi sobre o qual se apóia. Pode ser depositado no solo ou erguido sobre o chassi por meio de braços laterais móveis, montados no chassi, ou então por um guindaste colocado atrás da cabina. No primeiro caso ele também pode ser descarregado Fis. 1.4. — Transporte da cana em cesto (carregamento no campo). 16 E. HUGOT C) TRATORES E SEMI-REBOQUES COM REDE. — Sobre semi-reboques com tonelagem geralmente grande, 25 a 40 t, são montadas caixas de tela metálica. Em uma das bordas laterais da caixa é fixada uma rede metálica que forra inteiramento esta caixa, descendo ao longo da borda, passando no fundo e subindo na borda oposta, onde é presa sua outra extremidade. No campo, ou no lugar onde a cana é coletada, ela é colocada a grancl sobre a rede. Na chegada à usina, » veículo estaciona do lado duma mesa alimentadora situada em nível inferior, tendo capacidade para receber a carpa. À extrémidade fixa da rede encosta no lado da mesa alimentadora, um guindaste desengata a extre- midade oposta da rede e a levanta: o conteúdo é assim despejado na mesa alimentadora (fig. 1.5). d) TRANSPORTADORES A GRANEL SEM CAIXA, — Principalmente na África da Sul existem numerosos pequenos -meios de transporte, que podem ser fixados atrás de tratores agrícolas leves. A cana está no solo, a granel, mas ordenada Fio. 1.6. — Transporte da cana a granel com cabo (Sistema Bell). paralelamente, o quanto possível, Faz-se passar um cabo debaixo do monte, em seguida por cima, e um guincho colocado sobre o trator enrola o cabo, arrastando a cena e fazendo-a subir sobre a carreta, Existem numerosos modelos, com carregamento lateral ou traseiro. Estas máquinas são econômicas, mas seu car- regamento a pranél ultrapassa a largura máxima autorizada nas estradas é seu emprego deve ser restrito às propriedades ligadas diretamente à usina por es- tradas particulares (fig. 1.6). 2.º Cana transportada por carretas O transporte com carretas de tração animal está desaparecendo com rapi- dez, mas constitui ainda uma parcela importante das entregas em certas regiões, onde a propriedade é muito. dividida. a MANUAL DA ENGENHARIA AÇUCAREIRA 1 O descarregamento direto para o condutor de cana é geralmente reservado às carretas. O carreteiro encosta sua carreta no condutor. Neste caso a parte horizontal do condutor deve estar munida de protetores de madeira, que servem de escoras às rodas da carreta e evitam que estraguem as 'chapas do condutor. O carreteiro descarrega então à mão a carreta no condutor. Somente quando há um número grande demais de carretas, uma parte delas é autorizada a descarregar a cana no estoque. O encarregado do pátio cuida para que não haja abuso, porque a cana descarregada no estoque exige um ma- nuseio suplementar. De fato, deve ser retomada com a garra pelo guindaste da cana, para ser depositada no condutor ou sobre uma mesa alimentadora. A garra é um equipamento provido de dentes, que substitui, então, o balanção de descarregamento (fig. 1.7). Fio. 1.7, — Garra. Se cerca dê 50% da cama chegasse em carretas de maneira suficiente- mente regular, e 50% em caminhões e vagões, as carretas poderiam todas ser utilizadas no abastecimento do condutor durante o dia e os caminhões descar- regados durante este tempo pelo guindaste, para constituir o estoque noturno. À noite; o guindaste deixa 'o balanção e toma a garra, com a ajuda da qual retoma a cana do estoque para depositá-la no condutor. Este trabalho noturno do guindaste é muito mais difícil porque: 1.º uma carga de cana da garra contém muito menos cana que a carga recebida; 2.º o guindaste está então sozinho para assegurar 0 abastecimento das moendas, já que não há mais carretas, nem caminhões basculantes, e deve manter uma tonclagem igual à do trabalho das moendas. i ! é i ! i Í ; Í i : E MANUAL DA ENGENHARIA AÇUCAREIRA 19 EQUIPAMENTOS PARA O MANUSEIO DA CANA As principais máquinas empregadas nos pátios de usina são. 1.º O guindaste para a cana, au “derrick”. 2º A ponte rolante. 3º A plataforma basculante para vagões. 4.º O rastelo para a cana. 1.º O guindaste para a cana É o método mais empregado. É muito conhecido pelo seu nome inglês: “derrick”. É constituído (ligs. 1.2. 8 e 9) por um mastro de treliça metálica, monta. do sobre um eixo, e podendo girar em toda a circunferência. Este mastro vertical posiul a uma certa altura um braço horizontal sus- tentando um trilho sobre o qual pode correr um carrinho com 2 polias. Um cabo passa sobre estas 2 polias e pende entre elas, formando assim um elo, que traz o gancho ao quai se pode engatar O balanção ou à garra. O operário fica numa cabina, situada na parte baixa do mastro ou acima do braço, junto aos motores dos diversos movimentos: rotação, deslocamento do carrinho, subida e descida do travessão, assim como os guinchos correspondentes. Estes guindastes podem ser a vapor com escape para O ar livre ou, mais fregiientemente, elétricos. Dividera-se também, segundo seu modo de susten- tação, em: A) Guindastes com tirantes (fig. 1.8). JO Fio. 1,8. — Guindaste com tirantes. 20 E. HUGOT B) Guindastes auto-sustentados (fig. 1.9). A) Guindastes com tirantes. — Este é o modelo mais leve, a estabilidade do guindaste é assegurada por cabos de sustentação, ou tirantes, fixados a uma coroa situada no alto do mastro. Estes cabos, devendo permitir a rotação do braço horizontal, devem ser fixados no solo a uma distância grande do eixo do guindaste. NÚMERO DE TIRANTES. — Deveriam ser suficientes 3 tirantes, separados entre si por um ângulo de 120º, Porém, normalmente, escolhe-se o número de tirantes de maneira que a ruptura de um deles não ocasione à queda do derrick. Nestas condições, empregam-se um mínimo de 5 tirantes a 72º, Se for possível, colocar-se-ão, de preferência, 6 a B, Portanto, seria necessário dispor simetricamente sobre uma circunferência de 60 a 80 m de raio em volta do eixo do derrick, 5, 6, 7 ou 8 bases, para ali fixar os tirantes. | um problema cuja solução se torna difícil, devido à pre- sença das construções da usina e dos escritórios. Se for preciso modificar o espaçamento de 2 cabos, para desviar da usina, será, necessário ter cuidado para que a ruptura de um dos 2 cabos dos quais se aumentou o espaçamento não deixe livre um setor de mais de 150º, limite máximo admissível para a resistência provisória de 2 cabos vizinhos. E óbvio que, em caso de ruptura, será necessário parar imediatamente o guindaste, até a substituição do cabo quebrado, já que os tirantes restantes não podem assegurar a estabilidade sob os esforços dinâmicos do guindaste em mo- vimento. Fis. 1.9. — Guinduste anto-sustentado de 10 t (Derrick). 2 E. HUGOT Quando se dispõe de 2 derricks (ou de 2 equipamentos de abastecimento), reparte-se entre eles a tonclagem total 4, atribuindo-lhes respectivamente tone- lagens a manusear 41 € 42, de maneira que: 44; + A = 4. VELOCIDADES E POTÊNCIAS. — As velncidades adotadas para os diversos movimentos do guindaste e as potências previstas para os molores correspon- dentes são as seguintes: 1.º Movimento de levantamento: Velocidade de levantamento 25 a 50 m/min Potência do motor de levantamento 10 CV por t de força nominal 2.º Movimento de rotação: Velocidade de rotação 1,5 a 25 rpm Potência do motor de rotação 1,5 CV por t de força nominal! 3.º Movimento do deslocamento do carrinho: Velocidade de deslocamento do carrinho 30 a 60 m/min Potência do motor de deslocamento do carrinho 1 CY por t de força nominal Quando o guindaste é do tipo a ar comprimido, o motor único tem uma potência de cerca de 10 CV por t de força nominal. LocaLizAÇãO DO GUINDASTE. — Para as pequenas usinas, sem mesa alimén- tadora, qual é a distância conveniente entre o condutor de cana e o eixo do guindaste? Festa distância é função do raio de ação do guindaste. Se o eixo é colocado longe demais do condutor (fig. 1.10) aumenta ao mesmo tempo o ângulo mé dio de rotação do guindaste (e) e o percurso do carrinho. Isto é ficar, considerando, por exemplo, o ponto 4, “centro do percurso” do estoque de cana, que se acha a uma distância do eixo do guindaste igual a, aproxima- damente,80% do raio de ação. Se, pelo contrário, o eixo é muito perto do condutor, ganha-se sobre o ângulo de rotação, mas não se pode deslocar o carrinho ou, então, muito pouco. A superficic úlil servida pelo guindaste é porém reduzida. [o Mosndas = E x TA RP Condutor T3 de cana Fic. 1.10, — Disposição do guindaste. A melhor alternativa consiste em colocar o eixo do guindaste a uma dé tância igual a 50 ou 60% do raio de ação do condutor de cana. O ângulo w é ep e pe MANUAL DA ENGENHARIA AÇUCAREIRA 23 então de 106 a 120º, Em usinas pequenas é possível, depasitar a garra cheia sobre dois suportes de madeira, colocados em cima dum plano inclinado P, de onde as canas cairão emaranhadas no condutor, evitando assim engasgos nas navalhas. Nas usinas grandes ou médias é necessário ter à disposição uma ou várias mesas alimentadoras, sobre as quais os guindastes depositarão a cana, Neste caso, o condutor não recebe mais a cana diretamente e é servido pelas mesas alimentadoras, acionadas por um operário, que tem à suar frente os reostatos das mesas. A alimentação do condutor, assim servido, é muito mais regular do que no caso da alimentação direta. PESO DO METRO CÚBICO DE CANA EM ESTOQUE. — Este peso é bastante próximo daquele da cana não arrumada, ou seja, cerca de 200 Kg/mê, tra- tando-se de cana emaranhada. Este peso atinge 300 kg/m se o estoque é formado de cargas de canas paralelas, depositadas com balanção. Tromp (ISJ, Fascículo 60, p. 40) estima 400 kg/m. . Para à cana cortada em toletes de alguns decímetros, como algumas colhe- deiras à fornecem, estimam-se 350 kg/m3 (S. y A, n.º 61, p. 28). VOLUME DO ESTOQUE NOTURNO. — Vimos (fórm. 1.3) que o estoque de cana no começo da noite deveria elevar-se a: P = 154 toneladas Para 300 kg/m, isto representa um volume de: is4 0,300 Ora, o derrick dispõe de uma superfície igual à do círculo, tendo como raio o raio de ação, menos o pequeno círculo interior, que é preciso deixar livre para a circulação em volta do guindaste. É preciso contar cerca de 5 m de raio para este pequeno espaço, ou melhor, levando em conta as dimensões do guindaste e da instalação: r= vd (Lit) Desejando saber, então, sobre qual fração « da circunferência total será necessário estocar a cana em volta do guindaste, para ter a quantidade neces. sária (fig. 1.11), obter-se-á: vo sam (1.10) E 360 Substituindo R e r pelos seus valores normais em função do trabalho da usina (ou da fração 41 ou Az atribuída a um dos dois guindastes) e tomando para.H 9 valor médio: 1 = 6 m, obter-se-á: a === (DA — AJ6 + E 504 VP = (Rê — He os — 504 (1.12) Donde: aê, po (113) Fio. 1.11. — Superfício para O estoque noturno. 
