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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2009.tde-13102009-141028
Documento
Autor
Nome completo
Arthur Miola de Mello
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2009
Orientador
Banca examinadora
Ripoli, Tomaz Caetano Cannavam (Presidente)
Furlani, Carlos Eduardo Angeli
Romanelli, Thiago Liborio
Título em português
Desempenho de uma enfardadora prismática no recolhimento de palhiço
Palavras-chave em português
Balanço de energia
Cana-de-açúcar
Energia de Biomassa
Enfardadoras
Mecanização agricola
Resíduos agrícolas.
Resumo em português
Um dos fatores que ainda retarda o uso do palhiço remanescente da colheita mecanizada para cogeração de energia é a falta de conhecimento de processos ou sistemas que viabilizem a retirada e transporte desse material até as unidades de cogeração. O objetivo desse trabalho foi estudar os desempenhos técnico, econômico e energético de uma enfardadora, em diferentes condições de distribuição de palhiço na superfície, buscando viabilizar o recolhimento do palhiço remanescente da colheita mecanizada. O ensaio foi realizado na Usina Iracema, município de Iracemápolis-SP, em área de cana-de-açúcar, colhida mecanicamente. A área foi dividida em três subáreas., com cinco repetições de 15 fardos cada. Os tratamentos utilizados foram: T1- palhiço in natura, sem enleiramento; T2- palhiço com enleiramento simples; T3- palhiço com enleiramento duplo. As principais avaliações foram: força na barra de tração, potência, velocidade efetiva, consumo de combustível, capacidades de produção e de campo efetivas, custos efetivos para o enfardamento, eficiência energética do enfardamento e potencial energético do palhiço recolhido. Os resultados mostraram que a demanda de força na barra para tracionar a enfardadora não mostrou diferenças entre os tratamentos e variou de 344,21 a 369,43 kgf, a demanda de potência exigida para o deslocamento do conjunto foi baixa podendo, dessa forma, reservar a maior parcela para o acionamento da TDP. Houve diferenças significativas nas velocidades operacionais, com valor de 4,9 km.h-1 no enfardamento sem enleiramento, 2,45 km.h-1 no enfardamento com leiras simples e 1,73 km.h-1 no enfardamento com enleiramento duplo. A capacidade de produção efetiva no tratamento T1 foi de 6,55 t.h-1, 8,1 t.h-1 no T2 e 5,81 t.h-1 no T3. A capacidade de campo efetiva foi de 7,75 t.ha-1 no T1; 9,2 t.ha-1 no T2 e 7,54 t.ha-1. O consumo horário de combustível no T1 foi de 7,86 l.h-1, no T2 foi de 7,48 l.h-1 e no T3 de 6,54 l.h-1. O consumo por tonelada de palhiço recolhido foi menor no tratamento T2 (0,92 l.t-1), seguido do T3 (1,13 l.t-1) e do T1 (1,20 l.t-1). O Tratamento T2 apresentou menor custo por tonelada de palhiço recolhido (7,45 R$.t-1), o custo no T1 foi de 9,33 R$.t-1 e no T3 foi de 10,49 R$.t-1. A eficiência energética da operação de enfardamento no T1 foi de 99,62%, no T2 foi de 99,71% e no T3 foi 99,64%. O potencial energético do palhiço recolhido no T1 foi 9,92 EBP.ha-1, no T2 foi 11,77 EBP.ha-1 e no T3 foi de 9,65 EBP.ha- 1. Diante dos resultados, pode concluir que: o enleiramento reduziu o teor de umidade do palhiço; a demanda de força de tração e de potência para tracionar a enfardadora foram pequenas; o sistema de recolhimento de palhiço em leiras simples apresentou melhor desempenho econômico e energético; por se tratar de uma enfardadora de baixa capacidade efetiva é inapropriada para operação em grandes áreas; considerando-se as inúmeras variáveis, intervenientes nos 3 tratamentos, entende-se que a melhor opção para o uso desta enfardadora é operação em área com enleiramento simples do palhiço.
Título em inglês
Prismatic baling performance on sugar cane residue collect
Palavras-chave em inglês
Agricultural mechanization
Agricultural residues.
Baler
Biomass energy
Energy balance
Sugar cane
Resumo em inglês
One of the factors that still delay the use of the residue of sugar cane mechanical harvest for energy cogeneration is the lack of knowledge of processes or systems that allow the materials removal and transportation to the cogenerations place. The objective of this research was study the performances technical, economic and energetic of a bailing, in different conditions of distribution of sugar cane residue on the surface, trying to make viable the collection of the remaining mechanized harvest. The test was realized at sugar cane mill Iracema, located in Iracemápolis-SP, in an area of sugar cane, mechanically harvested. The area was divided into three sub-areas, with five replicates of 15 bales each. The treatments were: T1-sugar cane residue "in natura", without row; T2-sugar cane residue with simple row; T3-sugar cane residue with double row. The main evaluations were: force on traction bar, power, effective speed, fuel consumption, capacitys production and effectives field, bailings effectives costs, bailings energetic efficiency and energetic potential of the sugar cane residue bailed. The results showed that the force demand on traction bar to pull the baler showed no differences between the treatments and ranged from 344.21 to 369.43 kgf, the power demand required for the displacement the tractor and the baler was low and, thus, reserve the largest portion to operate the PTO. There were significant differences in operating speeds, with a value of 4.9 km.h-1 on baling without row, 2.45 km.h-1 on baling with simple row and 1.73 km.h-1 on baling with double row. The effective production capacity in the T1 was 6.55 t.h-1, 8.1 t.h-1 in T2 and 5.81 t.h-1 in T3. The effective field capacity was 7.75 t.ha-1 in T1, 9.2 t.ha-1 in T2 and 7.54 t.ha-1. The hourly consumption of fuel at T1 was 7.86 l.h-1 in T2 was 7.48 l.h-1 and T3 of 6.54 l.h-1. The consumption per ton of sugar cane residue collected was lower in treatment T2 (0.92 l.t-1), followed by T3 (1.13 l.t-1) and T1 (1.20 l.t-1). The treatment T2 had lower cost per ton of sugar cane residue baled (7.45.R$.t-1), the cost in T1 was 9.33 R$.t-1 and T3 was 10.49 R$.t-1. The energetic efficiency of the baling operation in T1 was 99.62% at T2 was 99.71% and 99.64% in T3. The energetic potential of the sugar cane residue baled at T1 was 9.92 EBP.ha-1 in T2 was 11.77 EBP.ha-1 and T3 was 9.65 EBP.ha-1. The results may conclude that: the rows operation reduced the sugar cane residue humidity, the demand of the traction force and power to pull the baler were small, the simple rows was the system that showed better performance and energy economic; the baler had a small effective capacity for this is inappropriate for large areas; considering the many variables that affects the treatments, understood that the best option for the use of this baler is operating in sugar cane residues areas with simple rows.
 
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Data de Publicação
2009-10-27
 
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