#230 PI8106674 GERADOR DE AR QUENTE UTILIZANDO RESÍDUOS ORGÂNICOS.

PI8106674 GERADOR DE AR QUENTE UTILIZANDO RESÍDUOS ORGÂNICOS.

Depósito: 16/10/1981

Destaque:  Prêmio Governador do Estado de São Paulo 1981, 1° lugar

Inventor:  Artur Zakis (BR/SP) / Atuo Sato

Titular:  Artur Zakis (BR/SP) / Atuo Sato

A presente patente de invenção descreve um "Gerador de Ar Quente Utilizando Resíduos Orgânicos", destinado à secagem de grãos por meio de ar de temperatura ajustável, visando atender principalmente pequenos e médios agricultores de zonas rurais sem eletrificação. O sistema é composto por uma unidade geradora de vapor superaquecido (3), localizada no interior de um cilindro interno (8) de uma fornalha, onde ocorre a combustão de resíduos orgânicos como lenha, bagaço de cana ou milho. A água é injetada por uma bomba de alta pressão (22) e convertida em vapor na unidade geradora, acionando um motor a vapor (18) sem caldeira, que por sua vez movimenta um ventilador (15). O ar é aspirado através de um conduto (11) e aquecido ao passar entre dois cilindros concêntricos (8 e 9), dotados de aletas (25) para melhor transferência de calor. Uma janela regulável (23) e uma porta corrediça (29) permitem controlar a mistura de ar ambiente e a temperatura de saída (14). A bomba injetora é acionada por um redutor (26) derivado do motor, com um sistema de retorno de água controlado por uma válvula de pressão (17) que atua como um acelerador, regulando a injeção de água conforme a potência desejada. A partida do sistema é feita manualmente por uma manivela (27), tornando-se automática após o início do funcionamento. A invenção destaca-se pela simplicidade construtiva, robustez e capacidade de utilizar fontes de energia locais e acessíveis, dispensando infraestrutura elétrica e reduzindo custos de investimento.

Resumo: PI8106674 A presente Invenção refere-se a um Gerador de Ar Quente que utiliza resíduos orgânicos, para obtenção de ar de temperatura ajustável para secagem de grãos. Consiste numa unidade geradora de vapor (3) que apresenta-se ou não sob a configuração helicoidal que está localizada no interior do cilindro (8) interno da fornalha, onde ocorre a combustão da fonte de energia qualquer. A água é injetada pela bomba injetora de alta pressão (22), percorrendo a tubulação (6) com entrada (1). Esta quantidade de água injetada continuamente é transformada em vapor superaquecido de alta pressão pela unidade geradora de vapor (3), que saindo por (2), percorre a tubulação (7) indo acionar o motor a vapor (18), que finalmente sai pelo escapamento (28). O eixo (16) acopla o motor a vapor (18) com o ventilador (15) que sucedona o ar através do conduto (11) já aquecido durante a sua passagem entre os dois cilindros concêntricos, um interno (8) e outro externo (9), ambos dotados de aletas em posições respectivamente alternadas (23) ao longo de seus comprimentos para aumentar a eficiência na transferência de calor. O conduto (11) possui uma janela regulável (23) para a dosagem de ar ambiente afim de obter-se uma temperatura desejada do ar pela saída (14) diretamente ligada ao silo. O motor a vapor apresenta uma faixa de rotação compatível com as especificações dos ventiladores ou pode usar redutores se necessário. A bomba injetora é acionada pela derivação do próprio motor (18) através de um redutor de velocidade de rotação (26) para diminuir a frequência de injeção. A bomba injetora possui também um sistema de retorno da água injetada em função da pressão pré-estabelecida pela válvula (17). Portanto, esta válvula de pressão (17) funciona de uma maneira análoga a um acelerador de um motor convencional, de tal forma que permite a injeção d'água proporcional à potência desejada do motor. Para dar início ao funcionamento aquece-se primeiramente a unidade geradora de vapor (3) pela combustão na fornalha (8). Injeta-se em seguida a água através da manivela manual (27) que está diretamente acoplada à bomba injetora (22). Esta água injetada transforma-se imediatamente em vapor, indo acionar o motor, e a partir deste instante, a injeção d'água torna-se automática pelo mecanismo da derivação de rotação do próprio motor. Para o caso da ventilação com o ar ambiente sem nenhum pré-aquecimento, fecha-se completamente a placa de controle (29) e abre-se o controlo manual (12).

Agradeço ao DIRPA/COGIT/DPCIT pela digitalização do documento de patente em outubro de 2025