Melhoria da eficiência energética do processo de produção de molas para a indústria automóvel

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Este trabalho teve como principal objectivo a melhoria da eficiência energética da Frauenthal Automotive Azambuja na produção de molas para a indústria automóvel. Foram identificadas e quantificadas medidas, que permitem essa melhoria, quer do ponto de vista energético, quer do ponto de vista produtivo. Numa primeira fase do trabalho foi efectuada uma análise à fábrica, em que foram contabilizados os consumos de gás natural e a produção de molas desde Janeiro de 2012 a Julho de 2013. Após essa análise detalhada foi possível verificar o tipo de fornos em que o consumo de gás natural é mais elevado, verificou-se que cerca de 75% do consumo de gás natural da fábrica é efectuado pelos fornos de laminagem e de têmpera. De seguida foi efectuado o estudo de minimização de consumo de gás natural nos fornos de laminagem, para tal recorreu-se ao simulador de processos químicos, Aspen HYSYS. Foram efectuadas simulações do processo real, de processo com recirculação de ar e por fim com utilização de um permutador de calor para efectuar a troca de calor dos gases de combustão com o ar à entrada. Este último verificou-se o mais eficaz e o que permite maior percentagem de redução do consumo de gás natural. Com esta medida é possível reduzir o custo anual do consumo de gás natural entre os 6 e os 9%. Na conclusão serão ainda apresentadas medidas alternativas e passíveis de serem estudadas para de futuro ser possível reduzir mais o consumo de gás natural na fábrica e com isso aumentar ainda mais a eficiência energética da mesma.

Abstract: The present work had as main objective the improvement of energy efficiency of the production for automotive industry’s springs in Frauenthal Automotive Azambuja. Wereidentified and quantified measures that allow the improvement, on both points of views: energy and production. In the first part of this work it was made an analysis to the natural gas consumption and springs production since January 2012 until July 2013. After that analysis it was possible to verify that the natural gas consumption it’s higher in two types of furnace, rolling and quenching. Among these types of furnaces the consumption is about 75% of the entire factory. In the second part of this work it was made a study that allows to verify the possibility of minimization natural gas consumption, it was used a chemical processes simulation, Aspen HYSYS. Were simulated real processes, processes with recirculated air and processes with a heat exchanger that allows exchange heat between combustion air and entrance air. This last process type was the most effective one, and the only one that allows the biggest reduction of natural gas consumption. With this measure it’s possible to reduce the annual turnover in about 6 to 9%. In the conclusion of this work it will be presented alternative measures that may be applied at the factory in the future. Those measures will permit a bigger reduction of natural gas consumption and with that increase the energy efficiency of the production.