Artigo 9 reaproveitamento de calor residual em planta de produção de biocombustível por meio do uso de refrigerador de absorção para aumentar a eficiência global
Este documento discute o desenvolvimento de um refrigerador de absorção chamado RANILKO para reaproveitar calor residual de uma planta de biocombustível e aumentar sua eficiência energética global. O protótipo usa água e amônia como fluidos de trabalho e foi projetado para ter capacidade de refrigeração de 1 TR. Análises termodinâmicas mostraram que temperaturas do gerador acima de 110°C, vazões de bomba entre 0,01-0,15 kg/s e potências entre 0,1-0,4 kW melhor
O documento discute os principais aspectos do tratamento térmico de aços, incluindo: 1) as variáveis que afetam o tratamento térmico como temperatura, taxa de aquecimento e resfriamento; 2) os diferentes tipos de tratamentos como normalização, recozimento e tempera; 3) como a taxa de resfriamento determina a microestrutura e propriedades finais.
4.1 conhecimentos especificos nocoes de arquivo e protocolosa_m_a_ra
1) O documento discute conceitos fundamentais de arquivologia, incluindo tipos de documentos, funções de arquivos e bibliotecas, e classificações documentais.
2) São descritos os estágios de evolução dos documentos (corrente, intermediário, permanente), tipos de arquivos (públicos, privados, especiais), natureza dos documentos (ostensivos, sigilosos) e funções dos arquivos.
3) O documento fornece definições técnicas de termos arquivísticos como suporte, forma, g
O documento apresenta um trabalho sobre tecnologia dos materiais com foco no alumínio. Apresenta os integrantes do grupo, o plano de trabalho abordando o metal e sua importância econômica, aplicações e impactos ambientais. Resgata a história da descoberta do alumínio e suas propriedades físicas e químicas que explicam suas muitas aplicações.
O documento descreve as estruturas cristalinas de sólidos, incluindo as estruturas cúbica de face centrada, cúbica de corpo centrado e hexagonal compacta. Ele fornece parâmetros como número de átomos, fator de empacotamento e volume da célula unitária para cada estrutura. A tabela lista os metais comuns e suas respectivas estruturas cristalinas.
1) O documento descreve os principais tipos e componentes de caldeiras, máquinas que geram vapor através da combustão ou aquecimento elétrico.
2) São descritos os componentes clássicos de caldeiras como fornalha, câmara de combustão, caldeira de vapor, superaquecedor e economizador.
3) Os principais tipos de caldeiras são divididos entre flamotubulares, aquotubulares e mistas, variando de acordo com a localização da água e gases dentro da caldeira.
O documento fornece informações sobre um treinamento de segurança realizado em dezembro de 2019 pela Protege, apresentando fluxogramas dos sistemas de caldeiras mistas e fluxos de vapor, água e bagaço.
O documento discute os principais defeitos que podem ocorrer no lingotamento contínuo de aço, divididos em defeitos de forma, superficiais e internos. São descritos defeitos como romboidade, convexidade, empeno e suas possíveis causas como problemas no molde, refrigeração ou velocidade de produção."
O documento discute os principais aspectos do tratamento térmico de aços, incluindo: 1) as variáveis que afetam o tratamento térmico como temperatura, taxa de aquecimento e resfriamento; 2) os diferentes tipos de tratamentos como normalização, recozimento e tempera; 3) como a taxa de resfriamento determina a microestrutura e propriedades finais.
4.1 conhecimentos especificos nocoes de arquivo e protocolosa_m_a_ra
1) O documento discute conceitos fundamentais de arquivologia, incluindo tipos de documentos, funções de arquivos e bibliotecas, e classificações documentais.
2) São descritos os estágios de evolução dos documentos (corrente, intermediário, permanente), tipos de arquivos (públicos, privados, especiais), natureza dos documentos (ostensivos, sigilosos) e funções dos arquivos.
3) O documento fornece definições técnicas de termos arquivísticos como suporte, forma, g
O documento apresenta um trabalho sobre tecnologia dos materiais com foco no alumínio. Apresenta os integrantes do grupo, o plano de trabalho abordando o metal e sua importância econômica, aplicações e impactos ambientais. Resgata a história da descoberta do alumínio e suas propriedades físicas e químicas que explicam suas muitas aplicações.
O documento descreve as estruturas cristalinas de sólidos, incluindo as estruturas cúbica de face centrada, cúbica de corpo centrado e hexagonal compacta. Ele fornece parâmetros como número de átomos, fator de empacotamento e volume da célula unitária para cada estrutura. A tabela lista os metais comuns e suas respectivas estruturas cristalinas.
1) O documento descreve os principais tipos e componentes de caldeiras, máquinas que geram vapor através da combustão ou aquecimento elétrico.
2) São descritos os componentes clássicos de caldeiras como fornalha, câmara de combustão, caldeira de vapor, superaquecedor e economizador.
3) Os principais tipos de caldeiras são divididos entre flamotubulares, aquotubulares e mistas, variando de acordo com a localização da água e gases dentro da caldeira.
O documento fornece informações sobre um treinamento de segurança realizado em dezembro de 2019 pela Protege, apresentando fluxogramas dos sistemas de caldeiras mistas e fluxos de vapor, água e bagaço.
O documento discute os principais defeitos que podem ocorrer no lingotamento contínuo de aço, divididos em defeitos de forma, superficiais e internos. São descritos defeitos como romboidade, convexidade, empeno e suas possíveis causas como problemas no molde, refrigeração ou velocidade de produção."
Direito Comercial - Apontamentos das aulas do Prof. Doutor Rui Teixeira Santo...A. Rui Teixeira Santos
1. O documento apresenta um resumo de um curso de Direito Comercial ministrado pelo professor Rui Teixeira Santos na ISG/ISCAD em Lisboa em 2015.
2. Inclui a bibliografia principal e acessória do curso, o método de avaliação, os objetivos da disciplina e um sumário dos tópicos a serem abordados.
3. O sumário destaca tópicos como as fontes do Direito Comercial português e internacional, a União Europeia, convenções internacionais e a arbitragem.
O documento descreve os principais tipos de caldeiras industriais, seus componentes e aplicações. As caldeiras podem ser classificadas como fixas, portáteis ou marítimas. As principais caldeiras descritas são as flamotubulares, aquatubulares e mistas, com detalhes sobre suas características e aplicações.
O documento descreve os principais componentes e equipamentos de uma caldeira, incluindo o tubulão de vapor, separadores de vapor, economizador, indicadores de nível, válvulas de segurança e controle, e exaustores. Explica também os tipos de transformação de fases da matéria e a classificação de caldeiras.
Exemplo de caldeira flamotubular e acessórios de funcionamento, tais como: superaquecedor, garrafa da água, bombas centrifuga, economizador, sistema hidraulico de grelhas, chaminé, manual de operação
Direito do Trabalho - alguns casos práticos resolvidos. Palovel
Direito do Trabalho - alguns casos práticos resolvidos sobre o contrato do Trabalho, modalidades e flexibilidade no contrato de Trabalho. Foi publicado aqui por motivo de estudo privado. Quem quiser, pode tirar e desenvolva mais. Pois cada pessoa tem a sua perspectiva e conhecimento que não igual com os que as outras têm. Portanto, a publicação abre o caminho para quem quer sugerir algo sobre a resolução, poderia fazê-lo, ou, poderia fazer algumas críticas construtivas para podermos melhorar o nosso conhecimento e, relação a tal matéria. Saudação académica. P. Martins.
O documento descreve operações unitárias e suas aplicações. Ele discute processos como destilação, centrifugação e magnetização, explicando como cada um funciona e é usado na indústria para separar misturas.
Aula 3 ensaios mecânicos e end - ensaio de compressãoAlex Leal
O documento descreve o ensaio de compressão, no qual um material é testado sob carga axial compressiva. É utilizado para caracterizar o comportamento de materiais frágeis como concreto e cerâmicas, e para determinar propriedades mecânicas de metais dúcteis. O ensaio pode levar a diferentes modos de deformação como compressão homogênea, flambagem ou formação de barril, dependendo da geometria da amostra e da presença de atrito.
Conhecendo o Modelo OAIS para uma correta Preservação DigitalThiago Luna
O documento descreve o Modelo OAIS, um modelo conceitual para preservação digital que especifica as funções de um repositório digital confiável. O Modelo OAIS define agentes, pacotes de informação, componentes funcionais e requisitos para garantir a preservação e acesso a longo prazo de documentos digitais de acordo com padrões internacionais. O documento também fornece exemplos de sistemas que implementam o Modelo OAIS, como o Archivematica e o RODA.
O documento discute sistemas de vapor e retorno de condensado. Ele explica porque é importante retornar o condensado para a caldeira, apresenta exemplos de economia obtida com o retorno de condensado, e descreve equipamentos como bombas mecânicas de condensado e purgadores de bombeamento que auxiliam no processo de retorno.
O documento discute acidentes com caldeiras no Brasil, apontando que a maioria ocorre por falhas humanas durante a operação e manutenção. Também apresenta as normas regulamentadoras relacionadas à operação de caldeiras e os requisitos para ser operador de caldeira.
Este documento descreve os principais tipos de tubos, acessórios e válvulas utilizados em tubulações industriais, incluindo seus materiais, métodos de fabricação e dimensões. Também apresenta normas técnicas aplicáveis e fornece exemplos para ilustrar conceitos-chave.
O documento apresenta vários exercícios de psicometria envolvendo cálculos de carga térmica, entalpia e temperatura de misturas de ar em diferentes condições. Os exercícios abordam cálculos para resfriamento e aquecimento de ar, desumidificação, mistura de fluxos de ar e condensação sobre dutos.
O documento descreve os principais componentes de um sistema de refrigeração, condensadores e evaporadores. Condensadores transformam o gás quente em líquido e incluem os tipos shell and tube, shell and coil e evaporativos. Evaporadores causam mudança de estado do refrigerante de líquido para gás e incluem os tipos seco e inundado.
O documento descreve as caldeiras elétricas, que transformam energia elétrica em energia térmica para produzir vapor. Explica que não possuem fornalha ou queimadores e não emitem poluentes. Detalha os principais tipos: com resistência, eletrodos ou jato d'água. Aponta aplicações industriais como processamento de alimentos, têxtil, química e geração de energia.
O documento discute os princípios e métodos para a atribuição de números de chamada em bibliotecas, incluindo a composição do número de chamada, notação de autor, tabelas para a notação de autor como PHA e Cutter-Sanborn, e regras para lidar com diferentes tipos de materiais como biografias e traduções.
O documento explica o processo de fichamento para organizar informações lidas. Inclui dividir a leitura em análise textual e temática, fazer anotações concisas com referências, e criar um resumo e estrutura para facilitar a compreensão e futura consulta.
Treinamento de Caldeiras - Companhia Catarinense de SoluçõesFelipe Nunes
- O documento discute conceitos fundamentais sobre caldeiras e vapor, incluindo pressão, temperatura, calor e formas de transferência de calor. Também descreve componentes, tipos e legislação sobre caldeiras.
O documento descreve uma série de aulas sobre os malefícios do tabagismo com o objetivo de conscientizar a comunidade escolar. As aulas abordam tópicos como conceito de tabagismo, números de mortes causadas pelo hábito de fumar, influência da mídia e dificuldades em parar de fumar. A última aula tem como objetivo avaliar a percepção dos alunos sobre os males causados pelo tabagismo após a realização das atividades propostas.
O documento discute os aspectos essenciais de um relatório, incluindo sua finalidade, planejamento, formatos, partes e cuidados necessários na elaboração. Um relatório deve fornecer informações relevantes de forma clara para o destinatário, apresentando dados de forma precisa e com a linguagem adequada ao contexto. Deve conter introdução, desenvolvimento e encerramento, além de título, data e assinatura.
Este documento fornece um resumo do Código de Processo Civil Português, actualizado até 2008. Inclui um índice detalhado com os títulos e capítulos do código, bem como informações sobre direitos autorais, últimas actualizações, data de publicação e editora.
1) O documento descreve um relatório parcial sobre um sistema de refrigeração por absorção H2O/NH3, analisando-o termodinamicamente.
2) A metodologia envolve modelagem do sistema no software EES, balanços de massa e energia, e análises energética e exergética.
3) Os resultados iniciais incluem revisão bibliográfica sobre refrigeração por absorção e treinamento no software EES.
[1] O documento descreve um projeto de sistema de refrigeração industrial com temperatura de evaporação variável visando reduzir o consumo de energia; [2] O objetivo é simular o sistema e estudar o efeito da adoção de temperatura de evaporação variável no rendimento e operação do ciclo; [3] O documento também discute os principais componentes e processos de um sistema de refrigeração por compressão a vapor, incluindo ciclos de simples e duplo estágio.
Direito Comercial - Apontamentos das aulas do Prof. Doutor Rui Teixeira Santo...A. Rui Teixeira Santos
1. O documento apresenta um resumo de um curso de Direito Comercial ministrado pelo professor Rui Teixeira Santos na ISG/ISCAD em Lisboa em 2015.
2. Inclui a bibliografia principal e acessória do curso, o método de avaliação, os objetivos da disciplina e um sumário dos tópicos a serem abordados.
3. O sumário destaca tópicos como as fontes do Direito Comercial português e internacional, a União Europeia, convenções internacionais e a arbitragem.
O documento descreve os principais tipos de caldeiras industriais, seus componentes e aplicações. As caldeiras podem ser classificadas como fixas, portáteis ou marítimas. As principais caldeiras descritas são as flamotubulares, aquatubulares e mistas, com detalhes sobre suas características e aplicações.
O documento descreve os principais componentes e equipamentos de uma caldeira, incluindo o tubulão de vapor, separadores de vapor, economizador, indicadores de nível, válvulas de segurança e controle, e exaustores. Explica também os tipos de transformação de fases da matéria e a classificação de caldeiras.
Exemplo de caldeira flamotubular e acessórios de funcionamento, tais como: superaquecedor, garrafa da água, bombas centrifuga, economizador, sistema hidraulico de grelhas, chaminé, manual de operação
Direito do Trabalho - alguns casos práticos resolvidos. Palovel
Direito do Trabalho - alguns casos práticos resolvidos sobre o contrato do Trabalho, modalidades e flexibilidade no contrato de Trabalho. Foi publicado aqui por motivo de estudo privado. Quem quiser, pode tirar e desenvolva mais. Pois cada pessoa tem a sua perspectiva e conhecimento que não igual com os que as outras têm. Portanto, a publicação abre o caminho para quem quer sugerir algo sobre a resolução, poderia fazê-lo, ou, poderia fazer algumas críticas construtivas para podermos melhorar o nosso conhecimento e, relação a tal matéria. Saudação académica. P. Martins.
O documento descreve operações unitárias e suas aplicações. Ele discute processos como destilação, centrifugação e magnetização, explicando como cada um funciona e é usado na indústria para separar misturas.
Aula 3 ensaios mecânicos e end - ensaio de compressãoAlex Leal
O documento descreve o ensaio de compressão, no qual um material é testado sob carga axial compressiva. É utilizado para caracterizar o comportamento de materiais frágeis como concreto e cerâmicas, e para determinar propriedades mecânicas de metais dúcteis. O ensaio pode levar a diferentes modos de deformação como compressão homogênea, flambagem ou formação de barril, dependendo da geometria da amostra e da presença de atrito.
Conhecendo o Modelo OAIS para uma correta Preservação DigitalThiago Luna
O documento descreve o Modelo OAIS, um modelo conceitual para preservação digital que especifica as funções de um repositório digital confiável. O Modelo OAIS define agentes, pacotes de informação, componentes funcionais e requisitos para garantir a preservação e acesso a longo prazo de documentos digitais de acordo com padrões internacionais. O documento também fornece exemplos de sistemas que implementam o Modelo OAIS, como o Archivematica e o RODA.
O documento discute sistemas de vapor e retorno de condensado. Ele explica porque é importante retornar o condensado para a caldeira, apresenta exemplos de economia obtida com o retorno de condensado, e descreve equipamentos como bombas mecânicas de condensado e purgadores de bombeamento que auxiliam no processo de retorno.
O documento discute acidentes com caldeiras no Brasil, apontando que a maioria ocorre por falhas humanas durante a operação e manutenção. Também apresenta as normas regulamentadoras relacionadas à operação de caldeiras e os requisitos para ser operador de caldeira.
Este documento descreve os principais tipos de tubos, acessórios e válvulas utilizados em tubulações industriais, incluindo seus materiais, métodos de fabricação e dimensões. Também apresenta normas técnicas aplicáveis e fornece exemplos para ilustrar conceitos-chave.
O documento apresenta vários exercícios de psicometria envolvendo cálculos de carga térmica, entalpia e temperatura de misturas de ar em diferentes condições. Os exercícios abordam cálculos para resfriamento e aquecimento de ar, desumidificação, mistura de fluxos de ar e condensação sobre dutos.
O documento descreve os principais componentes de um sistema de refrigeração, condensadores e evaporadores. Condensadores transformam o gás quente em líquido e incluem os tipos shell and tube, shell and coil e evaporativos. Evaporadores causam mudança de estado do refrigerante de líquido para gás e incluem os tipos seco e inundado.
O documento descreve as caldeiras elétricas, que transformam energia elétrica em energia térmica para produzir vapor. Explica que não possuem fornalha ou queimadores e não emitem poluentes. Detalha os principais tipos: com resistência, eletrodos ou jato d'água. Aponta aplicações industriais como processamento de alimentos, têxtil, química e geração de energia.
O documento discute os princípios e métodos para a atribuição de números de chamada em bibliotecas, incluindo a composição do número de chamada, notação de autor, tabelas para a notação de autor como PHA e Cutter-Sanborn, e regras para lidar com diferentes tipos de materiais como biografias e traduções.
O documento explica o processo de fichamento para organizar informações lidas. Inclui dividir a leitura em análise textual e temática, fazer anotações concisas com referências, e criar um resumo e estrutura para facilitar a compreensão e futura consulta.
Treinamento de Caldeiras - Companhia Catarinense de SoluçõesFelipe Nunes
- O documento discute conceitos fundamentais sobre caldeiras e vapor, incluindo pressão, temperatura, calor e formas de transferência de calor. Também descreve componentes, tipos e legislação sobre caldeiras.
O documento descreve uma série de aulas sobre os malefícios do tabagismo com o objetivo de conscientizar a comunidade escolar. As aulas abordam tópicos como conceito de tabagismo, números de mortes causadas pelo hábito de fumar, influência da mídia e dificuldades em parar de fumar. A última aula tem como objetivo avaliar a percepção dos alunos sobre os males causados pelo tabagismo após a realização das atividades propostas.
O documento discute os aspectos essenciais de um relatório, incluindo sua finalidade, planejamento, formatos, partes e cuidados necessários na elaboração. Um relatório deve fornecer informações relevantes de forma clara para o destinatário, apresentando dados de forma precisa e com a linguagem adequada ao contexto. Deve conter introdução, desenvolvimento e encerramento, além de título, data e assinatura.
Este documento fornece um resumo do Código de Processo Civil Português, actualizado até 2008. Inclui um índice detalhado com os títulos e capítulos do código, bem como informações sobre direitos autorais, últimas actualizações, data de publicação e editora.
Semelhante a Artigo 9 reaproveitamento de calor residual em planta de produção de biocombustível por meio do uso de refrigerador de absorção para aumentar a eficiência global
1) O documento descreve um relatório parcial sobre um sistema de refrigeração por absorção H2O/NH3, analisando-o termodinamicamente.
2) A metodologia envolve modelagem do sistema no software EES, balanços de massa e energia, e análises energética e exergética.
3) Os resultados iniciais incluem revisão bibliográfica sobre refrigeração por absorção e treinamento no software EES.
[1] O documento descreve um projeto de sistema de refrigeração industrial com temperatura de evaporação variável visando reduzir o consumo de energia; [2] O objetivo é simular o sistema e estudar o efeito da adoção de temperatura de evaporação variável no rendimento e operação do ciclo; [3] O documento também discute os principais componentes e processos de um sistema de refrigeração por compressão a vapor, incluindo ciclos de simples e duplo estágio.
Este documento apresenta um resumo de três frases da tese de doutorado de Douglas Bressan Riffel, intitulada "Estudo Teórico e Experimental da Dinâmica e da Otimização de Refrigeradores Térmicos por Adsorção". A tese propõe o desenvolvimento de um refrigerador solar de 20 kW capaz de aproveitar fontes térmicas entre 70 e 120°C. O trabalho apresenta um modelo matemático para descrever a dinâmica dentro de um trocador de calor do tipo tubo-aletado
Este documento apresenta um resumo de três frases da tese de doutorado de Douglas Bressan Riffel, intitulada "Estudo Teórico e Experimental da Dinâmica e da Otimização de Refrigeradores Térmicos por Adsorção". A tese propõe o desenvolvimento de um refrigerador solar de 20 kW capaz de aproveitar fontes térmicas entre 70 e 120°C. O trabalho apresenta um modelo matemático para descrever a dinâmica dentro de um trocador de calor do tipo tubo-aletado
Projecto reaproveitamento da água ar condicionadoÁlvaro Adolfo
The use of water from the condensation of moisture in the air by air conditioners for non-potable purposes is not a recent concept.
In Angola, we can see that the concern with environmental issues is increasingly evident. Although the use of this resource in our residences is still wasted.
With this work, we intend to demonstrate the importance of using the water coming out of the air conditioning system and propose the implementation of this project in the new urbanizations and beyond.
For a better understanding on this topic, we have prepared a small project to demonstrate the amount of water we are wasting and invite readers, the authority and the Angolan population in general to pay attention to the economic, social and environmental importance and benefits , That the conception of this project of reuse of air conditioning will bring to the Angolan population.
O documento discute sistemas de termoacumulação de água gelada, que armazenam frio produzido durante períodos de baixa demanda para uso posterior. Esses sistemas reduzem custos iniciais e demanda elétrica ao deslocar cargas para fora de picos. Eles funcionam bombeando água gelada de um tanque para resfriar edifícios e retornando ao tanque, mantendo a água mais fria com um diferencial de temperatura maior de 11°C.
A co-geração é o processo de produção combinada de energia elétrica e calor a partir da queima de um único combustível. Isso resulta em maior eficiência energética em comparação à produção separada de energia elétrica e calor. O documento descreve os componentes típicos de um sistema de co-geração a gás natural, incluindo uma turbina a gás para gerar eletricidade e uma caldeira de recuperação para aproveitar o calor dos gases de escape e produzir vapor.
1) O documento discute um projeto de reaproveitamento de calor de um forno para um atomizador na indústria cerâmica, mostrando economia de combustível e viabilidade econômica.
2) Foram realizados balanços energéticos antes e depois da implementação do sistema, que mostrou uma redução de 21% no consumo específico, representando economia de R$ 65.205,00 por mês.
3) Com um custo de implantação de R$ 240.000,00, o tempo de retorno do investimento foi calculado em
A utilização de sistemas de refrigeração contribui para a conservação de alimentos por mais tempo, para o conforto térmico e para manutenção de ambientes industriais, de modo que sua abrangência compreende diversas áreas da Engenharia. Por conseguinte, há um constante interesse em tornar os ciclos de refrigeração mais eficientes e, desse modo, promover uma economia energética considerável. Neste trabalho, pretende-se apresentar uma revisão dos principais
tipos de sistemas de refrigeração e iniciativas de melhorias nos processos em estudo.
Analysis of energy efficiency of air conditioning systems for Industrial Proc...inventionjournals
O documento analisa a eficiência energética de sistemas de ar condicionado em uma indústria no Polo Industrial de Manaus. O objetivo é comparar sistemas de expansão direta (ar) e indireta (água) para reduzir o consumo de eletricidade. Os resultados mostram que os chillers centrífugos são a melhor opção, permitindo redução de 40% nos custos com eletricidade devido ao tempo de retorno do investimento ser menor.
1) O documento apresenta um resumo sobre co-geração, definindo-a como a geração simultânea de energia térmica e elétrica a partir de uma mesma fonte.
2) Aborda os principais tipos de plantas de co-geração, como aquelas com turbina a vapor e ciclo de Rankine, e aquelas com turbina ou motor a gás associados a caldeira de recuperação, sendo esta última a mais eficiente.
3) Discutem-se as vantagens da co-geração, como
O documento discute o uso do vapor na indústria de alimentos. O vapor é usado para processamento térmico dos alimentos para esterilização e pasteurização. O vapor pode ser gerado em caldeiras convencionais ou geradores de vapor dedicados e deve ser "limpo" para não contaminar os alimentos. Existem diferentes tipos de geradores de vapor que variam de acordo com a pressão de trabalho.
Este documento apresenta um curso sobre turbinas a vapor para engenheiros eletricistas. O curso aborda os principais conceitos de ciclos termodinâmicos a vapor, componentes e sistemas de turbinas a vapor, e geradores elétricos. O documento também inclui anexos com esquemas de sistemas associados a turbinas a vapor.
O documento discute o desenvolvimento da tecnologia de células a combustível e hidrogênio. Apresenta as vantagens do hidrogênio como fonte de energia e discute as normas técnicas desenvolvidas pela ABNT e ISO para a produção, armazenamento e uso seguro de hidrogênio. Também descreve as aplicações atuais e potenciais de células a combustível estacionárias e para transporte no Brasil e em outros países.
Semelhante a Artigo 9 reaproveitamento de calor residual em planta de produção de biocombustível por meio do uso de refrigerador de absorção para aumentar a eficiência global (14)
reaproveitamento de calor residual em planta de produção de biocombustível po...André Bellin Mariano
Este documento discute o desenvolvimento de um refrigerador de absorção chamado RANILKO para reaproveitar calor residual de uma planta de biocombustível e aumentar sua eficiência energética global. O protótipo usa água e amônia como fluidos de trabalho e foi projetado para ter capacidade de refrigeração de 1 TR. Análises termodinâmicas mostraram que temperaturas do gerador acima de 110°C, vazões de bomba entre 0,01-0,15 kg/s e potências entre 0,1-0,4 kW melhor
Artigo 8 efeito econômico da utilização de fertilizantes como substrato no ...André Bellin Mariano
Este documento analisa a viabilidade econômica do uso de fertilizantes agrícolas como substrato em meio de cultivo de microalgas. Os resultados mostraram que o meio preparado com fertilizantes foi aproximadamente 2,8 vezes mais barato que o meio padrão Guillard F/2, porém apresentou menor taxa de crescimento celular. Assim, fertilizantes podem ser uma alternativa mais barata, mas menos eficiente para cultivo de microalgas.
Artigo 6 dimensionamento de sala de cultivo de microalgas para pesquisa e p...André Bellin Mariano
1) O documento descreve o projeto de uma sala de cultivo de microalgas para pesquisa e produção de inoculo no NPDEAS da UFPR, com foco em cinco necessidades principais: manutenção de cepas, pesquisa de meios de cultivo, preparo de inoculo, controle de temperatura e iluminação; 2) O projeto contempla sistema de iluminação com fotoperíodo, aeração controlada com compressor reserva e sistema de refrigeração dimensionado à carga térmica calculada; 3) A sala permitirá avaliar protótipos de
Artigo 5 determinação da eficiência energética do processo de obtenção do b...André Bellin Mariano
Este documento investiga a viabilidade energética de produzir biodiesel a partir da microalga Nannochloropsis oculata por meio de metanólise in situ. A microalga foi cultivada, floculada, secada por aspersão e teve seus lipídeos convertidos diretamente em ésteres de alquila pela adição de metanol, ácido clorídrico e clorofórmio. O rendimento médio obtido foi de 23,07% com eficiência energética de 1,37. As propriedades dos produtos foram caracter
Artigo 4 cultivo de microalga com adição de glicerol em cultivos mixotrófic...André Bellin Mariano
Este documento descreve um estudo sobre o cultivo da microalga Phaeodactylum tricornutum em condições mixotróficas, com a adição de glicerol como fonte de carbono orgânico. Foram realizados três tratamentos: controle sem glicerol, glicerol adicionado no início do cultivo, e glicerol adicionado diariamente. A adição de glicerol ocasionou um aumento de 31,6% na concentração de biomassa seca em relação ao tratamento controle. Isso sugere que cultivos
Artigo 3 comparação de meios de cultivo autotróficos, mixotróficos e hetero...André Bellin Mariano
Este documento compara meios de cultivo autotróficos, mixotróficos e heterotróficos para produção de biomassa de microalgas visando a produção de biocombustíveis e co-produtos. Realizou-se uma revisão bibliográfica sobre a produtividade de biomassa e óleo de diferentes microalgas cultivadas em diferentes meios. Experimentos com Phaeodactylum tricornutum cultivada em meios autotróficos e mixotróficos no NPDEAS também foram analisados. Adição de carbono orgânico
Este documento discute a produção de biodiesel a partir de microalgas. Apresenta a relação entre a composição de ácidos graxos das microalgas e as propriedades do biodiesel resultante, como número de cetano e ponto de entupimento a frio. Estuda essas propriedades para a microalga Nannochloropsis sp. sob diferentes condições de cultivo, demonstrando que a composição pode ser otimizada para garantir a qualidade do biodiesel.
Artigo 1 avaliação invoadora da geometria de tubos de fotobiorreatores para...André Bellin Mariano
Este documento avalia a iluminação média e produtividade de biomassa de microalgas cultivadas em tubos de fotobiorreatores de diferentes geometrias e diâmetros, usando modelagem matemática. As geometrias avaliadas foram círculo, elipse, quadrado e triângulo com dimensões de 3 a 800 cm. Os resultados preliminares indicam que tubos elípticos fornecem maior iluminação média em comparação com outras geometrias.
Slides Lição 11, CPAD, A Realidade Bíblica do Inferno, 2Tr24.pptxLuizHenriquedeAlmeid6
Slideshare Lição 11, CPAD, A Realidade Bíblica do Inferno, 2Tr24, Pr Henrique, EBD NA TV, Lições Bíblicas, 2º Trimestre de 2024, adultos, Tema, A CARREIRA QUE NOS ESTÁ PROPOSTA, O CAMINHO DA SALVAÇÃO, SANTIDADE E PERSEVERANÇA PARA CHEGAR AO CÉU, Coment Osiel Gomes, estudantes, professores, Ervália, MG, Imperatriz, MA, Cajamar, SP, estudos bíblicos, gospel, DEUS, ESPÍRITO SANTO, JESUS CRISTO, Com. Extra Pr. Luiz Henrique, de Almeida Silva, tel-What, 99-99152-0454, Canal YouTube, Henriquelhas, @PrHenrique, https://ebdnatv.blogspot.com/
Atividade letra da música - Espalhe Amor, Anavitória.Mary Alvarenga
A música 'Espalhe Amor', interpretada pela cantora Anavitória é uma celebração do amor e de sua capacidade de transformar e conectar as pessoas. A letra sugere uma reflexão sobre como o amor, quando verdadeiramente compartilhado, pode ultrapassar barreiras alcançando outros corações e provocando mudanças positivas.
Caderno de Resumos XVIII ENPFil UFU, IX EPGFil UFU E VII EPFEM.pdfenpfilosofiaufu
Caderno de Resumos XVIII Encontro de Pesquisa em Filosofia da UFU, IX Encontro de Pós-Graduação em Filosofia da UFU e VII Encontro de Pesquisa em Filosofia no Ensino Médio
Egito antigo resumo - aula de história.pdfsthefanydesr
O Egito Antigo foi formado a partir da mistura de diversos povos, a população era dividida em vários clãs, que se organizavam em comunidades chamadas nomos. Estes funcionavam como se fossem pequenos Estados independentes.
Por volta de 3500 a.C., os nomos se uniram formando dois reinos: o Baixo Egito, ao Norte e o Alto Egito, ao Sul. Posteriormente, em 3200 a.C., os dois reinos foram unificados por Menés, rei do alto Egito, que tornou-se o primeiro faraó, criando a primeira dinastia que deu origem ao Estado egípcio.
Começava um longo período de esplendor da civilização egípcia, também conhecida como a era dos grandes faraós.
LIVRO MPARADIDATICO SOBRE BULLYING PARA TRABALHAR COM ALUNOS EM SALA DE AULA OU LEITURA EXTRA CLASSE, COM FOCO NUM PROBLEMA CRUCIAL E QUE ESTÁ TÃO PRESENTE NAS ESCOLAS BRASILEIRAS. OS ALUNOS PODEM LER EM SALA DE AULA. MATERIAL EXCELENTE PARA SER ADOTADO NAS ESCOLAS
Artigo 9 reaproveitamento de calor residual em planta de produção de biocombustível por meio do uso de refrigerador de absorção para aumentar a eficiência global
1. REAPROVEITAMENTO DE CALOR RESIDUAL EM PLANTA DE
PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL ATRAVÉS DE
REFRIGERADOR DE ABSORÇÃO PARA AUMENTAR A
EFICIÊNCIA GLOBAL
Emerson Dillay1, Luciana Cristina dos Santos Martinho2, José Viriato Coelho Vargas3, Raevon Pulliam4,
André Bellin Mariano5
1
Engenheiro Mecânico, M.Sc., Doutorando PIPE – NPDEAS, UFPR, Curitiba, PR, – emerson197212@hotmail.com
2
Engenheira Química, M.Sc., Doutorando PGMEC – NPDEAS, UFPR, Curitiba, PR, – lcsmartinho@gmail.com
3
Engenheiro Mecânico, PhD; Departamento de Engenharia Mecânica, UFPR, Curitiba, PR, – jvargas@demec.ufpr.br
4
Engenheira Mecânica, M.Sc.., Doutoranda PIPE – NPDEAS, UFPR, Curitiba, PR, – raevonpulliam@gmail.com
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Farmacêutico Bioquímico–Industrial, D.Sc., NPDEAS, UFPR, Curitiba, PR, Brasil – andrebmariano@gmail.com
RESUMO
Tendo em vista a possibilidade de se aumentar a eficiência energética de sistemas térmicos com a utilização
de calores residuais existente em um processo qualquer, foi proposto o desenvolvimento de refrigeradores de
absorção que possam funcionar com combustíveis ou com o reaproveitamento de gases de exaustão. As
máquinas de refrigeração por absorção funcionam com um par de fluídos, um é o refrigerante e o outro o
absorvedor. Para o protótipo desenvolvido, denominado RANILKO, foi utilizado o par amônia/água
(NH3/H2O) por ser o mais comum e barato, além de atingir baixas temperaturas. A proposta inicial da
construção do equipamento foi em projetar um com uma capacidade de refrigeração de 1 TR no Laboratório
de Máquinas Hidráulicas da UFPR. O projeto também foi auxiliado pelo software EES com biblioteca de
propriedades dos fluídos utilizados. Após todas as transformações físicas terem sido caracterizadas, os
componentes foram dimensionados por relações termodinâmicas, de transferência de calor e dinâmica de
fluídos. O protótipo construído desta forma atingiu uma capacidade frigorífica de 2,32 TR superando a
expectativa inicial de capacidade de refrigeração. O grande diferencial no desenvolvimento deste
equipamento foi a criação de um trocador de calor que permitisse o uso simultâneo de calor residual e GLP
ou gás natural.
Palavras chave: refrigeração por absorção, eficiência energética global, amônia.
ABSTRACT
Reuse of residual heat in a biofuel production plant through the use of an absorption cooler to increase
global efficiency. Considering the possibility of increasing the energy efficiency of thermal systems with the
use of waste heat present in any process, the development of absorption chillers that can operate on fuel or
recycling of exhaust gases were proposed. The absorption refrigeration machines operate with a pair of
fluids, a refrigerant and an absorber. For the prototype, called RANILKO, ammonia (NH3) was used a the
refrigerant and water (H2O) was used as the absorber. This pair was selected because they are inexpensive,
common, and can achieve low temperatures. The initial construction of the equipment was designed with a
cooling capacity of 1 TR in the Laboratory of Hydraulic Machines, UFPR. The project was also aided by the
ESS software library with the properties of fluids used. After all physical transformations had been
characterized, the components were scaled by thermodynamic relations: heat transfer and fluid dynamics.
The prototype built in this way achieved a cooling capacity of 2.32 TR, exceeding the initial expectation of 1
TR cooling capacity. The biggest difference in the development of this equipment was the creation of a heat
exchanger that allows the simultaneous use of waste heat and LPG or natural gas.
Keywords: absorption refrigeration, global energy efficiency, ammonia.
INTRODUÇÃO
Diminuir o aquecimento global e encontrar substitutos para o uso dos combustíveis fósseis são
prioridades na preservação ambiental. Uma das alternativas consiste no uso de fontes renováveis de energia
como os biocombustíveis. Entretanto, a produção de biocombustíveis não deve ocorrer à custa da redução da
produção de alimentos, portanto, esforços devem ser feitos para diminuir a dependência de terras cultiváveis
para a produção de matéria prima, e uma escolha inteligente tendo em vista, a alta produtividade de óleo em
comparação as plantas, consiste no uso de microalgas. Dentro desta proposta inovadora, foi criado o Núcleo
de Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Auto–Sustentável – NPDEAS que tem como foco a construção
2. de um prédio auto–sustentável em energia a partir do uso de biocombustível obtido do óleo extraído de
microalgas. A Figura 1 ilustra o funcionamento deste núcleo de pesquisa.
Como pode ser observado na Figura 1, calor residual da queima de biocombustível na caldeira e no
trigerador será utilizado para produzir a climatização do prédio utilizando um refrigerador por absorção. Esta
situação representa uma forma inteligente de se aproveitar energia disponível num processo. Então, para este
fim será utilizado um protótipo que funciona usando como fluídos de trabalho, água e amônia desenvolvido
no Laboratório de Máquinas Hidráulicas da UFPR.
O protótipo construído é formado por dois fluídos, um absorvedor (água) e um refrigerante
(amônia). A amônia ao passar pelos processos de condensação e evaporação produz um efeito de trocas
térmicas onde fornece e recebe calor, respectivamente. A Figura 2 ilustra de forma bem simples um sistema
de refrigeração por absorção. O ciclo completo de uma máquina de absorção começa no evaporador onde o
fluído na fase líquida passa para a fase vapor absorvendo calor do meio a ser refrigerado. Este vapor é então
levado por tubulação ao absorvedor onde o vapor é exposto à solução com baixa concentração de
refrigerante, ou solução pobre, pela qual é absorvido criando uma solução com alta concentração,
denominada solução rica, sob a condição de baixa pressão. A solução rica tem aí a sua pressão elevada por
bombeamento. A bomba absorve aproximadamente 2% da energia mecânica necessária ao acionamento de
um sistema por compressão de vapor equivalente. A solução rica é destilada para separar o vapor de fluído
refrigerante da solução que se torna pobre e mantém–se a alta pressão no gerador. A solução pobre retorna ao
absorvedor por meio de uma válvula redutora de pressão. Na seqüência, o vapor de refrigerante a alta
pressão, isento de absorvente, é encaminhado ao condensador. É possível observar que neste processo há um
trocador de calor que permite troca térmica da solução rica a caminho do gerador com a solução pobre em
direção ao absorvedor (POHLMAN, 1979).
Os sistemas de refrigeração por absorção que usam água e amônia são utilizados desde o final do
século XIX para produção de gelo antes da tecnologia do ciclo de compressão de vapor (ABREU, 1999).
Esta máquina utiliza a amônia como fluído refrigerante. A vantagem do uso da amônia é a baixa temperatura
de refrigeração que se pode alcançar que fica próxima a –77ºC. A função da água é absorver o vapor de
amônia e assim manter a pressão baixa no evaporador. As máquinas comercialmente disponíveis tem
capacidade entre 3 e 25 TR (10 a 90 kW). O coeficiente de performance (COP) fica tipicamente em torno de
0,5. Este tipo de equipamento sofreu declínio no uso com o advento da tecnologia de compressão que
trabalha com coeficientes de performance (COP) na casa de 5, ou seja, dez vezes mais eficiente que a
máquina de absorção (SRESNEWSKY, 1983). Contudo, a questão da destruição da camada de ozônio pelos
refrigerantes sintéticos (CFC), o custo da energia elétrica, os incentivos ao uso do gás natural como
combustível e a possibilidade do aumento da eficiência global dos sistemas térmicos estão, novamente,
trazendo as máquinas de absorção ao foco do mercado.
MATERIAIS E MÉTODOS
As principais etapas na confecção do protótipo de absorção, nomeado de RANILKO, foram a
construção de infra–estrutura de testes, análise de componentes de mercado, dimensionamento e construção
do protótipo da máquina de refrigeração por absorção de simples estágio. A infra–estrutura foi construída no
laboratório de máquinas hidráulicas da UFPR e é constituída de sistema de água para resfriamento de
condensadores e outro como carga térmica para evaporadores. Esses sistemas são mostrados na Figura 3.
Os aparatos foram projetados com base em equipamentos de mercado e posteriormente fabricados
posteriormente. A idéia inicial do projeto era construir uma máquina 1 TR. As primeiras tentativas foram em
se construir a máquina com base em um equipamento da empresa italiana Robur. Tentativa que não teve
sucesso, pois, em função do grande número de regenerações de calor desse conceito, o controle de fluxos
requereria ajustes bastante precisos, conseqüentemente com alta demanda de tempo experimental. Em função
disso, optou–se por um sistema com um único sistema regenerativo, isto é, o trocador de calor recuperador
intermediário, posicionado entre o conjunto gerador/retificador e o absorvedor.
O trabalho de cálculo do ciclo termodinâmico foi auxiliado pelo software EES – Enginering
Equation Solver da empresa F–Chat Software. A função básica deste programa é prover solução numérica
para equações algébricas não lineares e equações diferenciais. Ele também possui uma biblioteca interna com
propriedades termodinâmicas de transporte de vários fluidos e misturas, inclusive, o par de fluídos água e
amônia.
Com o uso do EES, foi avaliada a relação entre alguns parâmetros importantes do projeto. A idéia é
manter a capacidade de refrigeração fixa em 22 kW como um valor arbitrário que é equivalente a 6,25 TR e
variar alguns parâmetros que influenciam diretamente no COP visando analisar a sensibilidade do sistema.
Os parâmetros escolhidos foram: a temperatura do gerador, a vazão mássica e potência da bomba.
3. FAN COIL
FRIO
Refrigerador por Absorção-RANILKO
CALDEIRA
NPDEAS CLIMATIZAÇÃO CO2
VAPOR
CALOR
DIESEL
AR
* TRIGERADOR
INÓCULO AR
*
SALA DE CULTIVO DE
COMPRESSOR
MICROALGAS AR +
CO2 ELETRICIDADE
10 m3
BIODIESEL
NPDEAS
RESERVATÓRIO DE ÁGUA DE
MEIO DE CULTIVO LAVAGEM
ÁGUA DA
GLICEROL
REDE
10 m3 5 m3
RESERVATÓRIO PREPARO DO CLARIFICADO
TANQUES DE CULTIVO PRODUÇÃO DE
DE ÁGUA MEIO DE CULTIVO FLOCULADOR
BIODIESEL
RESÍDUOS CO-PRODUTOS
INSUMOS R$
U.V.
FILTROS OPERAÇÕES
BIOMASSA UNITÁRIAS ÓLEO
Figura 1 – Fluxograma de funcionamento do NPDEAS
Figure 1 – Flowchart of operation of NPDEAS
A temperatura dentro do gerador é um dos parâmetros mais importantes do projeto, pois em última
instância, é limitada pelo tipo de fonte de calor usada para acionar o sistema. Um queimador de gás de chama
direta vai conseguir facilmente altas temperaturas, contudo, o reaproveitamento de água quente, por exemplo,
vai limitar em muito este parâmetro. A Figura 4 (a) mostra que o equipamento terá um COP na faixa de 0,55
a 0,6 para temperaturas de gerador entre 110 oC até aproximadamente 200 oC. Abaixo disto o COP cai para
0,35 apenas com a temperatura do gerador em 90 oC. Ainda, na Figura 4 (b) fica demonstrado que para a
mesma temperatura de gerador, o calor necessário aumenta na ordem de 100 %, passando da faixa de 35 – 38
kW para quase 60 kW.
Figura 2 – Esquema de um sistema de refrigeração por absorção
Figure 2 – Schematic of absorption refrigeration system
4. (A) (B)
Figura 3 – (A) bomba de captação de água de resfriamento de condensador, absorvedor e retificador de uma
cisterna de 50 m3; (B) sistema de água com 25 % de etileno–glicol para carga térmica de evaporador.
Figure 3 – (A) capture pump cooling water condenser, rectifier and absorber of a tank of 50 m3; (B) Water
system with 25% ethylene glycol for heat load of evaporator.
O outro equipamento que necessita de entrada de energia para funcionar na máquina é a bomba de
mistura. Ela também é muito influenciada pela temperatura do gerador. Com o gerador trabalhando da faixa
de 110 – 200 oC, Figura 5 (a) e (b), a vazão mássica necessária é de 0,01 a 0,15 kg/s enquanto que com a
temperatura do gerador abaixo de 110 oC a vazão necessária passa a 1,15. Ou seja, uma vazão quase 10 vezes
maior. Em termos de potência de bombeamento acontece a mesma coisa. A potência passa da faixa 0,1 – 0,4
para até 2,55 kW. Portanto é fundamental uma temperatura de gerador na ordem de no mínimo 120 oC para
se obter uma boa eficiência energética.
(a) (b)
Figura 4 – (a) Influência da temperatura do gerador no coeficiente de performance (COP) e (b) na potência
térmica absorvida no gerador
Figure 4 – (a) Influence of temperature on the generator coefficient of performance (COP) and (b) absorbed
in the thermal generator
(a) (b)
Figura 5 – Influência da temperatura do gerador na (a) vazão mássica da bomba e (b) na potência da bomba
Figure 5 – Influence of temperature in the generator (a) mass flow rate of the pump and (b) the pump power
O primeiro componente a ser dimensionado foi o Gerador/Retificador (HEROLD, 1996). A Figura 6
mostra uma vista frontal do desenho mecânico. O dimensionamento foi feito com base na configuração
clássica de gerador/retificador para sistemas de absorção. O retificador é uma serpentina em cujo interior
circula água de resfriamento com a finalidade de provocar a condensação da água residual do vapor de NH 3.
5. No gerador, na parte externa das aletas existe uma armadura para conduzir os gases quentes provenientes de
um queimador ou de alguma fonte de calor residual mostrado na Figura 7. Neste componente encontra–se o
diferencial do projeto. Este sistema de aletas e armadura constitui um trocador de calor para aproveitamento
de gases de exaustão de qualquer fonte como, por exemplo, motores, turbinas e micro–turbinas.
A equação que define o gerador é:
Qg msi hsi maohao mso hso (1)
Onde: Qg é calor absorvido pelo gerador, msi é massa solução forte que entra no gerador, hsi é a entalpia da
água que entra no gerador, mao é massa do vapor de amônia que sai do gerador, hao é a entalpia do vapor de
amônia que sai do gerador, mso é massa da solução fraca que sai do gerador e hso é a entalpia da solução fraca
que sai do gerador;
Todos os componentes que interagem termicamente na máquina de absorção podem ser
considerados trocadores. Assim, para o condensador, evaporador, absorvedor, regenerador ou gerador, é
usada a equação (2) (BEJAN, 1994). Com isso, é possível avaliar o tamanho das superfícies de troca térmica.
Q UATm (2)
Onde: Q é a quantidade de calor trocado, U é o coeficiente global de troca térmica, A é área da superfície de
troca térmica e, ΔTm é a diferença de temperatura logarítmica média entre os fluídos (HOLMAN, 1987).
Figura 6 – Gerador Retificador
Figure 6 – Generator Rectifier
Figura 7 – Trocador de calor regenerador para aproveitamento de gases quentes
Figure 7 – Regenerative heat exchanger for recovery of hot gases
6. O vapor de amônia que deixa o gerador passa por um pequeno trocador de calor, chamado
retificador ou resfriador de refluxo, com o objetivo de causar um pequeno resfriamento no fluxo de vapor de
amônia e assim fazer qualquer excesso de vapor de água condensar e retornar para o gerador. Houve
dificuldade de se obter informações teóricas a respeito do dimensionamento do retificador. Optou–se por usar
um trocador de calor com área similar a um trocador de um equipamento desmontado usado no estudo. A
superfície determinada foi de 0,3 m2. Como não foi feito um cálculo exato, foi instalada uma válvula manual
para possibilitar a regulagem da vazão do fluído de resfriamento, no caso, solução forte.
O corpo do gerador é cilíndrico sendo que a parte mais importante é a superfície aletada pela qual o
gerador é aquecido por um queimador de GLP ou gases quentes de exaustão de motores de combustão
interna.
O número de aletas foi determinado pela limitação geométrica do gerador. Este número foi
maximizado para se consegui a maior transferência de calor possível. Foram instaladas 60 aletas anelares
com diâmetro externo de 30 cm.
A partir do retificador, o fluxo de vapor purificado segue para o condensador onde é resfriado e
volta à fase líquida. Numa máquina de 5 TR o fluxo de amônia deve ser de 0,014 Kg/s considerando–se um
ΔH aproximado de 1000 kJ/kg no evaporador. Este fluxo entra no condensador numa temperatura medida em
outros equipamentos similares na faixa de 110ºC. Com esses dados e a equação (3) chega–se a um trocador
com área de troca térmica de 1,5 m2.
h h
COP 2 1 (3)
hc ha
onde, h1 é a entalpia da amônia na entrada do evaporador, h2 é a entalpia da amônia na saída do evaporador,
ha é a entalpia da mistura na saída do absorvedor e hc é a entalpia da mistura H2O/NH3 na fase líquida somada
com a entalpia da NH3 vapor.
A amônia condensada segue para o evaporador. A temperatura de entrada é de –2 ºC após a válvula
de expansão. A temperatura de saída do evaporador é de 15 ºC conforme medição em equipamento similar.
Com esses dados e a equação (3) chega–se a um trocador com área de troca térmica de 3,0 m2.
As tubulações e válvulas são todas de diâmetro nominal de ½’’e Schedule 40 ASTM–A53. Este
padrão de tubulação atende plenamente às exigências de pressão e temperatura quando soldadas. Caso
fossem usadas conexões de rosca, o tubo utilizado deveria ser Schedule 80.
Ocorre no absorvedor, Figura 8, a transferência de um fluxo de vapor, no caso amônia, para dentro
de um absorvente, no caso água. O fenômeno é similar à condensação no sentido que existe uma fase líquida,
mas, com o detalhe que já existe uma fase líquida na entrada do absorvedor. A reação de absorção é uma
reação exotérmica. Pela Primeira Lei da Termodinâmica, temos:
Qa mwi hwi maihai msohso (4)
onde Qa é calor rejeitado pelo absorvedor, mwi é massa de água que entra no absorvedor, hwi é a entalpia da
água que entra no absorvedor, mai é massa do vapor de amônia que entra no absorvedor, hai é a entalpia do
vapor de amônia que entra no absorvedor, mso é massa da solução forte que sai do absorvedor hso é a entalpia
da solução forte que sai do absorvedor.
Por comparação à literatura, estimou–se que mso é aproximadamente 0,1 kg/s para uma máquina de 5
TR de capacidade. As entalpias foram levantadas também na literatura. Conhecendo–se Qa e as temperaturas
foi feito o cálculo de transferência de calor e determinada área da superfície de troca térmica do trocador de
calor. A equação (3) básica dos trocadores de calor foi utilizada neste calculo chegando–se ao valor de área
de superfície de troca térmica de 1,4 m2 para o absorvedor.
Figura 8 – Projeto do absorvedor Figura 9 – Bomba de solução NH3 – H2O
Figure 8– Absorber design Figure 9 – NH3 – H2O solution pump
7. Para movimentar o fluído de trabalho, isto é, solução NH3 – H2O optou–se por uma bomba
centrífuga multi–estágio da marca Schneider, Figura 9. Esta é uma bomba monobloco capaz de atingir uma
diferença de pressão de até 20 bar. Devido ao ataque químico, todos os componentes são de ferro fundido,
aço ou alumínio.
As duas válvulas de expansão ou redutoras de pressão, conforme mostram as figuras 10 (a) e (b),
foram projetadas com base nos diferenciais de pressão e vazões desejadas para o sistema, de acordo com
princípios de Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor. Assim, foi calculado o orifício desejado para a
passagem de fluido nas duas válvulas. Foram adquiridas válvulas de agulha comuns e retrabalhadas para que
a rosca de fechamento proporcionasse uma taxa de variação da área de abertura do orifício reduzida. Isso
permitiu o ajuste fino da área de passagem de fluido para permitir encontrar experimentalmente o ponto de
máxima performance do sistema.
(a) (b)
Figura 10 – (a) Válvula de expansão de NH3 com gelo durante o funcionamento e (b) válvula redutora de
pressão de solução NH3–H2O
Figure 10 – (a) Expansion valve for NH3 with ice during operation and (b) pressure reducing valve of NH3-
H2O solution
RESULTADOS
O dimensionamento dos componentes principais do equipamento, bem como a disposição física no
projeto final, Figura 11, geram uma série de desafios. Cada componente tem características de funcionamento
distintas. As reações físicas e químicas que ocorrem no seu interior são complexas e não podem ser estudadas
de maneira simples. Temos vários fenômenos ocorrendo simultaneamente. Por exemplo, transferência de
momento, transferência de calor e difusão simultâneos no absorvedor. Isto também acontece no gerador,
onde existe fluxo de vapor de dois fluídos, condensação parcial do fluxo e ainda um contra–fluxo de água
que gera difusão. Um dimensionamento mais exato só pode ser feito com auxilio de simulação
computacional.
Figura 11 – Primeiro protótipo funcional construído
Figure 11– First working prototype built
As fotos a seguir mostram aspectos do sistema em operação que caracterizam o seu funcionamento
na real produção de frio. Inicialmente, nas Figuras 12 e 13, mostram pontos do sistema em operação onde é
observada a formação de gelo proveniente da condensação do vapor d’água do ar externo nas partes externas
das tubulações por onde flui o refrigerante a mistura de fluido resfriado, devido às temperaturas de até –5 oC
atingidas nos testes.
8. Figura 12 – Saída de vapor de NH3 do evaporador
Figure 12 – NH3 vapor output of evaporator
Figura 13 – Bomba de circulação e tubulações de fluido resfriado
Figure 13 – Circulation pump and piping fluid cooled
DISCUSSÃO E CONCLUSÃO
A Figura 14 mostra as telas do aplicativo LabView concebido para o sistema de controle e
automação do sistema de refrigeração. As temperaturas nos pontos de interesse do sistema foram adquiridas
em tempo real (LabVIEW, 2007).
Inicialmente observa–se que, em duas horas de operação, o sistema de absorção foi capaz de trazer
250 litros de fluido resfriado (75 % de água e 25 % etileno–glicol) da temperatura de 22 oC até –5,6 oC. No
entanto, com esse teste apenas, não é possível se determinar com precisão potência de refrigeração do
sistema, o que foi feito em teste específico apresentado a seguir.
Para a determinação da potência de refrigeração, a caixa de fluido resfriado foi substituída pela água
de uma cisterna de 50.000 litros existente no laboratório. Assim, a temperatura de entrada da água no
evaporador permanece constante durante todo o teste, sendo que a temperatura da água de saída do
evaporador atinge um valor de regime permanente após algum tempo de funcionamento. A diferença de
temperatura resultante, juntamente com o conhecimento do valor da vazão mássica de água e do calor
específico da água, permite o cálculo do calor retirado da mesma e, conseqüentemente determina de forma
precisa a potência de refrigeração do sistema.
O cálculo é feito a partir da equação da primeira lei da Termodinâmica aplicada ao evaporador do
sistema, em regime permanente (5):
Qevaporador máguacágua Tágua,entrada Tágua,saída
(5)
Os dados coletados no teste foram:
Tabela 1– Dados coletados no teste
Table 1 – Data collected in test
mágua(kg/s) Cágua(kJ/kg) Tágua entrada(oC) Tágua saída(oC) Qevaporador(TR)
0,666 4,18 21,25 18,32 2,322
A potência de refrigeração de 2,322 TR obtida com o primeiro protótipo (RANILKO) ficou acima
do valor previsto originalmente pelo projeto que era de 1 TR apenas.
9. Figura 14 – Tela do aplicativo LabView que caracteriza o sistema de absorção
Figure 14 – LabView application screen that caracterizes the absorption system
Com o desenvolvimento deste trabalho pode–se concluir que a construção do RANILKO é uma boa
opção, uma vez que sistemas de grande potência são desnecessários para aplicações cotidianas. Além disso,
podem atingir custos elevados, tornando sua comercialização restrita a grandes empresas, como a York nos
EUA que fabrica sistemas de absorção a partir de 100 TR.
O RANILKO consiste em um trabalho pioneiro aqui no Brasil, indicando um produto totalmente
nacional que permite refrigerar através do aproveitamento de calor residual e queima de gás natural,
pequenos ambientes.
Este equipamento está prestes a ser instalado nas dependências do NPDEAS localizado na UFPR
(Figura 1), com o objetivo de aproveitar o calor residual da queima de biocombustíveis e produzir a
refrigeração de salas do prédio.
AGRADECIMENTOS
À Nilko Metalúrgica Ltda pelo apoio técnico e financeiro, à Finep e ao PRH24 pelo apoio
financeiro, ao Engenheiro Mecânico Ericson Dilay, M.Sc. pelo apoio na construção do protótipo e também
ao Engenheiro de Bioprocessos Wellington Balmant, M.Sc. pela calibração do equipamento.
REFERÊNCIAS
ABREU, A. F., Sistema de refrigeração por absorção intermitente: concepção, dimensionamento, construção,
ensaio e considerações econômicas, Tese de Doutorado apresentada ao Programa Interunidades de Pós–
graduação em Energia – PIPGE/USP, São Paulo, SP, 1999.
BEJAN, A., Heat Transfer, John Wiley & Sons, New York, 1994.
HEROLD, K. E., RADERMACHER, R., KLEIN, S. A., Absorption Chillers and Heat Pumps, 1ª Edição,
Boca Raton, CRC Press, Inc, 1996.
10. DORGAN, C. B., LEIGHT, S. P., DORGAN, C. E., Application Guide for Absorption Cooling/Refrigeration
Using Recovered Heat, American Society of Heating, Refrigerating and Air–conditioning Engineers
(ASHRAE), 1995.
HOLMAN, J. P., Transferência de Calor, McGraw–Hill, São Paulo, 1987.
LabVIEW 8.5, User Manual, National IntrumentsTM, LabVIEW Help, August, 370234G–01, 2007.
POHLMAN, W., Manual de técnica frigorífica, Ed. Omega, Barcelona, 1979.
SRESNEWSKY, S. F. G. B., Estudo de ciclos de refrigeração por absorção quanto a sua aplicação e fonte
energética, Escola Politécnica/USP, São Paulo, SP, 1983.