A capacidade de avaliar de forma segura a vida remanescente de componentes que operam na zona de fluência, garantindo a integridade estrutural entre inspeções, tornou-se um fator de extrema importância na operação de caldeiras que já operam há muitos anos, freqüentemente já tendo suplantado a vida de projetos. O superaquecedor da caldeira de CO da REFAP que já opera há 30 anos dentro da zona de fluência, foi avaliado baseado na metodologia proposta no API STD 530 para determinação da sua vida remanescente, com o objetivo de garantir a sua continuidade operacional de forma segura. Foram utilizadas duas abordagens para o tratamento dos dados de temperatura e pressão ao longo dos anos: uma baseada em intervalos de inspeção, e outra, baseada em uma metodologia de árvore de decisões, separando os dados em faixas de temperatura. As duas abordagens foram analisadas e mostraram resultados semelhantes. Com base nos resultados, pode-se afirmar que, respeitadas às condições de projeto, não é esperado que o superaquecedor da caldeira de CO da REFAP venha a falhar por fluência nos próximos anos. / The ability to assess correctly the remaining life of components operating in the creep range, ensuring integrity between inspections intervals, has become a major factor in the operation of boilers that have already been operating for many years, often having already supplanted the design life. The superheater of the CO boiler from REFAP, which has been active for 30 years in the creep range, was assessed based on the methodology proposed in API STD 530 to determine their remaining life, aiming at ensuring operational continuity in a safe way. Two approaches are used for the treatment of temperature and pressure data over the years: one based on inspection intervals, and another based on a methodology of decisiontree, separating the data in temperature ranges. Both approaches were analyzed and showed similar results. Based on the results, it is possible to say that, as long as the design conditions are respected, it is not expected that the superheater of REFAP CO boiler will fail by creep in the coming years.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-01-25Bitstream added on 2014-06-13T21:00:27Z : No. of bitstreams: 1 oliva_rv_me_guara.pdf: 1375478 bytes, checksum: 3262d22d7d9ad344b00c640163dc65e0 (MD5) / Traditional technologies used to generate vacuum for steelmaking are steam ejectors, liquid ring vacuum pumps and systems combined of them. The steam ejector system has a capacity to generate a medium vacuum 101 kPa (1 atm) a 0,1 Pa (0,01 mbar), the liquid ring pumps only reach 3 kPa (30 mbar) and dried pump cover the range of 101 kPa (1 atm) até 67 Pa (0,67 mbar), band required for use in secondary metallurgy and is the limit of this technology. In this work was realized a case study in the industrial sector that uses the vacuum generation through steam ejectors superheated at 250 ° C and 1,2 MPa (12 kgf/cm2). The vacuum is needed for removal of undesirable gases in the composition of the steel as nitrogen, oxygen, hydrogen and sulfur which causes weakness in the crystalline structure. Currently there have been technological innovations for vacuum generation in applications in VD (vacuum degassing), vacuums until to 67 Pa (0,67 mbar) and VOD (decarburization) for vacuums of 8-20 kPa (80-200 mbar). One of these innovations is mechanical pumps dried formed by three-stage vacuum, joining various technologies, the first and second rotor roots and the third screw rotor. In this study the objective was to measure the real returns offered by the steam ejector system, along with the performance of the boiler compared to the new dry pump technology in steel making industry, will present the advantages, disadvantages and cost effective to replace the vacuum generating system. Representing a 92,7% reduction in energy consumption and 81,4 % reduction in operating costs

A presente tese de doutorado apresenta, pela primeira vez, a produção de estruturas tridimensionais (3D) de nanotubos de carbono (NTC), nomeadas esponjas de NTC, por deposição química de vapor (CVD) empregando o catalisador sólido nanoestruturado em pó (magnésio ferrita - MgFe2O4). As nanopartículas de MgFe2O4 foram produzidas por síntese de combustão em solução (SCS). Esta técnica permite a produção de pós nanoestruturados de baixo custo e elevada qualidade. Sabe-se que as nanopartículas de MgFe2O4 são excelentes catalisadores para a produção de nanotubos de carbono (NTC). Propriedades como área superficial, inversão do espinélio, tamanho de cristalito, grau de aglomeração e sua correlação com as forças de van der Waals foram examinadas nesta tese. A síntese de arquiteturas 3D de NTC continua sendo um dos desafios mais importantes na nanotecnologia. Estes sistemas possuem um grande potencial para supercapacitores, eletrodos catalíticos, músculos artificiais e em aplicações ambientais. Nesta tese, realizou-se o estudo detalhado da influência dos parâmetros de síntese por CVD na obtenção de esponjas de NTC. Parâmetros como tempo de síntese, temperatura, fluxo de hidrogênio, fluxo de hexano e quantidade de catalisador empregado foram avaliados. A rota de síntese desenvolvida dispensa sistemas de aerossol, agentes dopantes e catalisadores comerciais, reduzindo significativamente o custo e a complexidade da síntese de esponjas de NTC, facilitando a reprodutibilidade. Ao final do estudo foi possível obter-se uma rota de síntese padrão com os seguintes parâmetros: 0,100 g de quantidade de catalisador, 100 cm3/min de fluxo de Hidrogênio, 40 minutos de tempo de síntese, 850º C de temperatura, 150 cm3/min de fluxo de Hexano e 300 cm3/min de fluxo de Argônio. Partindo deste padrão foi possível obter esponjas de NTC com tamanho de 8,78 mm de altura x 14 cm de comprimento x 9,9 mm de largura com cerca de 0,770 g. As esponjas sintetizadas apresentaram resistência à deformação mecânica e a temperatura, além de alta absorção de fluidos apolares (cerca de 1600 % em peso de gasolina e óleo diesel em apenas um minuto de contato). Estas propriedades indicam que as esponjas produzidas são fortes candidatas para aplicações ambientais. / This PhD thesis presents, for the first time, the production of carbon nanotube (CNT) sponges by chemical vapor deposition (CVD) employing solid nanopowered catalyst (magnesium-ferrite - MgFe2O4). Nanoparticles of MgFe2O4 were produced by solution combustion synthesis (SCS). This technique allows the production of low cost and high quality nanostructured powders. It is known that nanoparticles of MgFe2O4 are excellent catalysts for the production of carbon nanotubes. Properties such as surface area, spinel inversion, crystallite size, degree of agglomeration and its correlation with van der Waals forces were examined in this thesis. The synthesis of CNT 3D architectures remains one of the most important challenges in nanotechnology nowadays. These systems have high potential for application as supercapacitors, catalytic electrodes, artificial muscles and environmental applications. In this thesis, it was carried out a detailed study of the influence of the CVD synthesis parameters in the obtaining of CNT 3D Sponges. Parameters such as synthesis duration time, temperature, hydrogen flow, hexane flow and amount of catalyst employed were evaluated. The developed synthesis route dispenses aerosol systems, dopant agents and commercial catalysts, reducing significantly the synthesis cost and complexity, in a synthesis of easy reproducibility. At the end of the study, t was possible to obtain a standard synthesis route with the following parameters: 0.100 g of catalyst amount, 100 cm 3 / min of Hydrogen flow, 40 minutes of synthesis time, 850 ° C of temperature, 150 cm 3 / min of Hexane flow and 300 cm 3 / min of Argon flow. From this standard it was possible to was possible to obtain 3D CNT sponges with a size of 8.78 mm in height x 14 cm in length x 9.9 mm thick, weighting about 0.770 g. Macrostructure resistance to mechanical deformation and temperature, besides the high absorption of non-polar fluids (about 1600 wt. % to gasoline and diesel oil in only one minute of contact between them), indicate that the produced sponge is a strong candidate for environmental applications.

A capacidade de avaliar de forma segura a vida remanescente de componentes que operam na zona de fluência, garantindo a integridade estrutural entre inspeções, tornou-se um fator de extrema importância na operação de caldeiras que já operam há muitos anos, freqüentemente já tendo suplantado a vida de projetos. O superaquecedor da caldeira de CO da REFAP que já opera há 30 anos dentro da zona de fluência, foi avaliado baseado na metodologia proposta no API STD 530 para determinação da sua vida remanescente, com o objetivo de garantir a sua continuidade operacional de forma segura. Foram utilizadas duas abordagens para o tratamento dos dados de temperatura e pressão ao longo dos anos: uma baseada em intervalos de inspeção, e outra, baseada em uma metodologia de árvore de decisões, separando os dados em faixas de temperatura. As duas abordagens foram analisadas e mostraram resultados semelhantes. Com base nos resultados, pode-se afirmar que, respeitadas às condições de projeto, não é esperado que o superaquecedor da caldeira de CO da REFAP venha a falhar por fluência nos próximos anos. / The ability to assess correctly the remaining life of components operating in the creep range, ensuring integrity between inspections intervals, has become a major factor in the operation of boilers that have already been operating for many years, often having already supplanted the design life. The superheater of the CO boiler from REFAP, which has been active for 30 years in the creep range, was assessed based on the methodology proposed in API STD 530 to determine their remaining life, aiming at ensuring operational continuity in a safe way. Two approaches are used for the treatment of temperature and pressure data over the years: one based on inspection intervals, and another based on a methodology of decisiontree, separating the data in temperature ranges. Both approaches were analyzed and showed similar results. Based on the results, it is possible to say that, as long as the design conditions are respected, it is not expected that the superheater of REFAP CO boiler will fail by creep in the coming years.

Orientador: Maria Alvina Krähenbühl / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-17T04:16:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_LucianaYumiAkisawa_D.pdf: 1464377 bytes, checksum: 8980b0b6666145c777fdc5a801fdf850 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O biodiesel e um combustível biodegradável, renovável e com menor emissão de gases poluentes do que o petrodiesel. Ele e composto por ésteres alquilícos de ácidos graxos obtidos pela transesterificação de óleos ou gorduras com um álcool de cadeia curta como o metanol ou o etanol. Os ésteres etílicos resultantes da transesterificação com o etanol ainda são pouco caracterizados. Dados de suas propriedades termofísicas e de equilíbrio de fases; que são muito importantes para o projeto, modelagem, simulação e otimização do processo de produção do biodiesel, são escassos na literatura. Neste trabalho determinaram-se dados de pressão de vapor dos ésteres laurato de etila, miristato de etila, palmitato de etila, estearato de etila, oleato de etila e linoleato de etila, e dados de equilíbrio líquido-vapor dos sistemas palmitato de etila + estearato de etila a 40 mmHg, palmitato de etila + oleato de etila a 40 e 70 mmHg e palmitato de etila + linoleato de etila a 70 mmHg. Para a determinação experimental propôs-se a utilização de uma técnica não convencional: a calorimetria exploratória diferencial ("Differential Scanning Calorimetry" - DSC). Nas analises foram utilizadas de 2-5 mg de amostra a uma taxa de aquecimento de 25 oC/min. As amostras foram colocadas em cadinhos herméticos de alumínio com um pequeno orifício na tampa ("pinhole") de 0,25 mm de diâmetro, para garantir a pressão interna constante. Para a determinação de dados de pressão de vapor, o DSC revelou-se ser uma técnica adequada e suas principais vantagens em relação as técnicas convencionais são: utilização de pequena quantidade de amostra e menor tempo de analise. Os dados de equilíbrio líquido-vapor medidos pelo DSC foram satisfatórios. Esta técnica mostrou-se restrita, não sendo adequada para a determinação do equilíbrio liquidovapor de sistemas cujos componentes apresentam grande diferença de volatilidade / Abstract: Biodiesel is a biodegradable, renewable fuel with lower greenhouse gas emissions. It consists of the alkyl esters of fatty acids, obtained by the transesterification of fats and oils with a short chain alcohol such as methanol or ethanol. Ethyl esters resulting from transesterification with ethanol are poorly characterized. The thermophysical properties and phase equilibrium data involving the fatty acid ethyl esters are very important in the design, modeling, simulation, and the optimization of the production of biodiesel, are scarce in the literature. In this work was determined vapor pressure data of the esters ethyl laurate, ethyl myristate, ethyl palmitate, ethyl stearate, ethyl oleate and ethyl linoleate; and vapor-liquid equilibrium data of systems ethyl pamitate + ethyl stearate at 40 mmHg, ethyl palmitate + ethyl oleate at 40 and 70 mmHg and ethyl palmitate + ethyl linoleate ant 70 mmHg. For the experimental determination proposed the use of a non-conventional technique: differential scanning calorimetry (DSC). Samples of 2 to 5 mg were used in the analysis, with heating rate of 25 ?C/min. The samples were placed in hermetic aluminum crucibles with a small hole in the lid ("pinhole") of 0.25 mm diameter, which maintain a constant internal pressure. The technique of differential scanning calorimetry was shown to be appropriate to determining the vapor pressure of ethyl esters. This technique showed advantages over conventional techniques: the use of a small sample size and shorter analysis time. The vapor-liquid equilibrium data measured by DSC were satisfactory. This technique proved to be restricted and it is not suitable for determining the vapor-liquid equilibrium data of systems whose components have large difference in volatility / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Peter Jurgen Tatsch / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-21T23:24:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_Clivaldode_M.pdf: 2687977 bytes, checksum: 0bf6d83af9804e0d851d31e4eec92f67 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho foi feito um estudo da viabilidade da deposição de tungstênio (W), seletivo e não-seletivo, pela técnica CVD (Chemical Vapor Deposition) com plasma remoto em um equipamento que utiliza lâmpadas halogêneas como fonte de aquecimento do substrato (processamento rápido). Seguindo-se um projeto fatorial foi feito um conjunto de experimentos variando-se o fluxo de gases ('WF IND. 6' e 'H IND. 2'), potência, temperatura de aquecimento do substrato e pressão, obtendo-se as condições ótimas de deposição para o equipamento utilizado. Os filmes de W foram caracterizados quanto a: taxa de deposição, uniformidade, resistividade e tamanho de grão. Foram obtidos filmes com boa taxa de deposição e com boa uniformidade / Abstract: In this work, the feasibility of the chemical vapor deposition process (CVD) was studied for both selective as well as for non-selective W deposition. The experiments were done in a remote plasma equipment with halogen lamps working as heat source (for rapid thermal processing). The experiments were planned according to the principies of factorial design aiming to achieve the best conditions for the CVD equipment. The parameters involved in the depositions were the gas flow for ('WF IND. 6' e 'H IND. 2'), the RF power, the holder temperature and the chamber pressure. The W films were characterized with respect to the deposition rate, the on-wafer uniformity, the sheet resistivity and the grain size. High quality W films with good uniformity and reasonable deposition rates were achieved. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Antonio Jose de A. Meirelles / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-25T13:06:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ninni_Luciana_M.pdf: 3965386 bytes, checksum: 8edb3b6a80ba1cdd3927c1e3de96230a (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: A atividade de água (aw) é uma propriedade físico-química definida como a razão entre a pressão parcial da água numa amostra e a pressão de vapor da água na mesma temperatura. É importante na área de alimentos, já que muitas das reações químicas, enzimáticas e microbiológicas que influenciam a estabilidade do alimento são dependentes da quantidade de água disponível no meio. Modelos termo dinâmicos de contribuição de grupos têm sido usados para correlacionar e predizer a atividade de água em soluções contendo compostos bioquímicos de interesse. Entretanto, poucos dados estão disponíveis na literatura para esses sistemas. Neste trabalho, as atividades de água de algumas soluções binárias e ternárias relacionadas com alimentos foram medidas com um higrômetro elétrico e modeladas usando os métodos de contribuição de grupos ASOG e UNIFAC. Os solutos utilizados foram: polietilenoglicóis, polióis, aminoácidos e maltodextrinas. Usando dados experimentais medidos neste trabalho e dados da literatura, os parâmetros de interação entre os grupos característicos de cada soluto foram estimados. Para os sistemas contendo maltodextrinas e nas soluções contendo aminoácidos, o fenômeno de dissociação parcial foi considerado e o modelo UNIFAC, combinado com equações de solvatação, foi empregado nas predições de aw e pH. A validade do método foi testada para os aminoácidos em água e dois sistemas tampão. Desvios médios de 0,62% para a atividade de água e 2,49% para o pH foram obtidos. Para os sistemas contendo polietilenoglicóis, um novo grupo específico [CH2CH2O] dessas moléculas foi incluído no conjunto de parâmetros dos modelos ASOG e UNIFAC. As correlações com os modelos UNIFAC e ASOG forneceram, respectivamente, um desvio médio de 0,545% e 1,499% entre as atividades de água calculadas e as experimentais. Por outro lado, as predições de aw para as soluções poliméricas de maltodextrinas usando parâmetros da literatura ajustados para soluções de açúcares em água, não foram satisfatórias. As correlações obtidas para os polióis apresentaram boa concordância com os dados experimentais quando a divisão de grupos CHnOH (n=l ou 2) proposta na literatura foi empregada no modelo UNIFAC. O modelo ASOG, por outro lado, apresentou desvios mais altos nesses sistemas se comparados com os do modelo UNIFAC quando os parâmetros dos grupos POH foram reajustados. Os resultados obtidos foram satisfatórios e indicam que ajustes de alguns parâmetros de interação dos modelos termodinâmicos estudados melhoram as correlações assim como as predições da atividade de água em sistemas contendo solutos da área de alimentos / Abstract: Water activity (aw) is a physicochemical property defined as the ratio between partial pressure of water in a sample and the vapor pressure of pure water at the same temperature. It is important in food engineering since many chemical, enzymatic and microbiological reactions which influence food stability are dependent on the availability of water. Thermodynamical models of group-contribution have been used to correlate and predict the water activity in solutions containing biochemical solutes of interest in food engineering. However, few data are available in the literature for these kinds of systems. In this work, the water activities of some binary and ternary food-related solutions were measured with an electric hygrometer and modeled using the group-contribution methods ASOG and UNIF AC. The solutes used were poly (ethylene glycol)s, polyols, amino acids and maltodextrins. Using own experimental data and some data obtained from literature sources, the interaction parameters between characteristic groups of these solutes were estimated. For the maltodextrins and amino acids systems, only predictions were attempted with parameters from literature. In the solutions containing amino acids, the partial dissociation phenomenon was considered and the UNIF AC model, combined with solvation equations, was used for the water activity and pH predictions. The validity of the method was tested for the aminoacids in water and two buifer solutions. Mean deviations of 0.62% for the water activity and 2.49% for pH were obtained. For the poly (ethylene glycol)s systems, a new specific group [CH2CH2O] was included in the set of parameters for the ASOG and UNIF AC models. The correlations with the UNIFAC and ASOG models provided, respectively, a 0.545% and 1.499% mean deviation between experimental and calculated aw values. Otherwise, the aw predictions for the maltodextrin systems using literature parameters fitted for sugar solutions, were not good to represent the aw lowering behavior of these polymers. The correlations obtained for polyols were in good agreement with experimental data when the groups Ca,OR (n=l ou 2) proposed in the literature were used for the correlations in the UNIFAC model. The ASOG method provided higher deviations in these systems than the UNIFAC model when the groups POR (OR bounded to consecutive carbon atoms) were fitted. The results obtained were satisfactory and they indicate that the adjustments of some interaction parameters for the thermodynamical models, improve the correlations as well as prediction capability of water activity in the food-related systems studied / Mestrado / Mestre em Engenharia de Alimentos

Investigations are made into the properties of 20 - 600 A gold films deposited onto freshly cleaved mica substrates by high vacuum evaporation. An accurate method of determining the equivalent thickness of a film is developed by combining a radio frequency technique employing quartz crystals with direct weighing. It is found that thicknesses as low as 0.5 A can be monitored to within ± 5%. An attempt is made to improve the structure of the gold films by using rapid deposition rates (15 to 20 A per second) and by depositing the gold films on nucleating silver layers of molecular thicknesses. The effect of increasing nucleating layer thicknesses (up to 25 A) is studied by electron microscopy and d.c. resistance measurements. A critical nucleating layer thickness for silver is found to exist between 5 to 7 A. On these critical layers, gold films down to 25 A are found conducting. All the films tested show an irreversible change in conductivity with heating. Without a silver layer, continuous decrease in the conductivity of gold films is observed, the film being destroyed at 450° C. On the other hand, increasingly better conductivities are observed by heating the gold-on-silver films, and an optimum annealing temperature of about 350° C is indicated. Above this temperature the conductivity decreases; however, films are still conducting and continuous at 600° C. These films are, therefore, suitable as heat reflecting windows. D.C, and high frequency measurements (at 9.7 Gc) on gold films are given. In both cases, almost identical values of surface resistance are obtained in the range 10 to 1,000 ohms per square. A method for preparing gold film bolometer elements using interrupted deposition of gold on a nucleating silver layer is discussed. As very thin gold on silver films with high d.c. conductivities are found to have low microwave transmission coefficients, the possible application of visual protection from microwave radiation is discussed. / Applied Science, Faculty of / Electrical and Computer Engineering, Department of / Graduate

This thesis presents a review of the theories currently being used to describe the structure of the liquid-vapor interface. The fluids considered are those consisting of "argon-like" molecules, which have radially symmetric potentials. "Wall effects" upon the interface are assumed to be negligible. The derivations of several theories have been recast into forms which depend upon a few common principles. The technique of functional differentiation is extensively used in this regard. This allows each theory to be identified with one of three different approaches: mean-field theory, integro-differential equations, or fluctuation theory. Good agreement is found between the results of theories within each class. The three approaches are shown to be different aspects of a single consistent model of the liquid-vapor interface. / Science, Faculty of / Physics and Astronomy, Department of / Graduate

Orientador: Leonardo Goldstein Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-15T20:19:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tambellini_Flavio_M.pdf: 4119121 bytes, checksum: a0770ccf83a3b0efbdc8f36389721d75 (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: O projeto termohidráulico de caldeiras flamotubulares é realizado em geral de maneira empírica. Este trabalho pretende permitir que o cálculo seja feito a partir de equações fundamentais, com ênfase no tratamento da radiação térmica. Para tanto foi feito levantamento e análise da informação disponível e, posteriormente, considerados cada um dos ítens que influem no projeto, como o comprimento da chama, a liberação da energia de combustão e a variação dos parâmetros geométricos, permitindo chegar num projeto otimizado do ponto de vista de atendimento da especificação com um custo mínimo / Abstract: The thermal-hydraulic design of fired tube shell boilers is usually performed in an empirical way. This work proposes a procedure based on fundamental principles, emphasizing the radiation heat transfer. In order to fulfill this premise, the available information was analysed, special consideration being reserved for the itens which most influence the design, as the flame length, the distribution of the energy liberated from the flame and the goemetrical parameters. The procedure wich was developed alowed the design to reach to an optimum in terms of attending the specifications and minimizing costs / Mestrado / Mestre em Engenharia Mecânica