Análise numérica de condensadores do tipo arame-sobre-tubo usados em refrigeradores domésticos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Eficiência energética em sistemas de refrigeração industrial: estudo de caso

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise do circuito de água de refrigeração de uma unidade de regeneração de solventes

A EGEO Solventes S.A. é uma empresa com atividade na área da gestão de resíduos, focando-se na regeneração de solventes. Na unidade industrial da empresa recorre-se à destilação de misturas de solventes usados para obtenção do solvente regenerado. Esta operação exige água para o arrefecimento e condensação dos destilados das misturas de solventes, que, posteriormente, é arrefecida em torres de refrigeração instaladas na unidade. Durante o tempo de operação da unidade foram identificados problemas na condensação dos solventes limpos, obrigando a que se ligassem dois condensadores em série para assegurar a condensação do vapor produzido na destilação e à necessidade de caudais maiores de utilidade fria. Outro dos problemas identificados foi a baixa eficiência das torres de refrigeração, uma vez que a diferença de temperaturas da água à entrada e à saída do equipamento é muito baixa. Assim sendo, o objetivo principal deste trabalho é identificar as principais causas para a baixa eficiência dos equipamentos e propor alterações aos equipamentos ou soluções de melhoria do processo. Para diagnosticar estes problemas foram recolhidas amostras para determinação da composição do solvente limpo obtido e registadas as condições de operação para obtenção da mistura ECOSOLVE MET. Recorrendo a metodologias de projeto determinou-se o fator de resistência do fouling no condensador C1 e seguidamente a geometria, a alocação de correntes e a orientação do condensador mais adequadas e concluiu-se que este está sujeito a uma forte acumulação de material nas paredes e que a melhor opção seria recorrer a um permutador horizontal com condensação na carcaça, mas aumentando o número de passagens da água nos tubos. No que diz respeito à operação da torre de arrefecimento, determinou-se o caudal mínimo de ar para determinadas condições de operação e verificou-se que o caudal de ar alimentado à torre era superior ao mínimo determinado. Foram observadas diferenças quando comparadas as condições de operação experimentais com a performance da unidade usando oito enchimentos estruturados e aleatórios para os quais há dados na literatura São também apresentadas alternativas de operação e o projeto de uma torre de arrefecimento de água, sustentada numa análise económica de todo o processo. As simulações foram realizadas com recurso ao AspenPlus®.

Unidade Haugh como medida da qualidade de ovos de galinha armazenados sob refrigeração

Alterations in physical, chemical and functional characteristics of egg proteins occur during storage. These changes depend on the storage conditions, mainly duration, temperature and relative humidity. This study examined the fresh egg Haugh unit score and the storage egg Haugh unit score, at room temperature (25°C) and under refrigeration conditions (8°C), during 7, 14 and 21 days of storage. Haugh units and albumin height decreased considerably during storage at room temperature. At 8°C, there was no significant difference in the Haugh unit for different periods of storage, but their values were smaller as compared to fresh eggs. The weight of the eggs was not affected by both storage and temperature. For both temperatures, pH was positively correlated with Haugh units and negatively with the albumin height.

Conservação pós-colheita de bacuri (Platonia insignis Mart.) sob refrigeração e embalado em PVC

Nos últimos anos, o bacuri vem se destacando dentre as frutas nativas, de elevado valor socioeconômico, pelas amplas possibilidades de utilização. É amplamente usado pela população amazônica e pode ser encontrado em supermercados de várias cidades. Neste trabalho objetivou-se avaliar o potencial de conservação de frutos do bacurizeiro armazenados em diferentes temperaturas de refrigeração e recobertos com filme de PVC por um período de 36 dias. Houve diminuição dos valores de sólidos solúveis totais, acidez total titulável e açúcares e aumento do pH durante o armazenamento para todas as temperaturas avaliadas, enquanto os valores de clorofila apresentaram grandes variações ao longo do período de armazenamento.

Conservação de pinha com uso de atmosfera modificada e refrigeração

Os frutos da pinheira possuem limitações para sua distribuição a mercados distantes, por causa do rápido amadurecimento, que os torna muito macios, de difícil manuseio sem a ocorrência de danos e de conservação extremamente reduzida. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do filme de policloreto de vinila (PVC), associado às temperaturas de refrigeração, na conservação pós-colheita da pinha. Os frutos foram selecionados, lavados, sanitizados e acondicionados em bandejas de isopor, com, ou sem, envolvimento de película de policloreto de vinila, e conservados a 12 e 25 ºC. Foram avaliados: cor da casca, firmeza, perda de matéria fresca, sólidos solúveis, acidez titulável, açúcares totais e amido. Os frutos conservados a 12 ºC, com policloreto de vinila, mantiveram a coloração verde da casca até o 18º dia, apresentaram menor perda de massa de matéria fresca e firmeza da casca e menor teor de sólidos solúveis e acidez titulável, em relação aos frutos armazenados a 25 ºC. A utilização da embalagem, associada à temperatura de 12 ºC, permite um período seguro de 18 dias de conservação, com adequada manutenção dos atributos físicos e químicos. Os frutos armazenados a 25 ºC conservaram-se por seis dias. A película de PVC, associada ao armazenamento de 12 ºC, pode ser utilizada para atrasar o amadurecimento dos frutos por 18 dias, mantendo sua qualidade. Os frutos que permaneceram armazenados, por seis dias, a 25 ºC com, ou sem, PVC, não apresentaram características físicas e químicas desejáveis.

Qualidade pós-colheita de Physalis sob temperatura ambiente e refrigeração

A physalis (Physalis peruviana) é um pequeno fruto cujo cultivo vem se expandindo no Brasil. No entanto, informações a respeito do seu armazenamento ainda são escassas. Por isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade de physalis durante o armazenamento, sob temperaturas ambiente e refrigerada. A colheita foi realizada quando o cálice dos frutos apresentava coloração amarelo-esverdeada, sendo os frutos submetidos aos seguintes tratamentos: 1- armazenamento à temperatura de 20°C (± 0,5°C) e 2- armazenamento à temperatura de 4°C (± 0,5°C). Foram avaliados os teores de SS, AT, SS/AT, o pH, a firmeza, a cor e a perda de massa dos frutos, a cada dois dias, durante oito dias. Foi possível observar que o emprego da refrigeração promoveu a manutenção da firmeza, auxiliando também na prevenção da perda de massa fresca, do fruto e do cálice. O teor de sólidos solúveis (SS) reduziu-se significativamente, independentemente da temperatura de armazenamento dos frutos. Frutos armazenados sob refrigeração apresentaram teores superiores de acidez titulável (AT) e, consequentemente, menor relação SS/AT. Os resultados, obtidos neste estudo, permitiram concluir que as modificações que ocorrem em parâmetros considerados importantes para a qualidade de physalis, como pH, AT, SS/AT, firmeza e cor, durante o período de armazenamento de frutos, podem ser minimizados com o uso da refrigeração (4 °C).

Concepção de uma estação fruteira com instalações frigoríficas em regime de atmosfera controlada

O presente trabalho tem como objectivo a elaboração de uma estação fruteira com instalações frigoríficas em regime de atmosfera controlada. A estação fruteira integra seis câmaras de refrigeração e um túnel de pré arrefecimento. Os produtos alimentares são considerados perecíveis e requerem o frio para a conservação das suas características. Para tal, é necessário um correcto dimensionamento dos equipamentos que constituem as instalações frigoríficas, tais como: compressores, condensadores, evaporadores, válvulas, entre outros. Foi efectuado um estudo de modo a implementar um plano de gestão e manutenção das instalações frigoríficas, para que deste modo se consiga prevenir a avaria dos diferentes equipamentos. A concepção do projecto teve com base de estudo uma instalação assente numa lógica de optimização energética. Realizou-se um estudo de viabilidade económica entre a concepção de uma estação fruteira convencional e em regime de atmosfera controlada implementado em Portugal, tendo em conta a produção de fruta que advém do mercado externo. Todo o procedimento deste trabalho teve como finalidade atingir um projecto real e portanto todos os componentes e processos construtivos prescritos deverão ser rigorosamente obedecidos e considerados imprescindíveis.

Cálculo de eficiência de absorção de uma unidade de refrigeração

O presente documento constituiu o projecto do trabalho final do Mestrado em Engenharia Química realizado no Departamento de Engenharia Química do Instituto Superior de Engenharia de Lisboa do Instituto Politécnico. O desenvolvimento do presente trabalho permitiu-me abordar os processos de refrigeração de uma forma teórica e prática, o que veio complementar de forma relevante a minha formação académica. Sendo a refrigeração um processo considerável para um largo conjunto de importantes indústrias, ele também desempenha um papel importante na qualidade de vida das populações. Assim constitui um tema em permanente investigação integrada num processo de melhoria contínua. Neste trabalho partiu-se de um sistema frigorífico simples e progrediu-se passo a passo até se chegar a um ciclo de refrigeração por absorção. A refrigeração está presente transversalmente em toda a nossa sociedade, desde a conservação dos alimentos que nós comemos até às indústrias que produzem bens que consumimos diariamente. O ar-condicionado é também uma instalação muito comum nos edifícios modernos, o que nos permite controlar a temperatura e a humidade relativa no interior das nossas casas. No entanto, a indústria é por natureza um dos principais clientes dos sistemas de refrigeração, usando para tal os refrigerantes mais indicados e apropriados às temperaturas em causa. De entre os refrigerantes disponíveis destaca-se o amoníaco, o qual é sintetizado em Portugal pela Amoníaco de Portugal para a indústria adubeira. È o refrigerante eleito para percorrer a generalidade do sistema de refrigeração utilizado nas suas instalações industriais do Lavradio. Este trabalho tem por objectivo a determinação do COP (Coeficiente de Performance) da unidade de refrigeração de dupla absorção da Amoníaco Portugal e compará-la com o COP de uma unidade de compressão mecânica a funcionar de acordo com as condições operatórias existentes na mesma instalação.

Otimização de sistema de absorção, com coletores solares, para refrigeração de espaços condicionados termicamente (a chiller)

Nos dias que correm questões ambientais e considerações energéticas obrigam a uma inovação constante na procura de soluções de baixo consumo energético e de impacto ambiental baixo, nomeadamente no que diz respeito aos sistemas de climatização e refrigeração. Têm vindo a ser criadas medidas, tanto a nível internacional como nacional, no sentido de reduzir as emissões nocivas para a atmosfera, consequência do excessivo consumo de combustíveis fósseis, e do aumento da rentabilidade da energia e maior utilização de energias renováveis. O presente estudo de dimensionamento de um sistema de absorção, a brometo de lítio/água, com coletores solares, tem por base o sistema de compressão existente num edifício de serviços no centro de Lisboa. Foi efetuada uma analise simplificada dos seus dados de consumo energético, de maneira a verificar a viabilidade económica da substituição do equipamento existente e instalação de um sistema de coletores solares. Concluiu-se que a substituição do equipamento e a instalação de coletores solar, não é atrativa do ponto de vista económico, nesta solução em particular. Contudo, verifica-se uma considerável redução do impacto ambiental do consumo energético do edifício.

Concepção de sistema de refrigeração por absorção, com aquecimento por painéis solares

O presente trabalho é constituído por dois temas principais: as máquinas de absorção LiBr/H2O e NH3/H2O, e os sistemas solares capazes de fornecer calor aos geradores das máquinas. Na primeira parte são referidos os diferentes sistemas de absorção, tendo sido descrito o seu funcionamento com os respectivos esquemas de princípio tendo sempre em atenção a sua optimização energética. Fez-se um estudo sobre os processos termodinâmicos associados ao funcionamento do ciclo NH3/H2O, para as temperaturas nos diferentes componentes aplicados num sistema de climatização Após esta análise termodinâmica foi realizado um estudo concreto para uma máquina, com a potência frigorífica de 16,9 kW, valor real da máquina de absorção ROBUR Modelo GAHP-AR, que servirá de base para a implementação de um sistema de fornecimento de calor, obtido com um conjunto de painéis solares. A segunda parte deste trabalho é dedicada aos sistemas solares, com uma análise dos diversos tipos de painéis, e respectivo funcionamento. Procurámos realizar o dimensionamento e optimização dessa instalação de captação de energia solar, de modo a captar cargas térmicas para um circuito de água, e assim fornecer a energia necessária ao correcto funcionamento do gerador do sistema de absorção.

Lubrificação de compressores que aspiram fluido frigorigéneo a temperaturas inferiores a -30° C

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Fonte de carga de condensadores de alta tensão com compensação de fator potência

Trabalho Final de Mestrado para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Sistema de Torre de Refrigeração

Mestrado em Engenharia Química - Ramo Optimização Energética na Indústria Química

Otimização Energética do Sistema de Refrigeração da máquina de impregnar ZELL

Esta dissertação teve como objetivo fundamental a otimização energética do sistema de refrigeração da máquina de impregnar tela ZELL e, como objetivo adicional, a avaliação da qualidade da água do circuito, justificada pela acentuada degradação dos rolos devido à corrosão provocada pela recirculação da água de arrefecimento. Inicialmente fez-se o levantamento de informações do processo produtivo para caracterizar o funcionamento do sistema de refrigeração, tendo-se selecionado duas telas de poliéster designadas neste estudo por P1 e P2 e, também, uma tela de nylon designada por N. Foram efetuados ensaios, um para cada tela, para a atual temperatura de setpoint da água à saída da torre de arrefecimento (30ºC). Realizou-se outro ensaio para a tela N mas com uma temperatura de setpoint de 37ºC, ao qual se chamou N37. Deste modo, determinou-se as potências térmicas removidas pela água de refrigeração e as potências térmicas perdidas por radiação e por convecção, tendo-se verificado que na generalidade dos rolos as referências P1 e P2 apresentam valores mais elevados. Em termos percentuais, a potência térmica removida pela água de refrigeração nos grupos tratores 1 e 3 e no conjunto de rolos de R1 a R29 corresponde a 48%, 10% e 70%, respetivamente. Com a avaliação às necessidades de arrefecimento da máquina ZELL, confirmou-se que os caudais atuais de refrigeração dos rolos garantem condições, mais que suficientes, de funcionamento dos rolamentos. Assim sendo, fez-se uma análise no sentido da diminuição do caudal total que passou de 10,25 L/s para 7,65 L/s. Considerando esta redução, determinou-se o caudal de ar húmido a ser introduzido na torre de arrefecimento. O valor determinado foi de 4,6 m3ar húmido/s, o que corresponde a uma redução de cerca de 32% em relação ao caudal atual que é de 6,8 m3ar húmido/s. Com os resultados das análises efetuadas à água do circuito de refrigeração, concluiu-se que a água de reposição e a água de recirculação possuem má qualidade para uso na generalidade dos sistemas de refrigeração, principalmente devido aos elevados valores de concentração de ferro e condutividade elétrica, responsáveis pela intensificação da corrosão no interior dos rolos.