Trabalhos de Conclusão de Curso

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Navegando Trabalhos de Conclusão de Curso por Assunto "análise térmica"

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    Trabalho de Conclusão de Curso
    Estudo de melhoria da eficiência energética de uma planta de resinas
    (2022-12-07) Barbeta, Ana Carolina Silva ; Perossi, Beatriz de Oliveira; Sorbile, Gabriela Reche ; Stelmasuk, Guilherme Fernandez
    Na indústria química, o consumo energético se traduz, em grande parte, na forma de energia térmica, especialmente no aquecimento e resfriamento de equipamentos e produtos. Por conta disso, este trabalho visa reduzir o gasto de energia em uma fábrica de resinas através da otimização e reaproveitamento das fontes de calor existentes. Por ser uma fábrica antiga, a planta estudada possui muito espaço para melhorias que gerem aumento da eficiência do processo. O ponto focal escolhido para o presente estudo foi um reator de mistura multipropósito e seu trocador de calor do tipo casco e tubos, onde foram estudadas três propostas de reaproveitamento do calor dissipado pelo óleo. A primeira delas consiste em alternar a corrente de água de resfriamento do trocador já existente com água de diluição do processo que deve ser aquecida, conforme necessidade; já a segunda ideia considera um desvio na corrente de óleo com a inclusão de um novo trocador de calor, em prol de aquecer exclusivamente a água de diluição e garantir sua pureza; por fim, a terceira proposta leva em conta a substituição do vapor utilizado no sistema de aquecimento do armazenamento da resina fabricada pelo próprio óleo recirculado no sistema do reator. Optou-se por seguir com as duas últimas alternativas após a realização da análise de viabilidade técnica do processo, para a qual foi preciso estimar algumas variáveis e propriedades, como a vazão de escoamento de óleo no sistema, avaliada entre 45 e 78 m³/h. A partir dos dados encontrados, foi feita uma estimativa de custo de aquisição e instalação do novo trocador de calor, que possibilitou estipular um tempo de retorno médio de 20 meses para este investimento, comprovando sua viabilidade econômica. Para o trocador proposto, obteve-se um intervalo de custos para diferentes condições de operação do processo, as quais deverão ser apresentadas à empresa em estudo como um conjunto de soluções para futura discussão e decisão. Por fim, a partir do estudo dos pontos de economia no processo, foi estimada uma redução anual de R$ 1,5 M na geração de vapor na caldeira, considerando o gás natural, a água desmineralizada e a implementação das duas propostas viáveis, representando 27,3% de redução nos gastos gás natural para a empresa.