O que é Dimensionamento de Processos?

Primeiramente, você sabe o que é dimensionamento e sua importância? O dimensionamento consiste no cálculo para saber as melhores condições para as operações unitárias do processo produtivo. O dimensionamento de equipamento avalia o quanto ele é capaz de produzir, de forma que tenha o máximo de aproveitamento e não ofereça nenhum tipo de risco para os funcionários. Com o dimensionamento, conseguimos determinar as características de cada equipamento, como sua altura, largura, diâmetro, espessura e tipo de material utilizado.

Esse dimensionamento pode ser feito em um equipamento ou em todo processo produtivo. Pode-se realizar esse processo antes de se iniciar a fabricação industrial ou após já ter iniciado, a fim de aumentar a quantidade produzida.

Vantagens do Dimensionamento

Entre os benefícios de se realizar um dimensionamento, pode-se destacar a otimização do processo produtivo. Assim, com o dimensionamento, escolhe-se o equipamento mais adequado, a fim de obter o maior rendimento sem comprometer a qualidade do produto final. Também calcula-se a quantidade de matéria prima necessária, evitando possíveis desperdícios.

Mas também garante a qualidade do produto final, já que o processo auxilia na padronização da produção. Com a escolha certa das máquinas industriais, operando nas condições ideais, também é possível reduzir as perdas e reduzir os custos de manutenção.

Ademais, dependendo do produto final, é necessário trabalhar com altas temperaturas e pressões, oferecendo risco para os trabalhadores da indústria. Com o dimensionamento dos equipamentos, é possível diminuir essa exposição à riscos e diminuir a possibilidade de acidentes.

Por Que Devo Fazer o Dimensionamento dos Equipamentos antes de Começar a Produzir?

O dimensionamento é uma etapa essencial para que seu projeto tenha sucesso, já que ela está relacionada não apenas seu custo, mas também sua eficiência. Um processo industrial envolve diferentes etapas e operações unitárias, como evaporação, destilação, aquecimento, resfriamento, entre muitos outros.

Dessa forma, são necessários diversos equipamentos para realizar todas essas etapas e, consequentemente, necessita-se uma grande quantidade de energia. Com o dimensionamento é possível planejar e calcular o consumo de energia, de forma que não ocorra desperdício. Isso contribui tanto para o meio ambiente, já que será usado apenas o necessário, quanto para o custo da sua produção, uma vez que irá reduzir os gastos com energia.

Além disso, com um dimensionamento bem feito, os equipamentos estarão menos sujeitos às falhas. Isso ocorre pois os equipamentos estarão operando nas condições ideias. Por exemplo, ao utilizar um equipamento menor do que o necessário, ele terá dificuldade de operar, ficando mais vulnerável ao excesso de trabalho e consequentemente, aumentando as chances de acontecer algum problema, necessitando uma manutenção ou até mesmo a troca da máquina. Da mesma forma, se utilizado um equipamento muito grande, será um desperdício tanto de espaço, quanto de energia.

Ainda, pode-se aproveitar o espaço físico para dispor todos os equipamentos da melhor forma, levando em consideração o espaçamento mínimo entre os equipamentos e a ordem dos processos.

Exemplo: Destilação

Durante o dimensionamento, existem diversos pontos que devemos analisar. Eles variam muito dependendo da operação que você deseja realizar e da condição do seu produto final. Como uma maneira de exemplificar, vamos considerar um processo de destilação.

Destilação é o processo de separação de misturas baseado na diferença de pontos de ebulição. Em outras palavras, são separados devido a temperatura que cada componente precisa para evaporar, dependendo da pressão utilizada. Para fazer o seu dimensionamento, primeiro é necessário saber qual tipo de destilador utilizaremos. Uma torre com recheio ou com pratos?

Caso tenha escolhido um destilador de pratos, quantos estágios serão necessários? Ou em outras palavras, quantos andares sua torre de destilação terá? Para calcular isso, muitos pontos devem ser levados em consideração. A mistura que será separada é feita de quais substâncias? O quão puro você deseja obter o produto final? Quantos litros por hora entrará da mistura no destilador? Qual a temperatura dessa mistura que está entrando? E a pressão?

Essas são apenas algumas das perguntas que você terá que fazer antes de começar o projeto da empresa. E isso, na maioria das vezes, seu o projeto terá muitas outras etapas além da destilação.

Para essa operação unitária, caso o dimensionamento não seja feito, pode resultar em um produto que não satisfaça as necessidades requeridas, como o grau de pureza. Ainda, você pode correr o risco de escolher uma torre de destilação menor do que o necessário, de forma que a mistura não fique tempo suficiente dentro para que ocorra a separação. Ou então, comprar uma torre com mais estágios do que o necessário, aumentando o custo de produção.

Mas Como Fazer o Cálculo do Dimensionamento?

Você já deve ter percebido que o processo de dimensionamento industrial é extremamente importante e também não é nada fácil. Para fazer isso, utiliza-se software de simulação.

Esses programas computacionais servem para simular a planta de uma indústria. Nele é possível definir as condições de operação (componentes, temperatura, pressão, entre outros) e a ordem que as operações acontecerão.

Um dos programas mais utilizados é o Aspen HYSYS (Hyprotech and Systems), desenvolvido pela AspenTech. Além desse, outro software bastante utilizado é o DWSIM, criado por Daniel Medeiros e que possui a vantagem de ser um programa gratuito e de código aberto.

Agora você já sabe a importância de realizar o dimensionamento dos equipamentos antes de iniciar a sua indústria. Esse processo é indispensável! Independente do tamanho da sua empresa e do que será produzido!

Caso tenha ficado com alguma dúvida ou queira conversar com um consultor para saber como aplicar o dimensionamento industrial na sua futura empresa, evitando desperdícios, aproveitando o espaço físico da melhor maneira e garantindo que todas as máquinas estejam operando nas condições ideias, entre em contato com a gente e iremos ajudar! A CONSEQ é uma empresa de consultoria na área de engenharia química e ambiental e estamos prontos para auxiliar você.