Estabelecimento de rotinas de operação e orientações de manutenção para a planta termelétrica do DEN/FEG/UNESP

Steam generation plants have several industrial applications, being important for the national and global energetic matrix. Operational knowledge of steam plants is extremely important to forming a Mechanical Engineer. The facilities from Faculty of Engineering of Guaratingueta have a no operated steam pilot plant, named Thermal Machine Lab. Nowadays, the Energy Department from the faculty cannot explore this lab for its classes, even being essential to consolidate the theoretical concepts with tests simulating industrial applications. The goal of this project was to restore the operational condition of equipment of steam laboratory by fixing the equipment, and creating operational scripts for them. In a close future this lab could be used for classes, research and other applications

Trigeneration using biomass energy for sustainable development

Purpose: The paper aims to design and prove the concept of micro-industry using trigeneration fuelled by biomass, for sustainable development in rural NW India. Design/methodology/approach: This is being tested at village Malunga, near Jodhpur in Rajasthan. The system components comprise burning of waste biomass for steam generation and its use for power generation, cooling system for fruit ripening and the use of steam for producing distilled water. Site was selected taking into account the local economic and social needs, biomass resources available from agricultural activities, and the presence of a NGO which is competent to facilitate running of the enterprise. The trigeneration system was designed to integrate off-the-shelf equipment for power generation using boilers of approximate total capacity 1 tonne of fuel per hour, and a back-pressure steam turbo-generator (200 kW). Cooling is provided by a vapour absorption machine (VAM). Findings: The financial analysis indicates a payback time of less than two years. Nevertheless, this is sensitive to market fluctuations and availabilities of raw materials. Originality/value: Although comparable trigeneration systems already exist in large food processing industries and in space heating and cooling applications, they have not previously been used for rural micro-industry. The small-scale (1-2 m3/h output) multiple effect distillation (3 effect plus condenser) unit has not previously been deployed at field level. © Emerald Group Publishing Limited.

Reaproveitamento de condensado e vapor flash em uma planta têxtil com ênfase no setor de acabamento

This study focused object a steam generation system, steam distribution and condensate return a textile plant located in Rio Grande do Norte. The work was based on the following objectives: Knowing the use of saturated water vapor in the dyeing and finishing processes in a textile plant; To study the various aspects of a steam distribution system to identify the ways in which energy losses occur; Obtain quantitative information of the main loss in steam generation system and steam distribution and to measure the losses, water and steam system; Using the flash steam as a means of cost reduction. For it was made use of the calculation of financial gains made in their respective improvements. As a database for the development of working registers are used in industrial processes, data from utility systems, laboratory data analysis and on-line analyzers, covering the period 2013. Using the principles set conservation laws mass and energy, those data showed that the loss of water and energy in the steam system are significant and that the environmental and economic gains to be obtained with improvement actions are quite significant. Based on the data and results suggest that future studies deem the continuity approach to steam generation systems, distribution and mainly condensate return.

Diseño de una turbina experimental de vapor de baja potencia.

Este trabajo se enfoca en el diseño de una turbina de vapor de carácter experimental para simular, en un laboratorio de transferencia térmica, la dinámica propia de una turbina de mayor tamaño en el circuito secundario de un ciclo de potencia. La máquina diseñada produciría 185 kW de potencia en el eje a 9.000 RPM con un rendimiento interno del 88 %, tomando en la entrada 0,4 kg/s de vapor saturado a 40 bar y descargando a una presión de 1,5 bar. Se desarrolló la teoría de turbomáquinas necesaria para realizar los cálculos fuidodinámicos y se propuso un método de diseño apropiado para el alcance del trabajo. Se decidió que la turbina sería de tres etapas, dos Curtis y una de impulso, y se realizaron los cálculos correspondientes. Una vez que el diseño fluidodinámico estaba definido, se procedió a dimensionar los distintos elementos mecánicos, con el alcance correspondiente a ingeniería conceptual y básica. Se realizaron detalladamente los cálculos propios del dimensionado del rotor (eje y discos), rodamientos, carcasa, válvula de seguridad de presión y asociados. Además se presentó el diseño conceptual de los elementos restantes, sistema de control y otros auxiliares. Finalmente, se realizaron los modelos en software 3D de todas las piezas y se produjeron los planos correspondientes.

Evaluación de la integridad estructural de tubos de generadores de vapor con defectos volumétricos debidos al fretting.

Los Generadores de vapor (GVs) en una central nuclear están conformados por un manojo de tubos que actúan como una barrera entre el sistema primario contaminado y el secundario. A través de los tubos de GVs (TGVs) se desarrolla el intercambio de calor que produce el vapor que después accionará las turbinas de la central. Estos componentes están sometidos a unas condiciones térmicas, químicas y mecánicas bastante severas, que pueden provocar la aparición de defectos geométricos y volumétricos comprometiendo su integridad estructural. Es por esta razón que el mantenimiento de los GVs es importante para la operación económica y segura de las centrales nucleares. Uno de los principales mecanismos de desgaste de los tubos de GVs es el fenómeno conocido como fretting. El mismo provoca el adelgazamiento de las paredes de los TGVs debido a pequeños movimientos relativos entre superficies en contacto. Dado el caso particular de los GVs del reactor CAREM-25 en los que el circuito primario se encuentra del lado externo de los tubos que lo constituyen, la ocurrencia de este mecanismo de daño podría comprometer la integridad de los mismos haciéndolos más susceptibles al daño por colapso. El presente trabajo constituye una continuación del Proyecto integrador finalizado en el 2015 por Pablo Lazo en el que se evaluó la influencia de efectos de ovalización en el colapso de los tubos de los GVs. Se evalúa ahora la influencia de defectos volumétricos debido a fretting. Esto se realizó a través de modelos numéricos que estiman la presión de colapso en los tubos con y sin defecto. Los resultados de los modelos se compararon con resultados de expresiones analíticas obtenidas por otros autores, valores experimentales propios y otros valores de referencia. A partir del análisis de los resultados se derivaron algunas conclusiones que ayudan a entender el comportamiento de los tubos de GVs con defectos debido a mecanismo de daño por fretting. Además se desarrollaron expresiones matemáticas que ayudan a definir las dimensiones de los defectos que comprometen la integridad estructural de los TGVs en el caso del reactor CAREM-25.

Diseño de una turbina experimental de vapor de baja potencia.

Este trabajo se enfoca en el diseño de una turbina de vapor de carácter experimental para simular, en un laboratorio de transferencia térmica, la dinámica propia de una turbina de mayor tamaño en el circuito secundario de un ciclo de potencia. La máquina diseñada produciría 185 kW de potencia en el eje a 9.000 RPM con un rendimiento interno del 88 %, tomando en la entrada 0,4 kg/s de vapor saturado a 40 bar y descargando a una presión de 1,5 bar. Se desarrolló la teoría de turbomáquinas necesaria para realizar los cálculos fuidodinámicos y se propuso un método de diseño apropiado para el alcance del trabajo. Se decidió que la turbina sería de tres etapas, dos Curtis y una de impulso, y se realizaron los cálculos correspondientes. Una vez que el diseño fluidodinámico estaba definido, se procedió a dimensionar los distintos elementos mecánicos, con el alcance correspondiente a ingeniería conceptual y básica. Se realizaron detalladamente los cálculos propios del dimensionado del rotor (eje y discos), rodamientos, carcasa, válvula de seguridad de presión y asociados. Además se presentó el diseño conceptual de los elementos restantes, sistema de control y otros auxiliares. Finalmente, se realizaron los modelos en software 3D de todas las piezas y se produjeron los planos correspondientes.

Evaluación de la integridad estructural de tubos de generadores de vapor con defectos volumétricos debidos al fretting.

Los Generadores de vapor (GVs) en una central nuclear están conformados por un manojo de tubos que actúan como una barrera entre el sistema primario contaminado y el secundario. A través de los tubos de GVs (TGVs) se desarrolla el intercambio de calor que produce el vapor que después accionará las turbinas de la central. Estos componentes están sometidos a unas condiciones térmicas, químicas y mecánicas bastante severas, que pueden provocar la aparición de defectos geométricos y volumétricos comprometiendo su integridad estructural. Es por esta razón que el mantenimiento de los GVs es importante para la operación económica y segura de las centrales nucleares. Uno de los principales mecanismos de desgaste de los tubos de GVs es el fenómeno conocido como fretting. El mismo provoca el adelgazamiento de las paredes de los TGVs debido a pequeños movimientos relativos entre superficies en contacto. Dado el caso particular de los GVs del reactor CAREM-25 en los que el circuito primario se encuentra del lado externo de los tubos que lo constituyen, la ocurrencia de este mecanismo de daño podría comprometer la integridad de los mismos haciéndolos más susceptibles al daño por colapso. El presente trabajo constituye una continuación del Proyecto integrador finalizado en el 2015 por Pablo Lazo en el que se evaluó la influencia de efectos de ovalización en el colapso de los tubos de los GVs. Se evalúa ahora la influencia de defectos volumétricos debido a fretting. Esto se realizó a través de modelos numéricos que estiman la presión de colapso en los tubos con y sin defecto. Los resultados de los modelos se compararon con resultados de expresiones analíticas obtenidas por otros autores, valores experimentales propios y otros valores de referencia. A partir del análisis de los resultados se derivaron algunas conclusiones que ayudan a entender el comportamiento de los tubos de GVs con defectos debido a mecanismo de daño por fretting. Además se desarrollaron expresiones matemáticas que ayudan a definir las dimensiones de los defectos que comprometen la integridad estructural de los TGVs en el caso del reactor CAREM-25.

Cost efficiency of Japanese steam power generation companies : a Bayesian comparison of random and fixed frontier models

This study analyses and compares the cost efficiency of Japanese steam power generation companies using the fixed and random Bayesian frontier models. We show that it is essential to account for heterogeneity in modelling the performance of energy companies. Results from the model estimation also indicate that restricting CO2 emissions can lead to a decrease in total cost. The study finally discusses the efficiency variations between the energy companies under analysis, and elaborates on the managerial and policy implications of the results.

Regulation, pollution and heterogeneity in Japanese steam power generation companies

In this paper, the random stochastic frontier model is used to estimate the technical efficiency of Japanese steam power generation companies taking into regulation and pollution. The companies are ranked according to their productivity for the period 1976-2003 and homogenous and heterogeneous variables in the cost function are disentangled. Policy implication is derived.

Steam : its generation and use /

Mode of access: Internet.

Steam, its generation and use.

Vols. for <41st.ed.-> accompanied by CD-ROM version.

The cooling steam of the Polar Express : historical origins, properties and implications of performance capture

As the first academically rigorous interrogation of the generation of performance within the global frame of the motion capture volume, this research presents a historical contextualisation and develops and tests a set of first principles through an original series of theoretically informed, practical exercises to guide those working in the emergent space of performance capture. It contributes a new understanding of the framing of performance in The Omniscient Frame, and initiates and positions performance capture as a new and distinct interdisciplinary discourse in the fields of theatre, animation, performance studies and film.

Unbalance identification in large steam turbo-generator unit using a model-based method

Fault identification in industrial machine is a topic of major importance under engineering point of view. In fact, the possibility to identify not only the type, but also the severity and the position of a fault occurred along a shaft-line allows quick maintenance and shorten the downtime. This is really important in the power generation industry where the units are often of several tenths of meters long and where the rotors are enclosed by heavy and pressure-sealed casings. In this paper, an industrial experimental case is presented related to the identification of the unbalance on a large size steam turbine of about 1.3 GW, belonging to a nuclear power plant. The case history is analyzed by considering the vibrations measured by the condition monitoring system of the unit. A model-based method in the frequency domain, developed by the authors, is introduced in detail and it is then used to identify the position of the fault and its severity along the shaft-line. The complete model of the unit (rotor – modeled by means of finite elements, bearings – modeled by linearized damping and stiffness coefficients and foundation – modeled by means of pedestals) is analyzed and discussed before being used for the fault identification. The assessment of the actual fault was done by inspection during a scheduled maintenance and excellent correspondence was found with the identified one by means of authors’ proposed method. Finally a complete discussion is presented about the effectiveness of the method, even in presence of a not fine tuned machine model and considering only few measuring planes for the machine vibration.

Comparison of CO2 and steam in transcritical Rankine cycles for concentrated solar power

High temperature, high pressure transcritical condensing CO2 cycle (TC-CO2) is compared with transcritical steam (TC-steam) cycle. Performance indicators such as thermal efficiency, volumetric flow rates and entropy generation are used to analyze the power cycle wherein, irreversibilities in turbo-machinery and heat exchangers are taken into account. Although, both cycles yield comparable thermal efficiencies under identical operating conditions, TC-CO2 plant is significantly compact compared to a TC-steam plant. Large specific volume of steam is responsible for a bulky system. It is also found that the performance of a TC-CO2 cycle is less sensitive to source temperature variations, which is an important requirement of a solar thermal system. In addition, issues like wet expansion in turbine and vacuum in condenser are absent in case of a TC-CO2 cycle. External heat addition to working fluid is assumed to take place through a heat transfer fluid (HTF) which receives heat from a solar receiver. A TC-CO2 system receives heat though a single HTF loop, whereas, for TC-steam cycle two HTF loops in series are proposed to avoid high temperature differential between the steam and HTF. (C) 2013 P. Garg. Published by Elsevier Ltd.