Otimização energética à secção das malhas

A presente dissertação realizada na empresa Continental-Indústria Têxtil do Ave, S.A., teve como objetivo a otimização energética da secção das malhas. Esta secção divide-se em duas áreas, a tricotagem e a ramulagem. Os artigos produzidos diferem no seu peso específico, composição e condições de operação, sendo os artigos A, B e C compostos por poliéster e termofixados a 190ºC e os artigos D e E compostos por poliéster e algodão, com uma temperatura de operação de 205ºC. Numa primeira etapa estudou-se o funcionamento da máquina de termofixação – a râmula – que opera em trabalho contínuo a 40 m/min. Esta máquina tem incorporado um permutador de calor, que aquece o ar fresco de entrada com os gases de exaustão das estufas. Posteriormente efetuou-se o levantamento energético de cada artigo, para as áreas de tricotagem e ramulagem. Verificou-se que os artigos D e E, pela sua constituição, são os que apresentam um consumo específico superior, em tep/ton. Entre as várias utilidades consumidas (gás natural, eletricidade e ar comprimido) o gás natural representa mais de 50% do consumo de energia total necessário para a produção de cada artigo. Após a completa análise aos consumos energéticos da râmula, foram realizados ensaios de otimização, tendo-se concluído que a diminuição do caudal de exaustão pode atingir valores de poupança anual de gás natural na ordem dos 3.000 €. Com o objetivo de avaliar o consumo de gás natural, não sendo possível a realização experimental, foram feitas simulações com base em alterações na corrente de entrada de ar fresco no permutador. Foi também estudada a possibilidade de isolamento e revestimento térmico da conduta exterior, projetada para o reaproveitamento do ar dos compressores, tendo-se obtido um orçamento de 2.500 €. Admitindo-se uma gama de temperaturas entre os 40ºC e os 60ºC, com um caudal de insuflação de 30%, obteve-se um payback entre os 0,97 e os 3,28 anos. Numa segunda fase admitiu-se uma temperatura média de 50ºC, aumentando o caudal de insuflação até 100%. O período de retorno obtido variou entre os 0,33 e os 1,38 anos, podendo as poupanças anuais atingirem os 7.600 €.

This master thesis carried out on Continental – Indústria Têxtil do Ave, S.A., had as primal goal the energy optimization of the mesh section. This section is divided in two areas: knitting and thermofixation. The produced articles differ between them in constitution, specific weight and operating conditions, being A, B and C made of polyester and thermofixated at 190ºC and D and E of cotton and polyester with 205ºC as the operating temperature. On a first approach it was studied the functioning of the thermofixation machine – the stenter frame – which operates in continuous work at 40 m/min. This machine has incorporated a heat exchanger that heats the fresh air with the exhaust gases. Thereafter it was carried out the energy survey of each article for the knitting and thermofixation areas. It was noted that items D and E, because of its constitution, are the ones with the highest specific consumption. Among the several consumed utilities (natural gas, electricity and compressed air), natural gas represents over 50% of total energy consumption required to produce each item. After a complete analysis of the energy consumption on the stenter frame, optimization tests were performed and it was concluded that decreasing the exhaust flow can achieve annual savings, for natural gas, rounding 3.000€. In order to check the natural gas consumption and having in mind that experimental tests weren’t possible, some variations of the fresh air flow and temperature were simulated. It was also studied the possibility of insulation of the exterior conduct designed for the reuse of the compressors heat air, obtaining a budget of 2.500€. Admitting a range of temperatures between 40°C and 60°C with 30% of insufflation flow rate, the investment payback is between 0,97 and 3,28 years. On a second stage, assuming 50°C as the fresh air temperature and increasing the insufflation flow rate, the payback period obtained is now between 0,33 and 1,38 years, with annual savings reaching 7.600€.