Projeto de uma instalação de climatização para um edifício hospitalar

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

Aplicação de redes neuronais artificiais à deteção e isolamento de falhas em processos industriais

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

A remote engineering solution for automating a roller hearth kiln

Remote engineering (also known as online engineering) may be defined as a combination of control engineering and telematics. In this area, specific activities require computacional skills in order to develop projects where electrical devives are monitored and / or controlled, in an intercative way, through a distributed network (e.g. Intranet or Internet). In our specific case, we will be dealing with an industrial plant. Within the last few years, there has been an increase in the number of activities related to remote engineering, which may be connected to the phenomenon of the large extension experienced by the Internet (e.g. bandwith, number of users, development tools, etc.). This increase opens new and future possibilities to the implementation of advance teleworking (or e-working) positions. In this paper we present the architecture for a remote application, accessible through the Internet, able to monitor and control a roller hearth kiln, used in a ceramics industry for firing materials. The proposed architecture is based on a micro web server, whose main function is to monitor and control the firing process, by reading the data from a series of temperature sensors and by controlling a series of electronic valves and servo motors. This solution is also intended to be a low-cost alternative to other potential solutions. The temperature readings are obtained through K-type thermopairs and the gas flow is controlled through electrovalves. As the firing process should not be stopped before its complete end, the system is equipped with a safety device for that specific purpose. For better understanding the system to be automated and its operation we decided to develop a scale model (100:1) and experiment on it the devised solution, based on a Micro Web Server.

Late Quaternary warm marine mollusks from Santa Maria (Azores); paleoecologic and paleobiogeographic considerations

The sub-fossil fauna from the Late Quaternary marine deposits of Santa Maria is made of more than 50 species of gastropods and bivalves, 19 of them collected recently and for the first time in the northern coast of the island (Lagoinhas Bay). The sub-fossil shells are found in deposits of beach sands, situated 2-3 meters above the present low tide. The carbonated sands from the basal part of the succession yield an autochthonous association of borers dominated by the bivalve Myoforceps aristata (Dillwin, 1817). Upwards, the marine sands contain concentrations of beach drift shells, including well-preserved supratidal and intertidal gastropods, among them a large number of Rissoidae. The bivalve fauna is dominated by disarticulated valves of Ervilia castanea (Montagu, 1803), a small infaunal coloniser of mobile sandy substrates. The composition of the fauna is made essentially of West European species, many of them common to the West Coast of Portugal. However, a few "warm guests" with West African or Caribbean affinities were also found, suggesting a close relation with some of the "Tyrrhenian" warm associations found in the Western Mediterranean.

Projecto de um sistema de rega para uma exploração agrícola na Beira Gomes

Trabalho de Projecto de Natureza Científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Infective endocarditis (IE) first diagnosed at autopsy: analysis of 31 cases in Ribeirão Preto, Brazil

Thirty one infective endocarditis (IE) fatal cases whose diagnosis was first obtained at autopsy were studied. The clinical data of these patients (Group 1) showed significant differences compared to other 141 IE cases (Group 2). The average age of 53 years in Group 1 patients was 18 years higher than that of Group 2. The Group 1 patients had a low frequency of IE predisposing heart disease. Both patient groups presented fever (about 87%), but a significant low frequency of cardiac murmur (25.8%) was observed in Group 1 patients and echocardiography tests were performed in only 16.1%, suggesting that IE diagnosis was not suspected. Likewise, although most Group 1 patients appeared with severe acute illness, they did not present the classic IE clinical presentation. Blood cultures were performed in only 64.5% of the Group 1 patients. However, bacteria were isolated in 70% of these blood cultures and Staphylococcus aureus was isolated in 71.4%. The bacteria attacked mitral and aortic valves. Complications such as embolizations and cardiac failure occurred in almost half of the cases and they also presented with infections of the lungs, urinary tract, and central nervous system. Medical procedures were performed in practically all fatal cases whose diagnosis was first obtained at autopsy. Sepsis occurred in about half of the patients and it was followed by shock in more than 25%. This form of IE must be suspected in mature and in old febrile hospitalized patients having infection predisposing diseases, embolization, and suffering medical procedures.

Novas Próteses para Substituição Valvular Cardíaca

This paper focus on the most common used prosthesis for replacement of diseased heart valves, when repair is not feasible. A brief historical review is made. New prosthesis and the trends for the future are also addressed.

Mitral Valve Myxomas: an Unusual Entity

Primary tumours of the heart are uncommon entities, cardiac myxomas being the most frequent. However, mitral valve myxomas are exceptionally rare. In the last 12 years, there have been 25 myxomas diagnosed at our institution, with only two of them originating from the mitral valve. Both patients were female, the first, 25, and the second, 72 years old. The younger patient was very symptomatic with a large mass, 4 cm long, which involved both leaflets causing significant obstruction to the left ventricular inflow. The second one had a smaller mass located at the atrial side of the posterior leaflet that only produced some flow divergence. Neither of them had constitutional nor embolic symptoms. Both patients were submitted to emergent surgical resection that in the first case involved the mitral valve and replacement with mechanical prosthesis. The macroscopic appearance of these tumours suggested a malignant aetiology which may represent somewhat different features of the myxomas when originating from the cardiac valves. Both patients are well reflecting the good prognosis of this illness after resection, although the younger patient was re-operated because of prosthetic valve obstruction and suspicion of recurrence that was not confirmed. Because of the illustrative images and different presentations, we found it interesting to report and discuss them together.

Acute Bivalvular Left-Sided Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus Endocarditis with Cardiac, Cerebral, Renal and Septic Complications

Infective endocarditis (IE) is now rare in developed countries, but its prevalence is higher in elderly patients with prosthetic valves, diabetes, renal impairment, or heart failure. An increase in health-care associated IE (HCAIE) has been observed due to invasive maneuvers (30% of cases). Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and Enterococcus are the most common agents in HCAIE, causing high mortality and morbidity. We review complications of IE and its therapy, based on a patient with acute bivalvular left-sided MRSA IE and a prosthetic aortic valve, aggravated by congestive heart failure, stroke, acute immune complex glomerulonephritis, Candida parapsilosis fungémia and death probably due to Serratia marcescens sepsis. The HCAIE was assumed to be related to three temporally associated in-hospital interventions considered as possible initial etiological mechanisms: overcrowding in the hospital environment,iv quinolone therapy and red blood cell transfusion. Later in the clinical course,C. parapsilosis and S. marcescens septicemia were considered to be possible secondary etiological mechanisms of HCAIE.

Diagnóstico energético da indústria de pneus e sugestões de melhoria

Cada vez mais a indústria tem vindo a sofrer algumas mudanças no seu processo produtivo. Hoje, mais que nunca, é preciso garantir que as instalações produtivas sejam as mais eficientes possíveis, procurando a racionalização da energia com um decrescimento dos custos. Deste modo o objectivo desta dissertação é o diagnóstico energético na fábrica de pneus e sugestões de melhoria na empresa CNB/CAMAC. A realização de um diagnóstico energético, para a detecção de desperdícios de energia tem sido amplamente utilizada. A optimização irá prospectar potenciais de mudanças e aplicação de tecnologias de eficiência energética. Pretende-se deste modo travar o consumo energético sem que seja afectada a produção, já que a empresa é considerada consumidora intensiva de energia. Na empresa CNB/CAMAC há consumo de fuelóleo, gasóleo, vapor e energia eléctrica, sendo o vapor a forma de energia mais consumida (36,1%) seguido da energia eléctrica (33,8%), fuelóleo (29,9) e gasóleo (0,3%). O levantamento energético permitiu estudar a influência de algumas variáveis, nos consumos anuais da energia, e assim apresentar propostas de melhoria. Uma das propostas analisadas foi a possibilidade de efectuar um isolamento térmico a algumas válvulas no equipamento de produção e distribuição de vapor. Este isolamento conduziria a uma poupança de 33.540 kWh/ano. Também se propôs o isolamento dos tubos de transporte de vapor no sector da vulcanização o que geraria uma poupança de 549.826 kWh/ano. Sugere-se a implementação de um economizador na caldeira nº1 uma vez que a temperatura média dos gases de chaminé se situa á volta dos 311ºC. Uma vez que existe a pré instalação de um sistema de cogeração, sugere-se que este seja finalizado. Propôs-se a implementação de balastros electrónicos, que conduziria a uma diminuição em energia eléctrica de 33.5877 kWh/ano. Também se propõe a eliminação das fugas de ar na rede de distribuição do ar comprimido poupando assim 12,96kW/h.

Uso Sustentável de Vapor

Em 2006, a IEA (Agência Internacional de Energia), publicou alguns estudos de consumos mundiais de energia. Naquela altura, apontava na fabricação de produtos, um consumo mundial de energia elétrica, de origem fóssil de cerca 86,16 EJ/ano (86,16×018 J) e um consumo de energia nos sistemas de vapor de 32,75 EJ/ano. Evidenciou também nesses estudos que o potencial de poupança de energia nos sistemas de vapor era de 3,27 EJ/ano. Ou seja, quase tanto como a energia consumida nos sistemas de vapor da U.E. Não se encontraram números relativamente a Portugal, mas comparativamente com outros Países publicitados com alguma similaridade, o consumo de energia em vapor rondará 0,2 EJ/ano e por conseguinte um potencial de poupança de cerca 0,02 EJ/ano, ou 5,6 × 106 MWh/ano ou uma potência de 646 MW, mais do que a potência de cinco barragens Crestuma/Lever! Trata-se efetivamente de muita energia; interessa por isso perceber o onde e o porquê deste desperdício. De um modo muito modesto, pretende-se com este trabalho dar algum contributo neste sentido. Procurou-se evidenciar as possibilidades reais de os utilizadores de vapor de água na indústria reduzirem os consumos de energia associados à sua produção. Não estão em causa as diferentes formas de energia para a geração de vapor, sejam de origem fóssil ou renovável; interessou neste trabalho estudar o modo de como é manuseado o vapor na sua função de transporte de energia térmica, e de como este poderá ser melhorado na sua eficiência de cedência de calor, idealmente com menor consumo de energia. Com efeito, de que servirá se se optou por substituir o tipo de queima para uma mais sustentável se a jusante se continuarem a verificarem desperdícios, descarga exagerada nas purgas das caldeiras com perda de calor associada, emissões permanentes de vapor para a atmosfera em tanques de condensado, perdas por válvulas nos vedantes, purgadores avariados abertos, pressão de vapor exageradamente alta atendendo às temperaturas necessárias, “layouts” do sistema de distribuição mal desenhados, inexistência de registos de produção e consumos de vapor, etc. A base de organização deste estudo foi o ciclo de vapor: produção, distribuição, consumo e recuperação de condensado. Pareceu importante incluir também o tratamento de água, atendendo às implicações na transferência de calor das superfícies com incrustações. Na produção de vapor, verifica-se que os maiores problemas de perda de energia têm a ver com a falta de controlo, no excesso de ar e purgas das caldeiras em exagero. Na distribuição de vapor aborda-se o dimensionamento das tubagens, necessidade de purgas a v montante das válvulas de controlo, a redução de pressão com válvulas redutoras tradicionais; será de destacar a experiência americana no uso de micro turbinas para a redução de pressão com produção simultânea de eletricidade. Em Portugal não se conhecem instalações com esta opção. Fabricantes da República Checa e Áustria, têm tido sucesso em algumas dezenas de instalações de redução de pressão em diversos países europeus (UK, Alemanha, R. Checa, França, etc.). Para determinação de consumos de vapor, para projeto ou mesmo para estimativa em máquinas existentes, disponibiliza-se uma série de equações para os casos mais comuns. Dá-se especial relevo ao problema que se verifica numa grande percentagem de permutadores de calor, que é a estagnação de condensado - “stalled conditions”. Tenta-se também evidenciar as vantagens da recuperação de vapor de flash (infelizmente de pouca tradição em Portugal), e a aplicação de termocompressores. Finalmente aborda-se o benchmarking e monitorização, quer dos custos de vapor quer dos consumos específicos dos produtos. Esta abordagem é algo ligeira, por manifesta falta de estudos publicados. Como trabalhos práticos, foram efetuados levantamentos a instalações de vapor em diversos sectores de atividades; 1. ISEP - Laboratório de Química. Porto, 2. Prio Energy - Fábrica de Biocombustíveis. Porto de Aveiro. 3. Inapal Plásticos. Componentes de Automóvel. Leça do Balio, 4. Malhas Sonix. Tinturaria Têxtil. Barcelos, 5. Uma instalação de cartão canelado e uma instalação de alimentos derivados de soja. Também se inclui um estudo comparativo de custos de vapor usado nos hospitais: quando produzido por geradores de vapor com queima de combustível e quando é produzido por pequenos geradores elétricos. Os resultados estão resumidos em tabelas e conclui-se que se o potencial de poupança se aproxima do referido no início deste trabalho.

Projeto de uma unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico pela via supercrítica

A concretização deste estágio na INCBIO teve como principal objetivo o projeto e dimensionamento de uma unidade de produção de biodiesel por transesterificação nãocatalítica num reator ultrassónico com condições supercríticas de pressão e temperatura. Com vista à concretização do trabalho, iniciou-se a realização do estudo do estado da arte relativo à produção de biodiesel, com particular enfoque na produção de biodiesel por via catalítica e por via supercrítica e na produção de biodiesel com uso de tecnologia ultrassónica. Conclui-se que nenhum estudo contempla a combinação simultânea da produção de biodiesel por via supercrítica através da tecnologia ultrassónica. Este estudo do estado da arte permitiu ainda definir as condições de temperatura, pressão e rácio mássico (250 °C, 95 bar e 1:1 respetivamente) a considerar no projeto da unidade de produção de biodiesel deste trabalho. Com base no estudo do estado da arte efetuado e com base nas características da matéria procedeu-se à definição do processo de produção de biodiesel. Para a definição do processo começou-se por elaborar o diagrama de blocos do processo (BFD) e o diagrama de fluxo do processo (PFD). Com base nos diagramas e na composição da matéria-prima, procedeu-se à quantificação dos reagentes (metanol) com base na estequiometria das reações envolvidas e ao cálculo do balanço de massa. O balanço de massa foi calculado com base na estequiometria das reações envolvidas e foi também calculado através do software de simulação ASPEN PLUS. Após o cálculo do balanço de massa elaborou-se o diagrama de tubulação e instrumentação (P&ID), que contém todos os equipamentos, válvulas, instrumentação e tubagens existentes na unidade. Após a definição do processo e cálculo do balanço de massa procedeu-se ao dimensionamento mecânico e cálculo hidráulico dos tanques, tubagem, bombas, permutador de calor, reator ultrassónico, válvulas de controlo e instrumentação de acordo com as normas ASME. Nesta fase do trabalho foram consultados diversos fornecedores possíveis para a compra de todo o material necessário. O dimensionamento mecânico e cálculo hidráulico efetuados permitiram, entre outras informações relevantes, obter as dimensões necessárias à construção do layout e à elaboração do desenho 3D. Com os resultados obtidos e desenhos elaborados, é possível avançar com a construção da unidade, pelo que pode-se inferir que o objetivo de projetar uma unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas foi alcançado. Por fim, efetuou-se uma análise económica detalhada que possibilita a comparação de uma unidade de produção de biodiesel por via catalítica (unidade de produção da INCBIO) com a unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas (unidade projetada neste trabalho). Por questões de confidencialidade, não foram revelados maior parte dos resultados da análise económica efetuada. No entanto, conclui-se que os custos de construção da unidade de produção de biodiesel num reator ultrassónico com condições supercríticas são mais baixos cerca de 35 a 40%, quando comparados com os custos de construção da unidade de produção de biodiesel por via catalítica, evidenciando assim que a combinação em simultâneo das condições supercríticas com a tecnologia ultrassónica possibilita a diminuição dos custos de produção.

Prosthetic Mitral Valve Thrombosis in Pregnancy: From Thrombolysis to Anticoagulation

INTRODUCTION: Pregnant women with mechanical prosthetic heart valves are at increased risk for valve thrombosis. Management decisions for this life-threatening complication are complex. Open-heart surgery has a very high risk of maternal mortality and fetal loss. Bleeding and embolic risks associated with thrombolytic agents, the limited efficacy of thrombolysis in certain subgroups, and a lack of experience in the setting of pregnancy raise important concerns. CASE REPORT: We report a case of mitral prosthetic valve thrombosis in early pregnancy, which was successfully treated with streptokinase. Ten years later, the same patient had an uneventful pregnancy, throughout which acenocoumarol was maintained. CONCLUSION: With this case we review the prevention (with oral anticoagulant therapy) and treatment of prosthetic valve thrombosis during pregnancy, which is important for both obstetrician and cardiologist.

Aortic and Tricuspid Endocarditis in Hemodialysis Patient with Systemic and Pulmonary Embolism

This is a case report of a 43-year-old Caucasian male with end-stage renal disease being treated with hemodialysis and infective endocarditis in the aortic and tricuspid valves. The clinical presentation was dominated by neurologic impairment with cerebral embolism and hemorrhagic components. A thoracoabdominal computerized tomography scan revealed septic pulmonary embolus. The patient underwent empirical antibiotherapy with ceftriaxone, gentamicin and vancomycin, and the therapy was changed to flucloxacilin and gentamicin after the isolation of S. aureus in blood cultures. The multidisciplinary team determined that the patient should undergo valve replacement after the stabilization of the intracranial hemorrhage; however, on the 8th day of hospitalization, the patient entered cardiac arrest due to a massive septic pulmonary embolism and died. Despite the risk of aggravation of the hemorrhagic cerebral lesion, early surgical intervention should be considered in high-risk patients.

Experimental high-throughput adsorption unit for multi-evaluation of adsorbents for gas capture, storage and separation applications

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Bioquímica