Orientador: Falcondes Jose Mendes de Seixas / Banca: Luís Carlos Origa de Oliveira / Banca: Luiz Carlos Gomes de Freitas / Resumo: A proposta deste trabalho é analisar o comportamento de transformadores de distribuição trifásicos após a recuperação estudando suas perdas elétricas fixas e variáveis tomando-se o transformador como uma unidade consumidora para demonstrar a viabilidade econômica da reforma, principalmente àquelas que não alteram o núcleo. Foram utilizados os ensaios de rotina de uma empresa recuperadora para uma importante concessionária de distribuição de energia. Este trabalho também faz uma recomendação sobre o descarte deste material segundo conceitos ambientais para uma melhor utilização dos recursos naturais. É importante mencionar o fato que muitos dos transformadores analisados operam a mais de 20 anos. A recuperação permite as concessionárias fornecer energia elétrica para consumidores residenciais e rurais de baixa renda mediante um pequeno investimento na construção de novas linhas de distribuição / Abstract: The purpose of this paper is to analyze the behavior of three-phase distribution transformers when submitted to recovery, taking into consideration fixed and variable electric losses considering the transformer as a consumer unit to demonstrate the economical feasibility, especially those that do not modify the core. It has been used routine tests data obtained from a company that recover for an important power deliver. This paper also deals with the disposal of the material considering environmental concerns, for a better use of natural resources. It is important to mention the fact that many transformers have already operated for more than 20 years. The recover allows the deliver to provide energy to residential or rural low-income consumer through a low investment with the construction of new electric power grid / Mestre

När stadsområdet Vallastaden i Linköping byggdes 2017 var ett krav att kunna utnyttja maximal markyta för bebyggelse. Det behövdes då ett alternativt sätt att anlägga VA-ledningar, då började utvecklingen av infrastrukturkulvertar. De utvecklade då ett helt system som ligger i en skyddad miljö och klarar av tätbebyggelse. Efter det har intresset hos flertalet kommuner väckts men det är fortfarande svårt att avgöra vilken metod som ger en större ekonomisk lönsamhet.Genom att utföra en teoretisk simulering i form av LCC-analys kan en slutsats dras utifrån den data som används. För att utföra den teoretiska simuleringen har litteraturstudier gjorts för att samla data som sedan använts i Excel.LCC-analysen har begränsats till kunskaperna utefter de förutsättningar som finns. Därav har beräkningarna fokuserat på schakt-, anläggning- och underhållskostnad.Resultaten visar att det finns en brytpunkt runt 40 år där en tydlig skillnad kan ses över de två systemens lönsamhet. Infrakulverten är teoretiskt billigare när simuleringen utförs med ett intervall på (+/-) 20 % av totalpriset. Studien visar även att infrastrukturkulverten har en mindre underhållskostnad vilket är en av de drivande kostnaderna när det kommer till simuleringen. Underhållskostnaden är en årlig återkommande kostnad vilket resulterar i att systemens kostnad ökar i olika takt utifrån deras underhåll.Slutsatsen är att infrastrukturkulverten är ekonomiskt lönsamt på sikt utifrån den undersökning som utförts i studien. Infrastrukturkulverten har även en lägre underhållskostnad men kan eventuellt ha en liten högre anläggningskostnad beroende på projektets storlek. / When Vallastaden, a neighborhood in Linköping was to be constructed in 2017 they had a requirement to be able to make use of as much of the land as possible for construction. It was necessary to come up with an alternative way to construct the water and sewage system, so the development of infrastructure culverts started. They developed a complete system which lays in a protected environment and manages close contact to buildings. This sparked the interest of several municipalities, but it is still difficult to decide which method is the most feasible financially.By performing a theoretical simulation like an LCC-analysis the decisions can be made based on the data used. In order to perform this theoretical simulation literature study has been done in order to collect the data which has been used in Excel.The LCC-analysis has been limited to the knowledge based on the existing prerequisites. Based on these prerequisites the calculations have focused on the excavation-, plant- and maintenance costs.The results show that the breakeven point lays around 40 years, a clear difference can be seen between the financial feasibility of both systems. Infrastructure culverts are theoretically cheaper when the simulation is done with an interval of (+/-) 20% of the total price. Studies have also shown that infrastructure culverts have lower maintenance costs, which are the majority of the costs when it comes to this simulation. Maintenance costs are a yearly recurring cost which result in the system costs rising based on their maintenance.The conclusion is that infrastructure culverts are financially profitable based on the research done in the study. Infrastructure culverts have lower maintenance costs but could potentially have higher construction costs based on the project size.

[pt] A degradação do meio ambiente está no topo da agenda de países e empresas. O foco principal é a redução das emissões de gases causadores do efeito estufa, sendo CO2 o maior contribuinte. O consumo elevado de combustíveis fósseis está criando um efeito irreversível no planeta. De forma a contrabalancear seus impactos ambientais, surge o segmento de projetos de captura e sequestro de carbono. O maior entrave seu para crescimento é econômico, daí o uso de CO2 para recuperação avançada de óleo, alavancando sua implementação. Esta dissertação avalia duas estratégias distintas de desenvolvimento de um campo de petróleo offshore, uma através da injeção de água e outra por recuperação avançada com injeção de CO2 (EOR CO2 – enhanced oil recovery) a partir de fonte antropogência. Os maiores desafios técnicos para aplicação de EOR CO2 em ambiente offshore são examinados, mostrando o arcabouço teórico, melhores práticas e soluções ainda não desenvolvidas, em áreas como: gerenciamento de reservatórios, engenharia de poços e plantas de processo, além de captura e transporte de CO2. Em seguida, a viabilidade econômica de ambos os métodos de recuperação são comparados, com pequena vantagem o caso EOR. Entretanto, devido às incertezas de sucesso do método e sua sensibilidade ao preço de importação de CO2, a gama de resultados pode alterar o processo decisório. Um balanço de carbono também é realizado, mostrando a redução esperada de sua concentração na atmosfera ao se selecionar o método de EOR CO2. Ainda, a aplicabilidade de créditos de carbono é discutida, e seu impacto econômico quantificado. Finalmente, há um longo caminho a se percorrer para ampla utilização de projetos EOR com CO2 antropogênico em ambiente offshore. Ao apontar os maiores desafios e entraves a serem superados, incluindo técnicos, comerciais e regulatórios, ao apresentar modelo econômico, e acima de tudo, ao mostrar sua atratividade, esta dissertação tem por objetivo reduzir esta distância. / [en] Environmental issues are on top of governments and companies’ agendas. The main focus is on global warming and means to reduce greenhouse gases, being carbon dioxide the main contributor. The consumption of fossil fuels is creating an irreversible effect on the planet, and it is expected to continue for years to come. In order to offset its usage are the emerging carbon capture and storage (CCS) projects. Their main obstacle is economical, and that’s where enhanced oil recovery through CO2 can help. This dissertation assesses the development options of an offshore Brazilian discovery, by comparing water injection method with carbon dioxide enhanced oil recovery (EOR CO2) imported from an anthropogenic onshore source. The main EOR CO2 technical challenges for offshore application are examined, detailing field proven and yet to be developed solutions, from reservoir management, wells engineering to the production unit, passing through CO2 acquisition and transportation. Next, economical feasibility of both methods are compared, with a slight advantage for EOR on the base case. Nevertheless, due to high uncertainties in method success prior to development and commitment, and also to carbon dioxide import prices, the range of results can shift the decision making, and such sensitivity analysis is also presented. A carbon inventory is also made, showing the net positive balance of selecting EOR CO2, which reduces the component’s concentration in the atmosphere. Finally, the applicability of carbon credits is discussed and its economical impact quantified. There is still a long way to go for the widespread utilization of anthropogenic EOR CO2 in offshore projects. By pointing out the main challenges to be addressed, including technical, commercial and regulatory, by presenting an economical model comprising environmental aspects, and most of all, showing its attractiveness, this dissertation aims to reduce this gap.

Neste trabalho investigou-se o potencial tecnológico e econômico do processo de secagem em leito de jorro para a produção de extratos secos padronizados de plantas medicinais brasileiras utilizando como modelo experimental a Bauhinia forficata Link. O objetivo foi demonstrar que essa é uma tecnologia potencial para o processamento de plantas medicinais, mercado mundial que gira em torno de 22 bilhões de dólares anuais. Os extratos vegetais apresentam composição química complexa (ácidos graxos, açúcares, fibras, proteínas e resinas) o que torna a etapa de desidratação destes materiais uma tarefa desafiadora, principalmente quando a secagem ocorre sobre a superfície de corpos inertes como no secador de leito de jorro. Torna-se imprescindível, portanto, a utilização de adjuvantes de secagem como as maltodextrinas, amidos, dióxido de silício coloidal entre outros. Dentre os problemas operacionais frequentemente observados pode-se citar o acúmulo de produto sobre a superfície do material inerte tornando-o mais pesado e acarretando em instabilidades fluidodinâmicas e redução da produtividade do equipamento. Um aumento nas taxas de degradação térmica dos princípios ativos também é observado devido à elevação do tempo de exposição do material a elevadas temperaturas. A influência dos adjuvantes de secagem em diferentes proporções (20 a 80 %) sobre as propriedades físicas dos extratos foi avaliada através de ensaios de tensão superficial, ângulo de contato, desprendimento do filme de extrato da superfície inerte, densidade e comportamento reológico. Ensaios de secagem com diversos adjuvantes apontaram o dióxido de silício coloidal como o responsável pelos melhores resultados, sendo o material de escolha para os ensaios seguintes. Os ensaios de secagem realizados em duas configurações de leito de jorro (convencional e com instalação de tubo draft) foram delineados através de um planejamento composto central onde as variáveis estudadas foram a % de adjuvante (% Adj), a vazão do ar de secagem (Q/Qjm), e a vazão de suspensão alimentada ao sistema (Ws/Wg), sendo a temperatura de secagem (Tge), fixada em 150 C. Os resultados da análise estatística e as tendências observadas dos efeitos das variáveis independentes estudadas (% Adj, Q/Qjm e Ws/Wg) sobre as variáveis respostas, recuperação do produto (Rec), acúmulo de material no leito (Ac), perda por dessecação (Xp), degradação dos flavonóides (DTF), e diâmetro médio das partículas (Dp), mostram que as variáveis % Adj e Q/Qjm apresentaram significância estatística sobre o processo de secagem, para as condições operacionais estudadas. Análises físicas e químicas como Xp, DTF, Dp, perfil cromatográfico, difração de raios X e comportamento térmico, e o monitoramento do desempenho do equipamento de secagem (Rec e Ac) foram realizadas. Ensaios de atividade antioxidante e hipoglicemiante foram realizados para os melhores extratos apresentando resultados promissores. De posse do conhecimento tecnológico do processo, realizou-se um levantamento de sua viabilidade econômica. Foram estimados os gastos necessários para a montagem de uma unidade (pequena escala) produtora de extratos secos e os custos médios envolvidos na obtenção do produto final. Os resultados deste trabalho indicam a viabilidade técnica e econômica do processo em leito de jorro para a obtenção de extratos secos de plantas medicinais, despontando como um processo alternativo frente ao spray dryer comumente usado nas indústrias de processamento fitoterápico. / The aim of this work was to investigate the technological and economical feasibility of the spouted bed drying process for production of the standardized dried extracts of Brazilian medicinal plants using the Bauhinia forficata Link as an experimental model. The objective was to demonstrate the potential of this technology for the processing of medicinal plants, a world market of 22 billions of dollars a year. Vegetable extracts have a complex chemical composition (fatty acids, sugars, fibers, proteins and resins), making the dehydration of these materials a challenging task, mainly for drying on the surface of inert bodies, like the spouted bed drying. Thus, the use of drying aids like maltodextrins, starch, colloidal silicon dioxide is mandatory. Among the operating problems frequently observed, there is the product accumulation on the surface of the inert material increasing its weight, causing hydrodynamic instabilities and reduction of the equipment productivity. A high increase in the thermal degradation of the active substances is also observed. This behavior is attributed to the increase in the exposure time of the material at high temperatures. The effects of the different proportions of drying aids (20 to 80 %) on the physical properties of the extracts were evaluated through determination of the surface tension, contact angle, detachment of the extract film from the surface of the inert material, density and rheological behavior. Drying tests carried out with several drying aids showed a better performance with the colloidal silicon dioxide, being the selected material for the further tests. Drying runs were carried out in two spouted bed configurations (conventional and with draft tube), according to a central composite design. The variables studied were the % of the drying adjuvant, the drying gas flow rate, parameterized by the ratio Q/Qjm, and the flow rate of the extract fed to the system (Ws/Wg). The statistical analysis results and the effects presented by independent variables (% Adj, Q/Qjm and Ws/Wg), on the responses product recovery (Rec), product accumulation in the bed (Ac), loss on drying (Xp), flavonoid degradation (DTF), and mean powder diameter (Dp), showed a significant effect of the parameters % Adj and Q/Qjm, for the operating conditions investigated. Physical and chemical analysis of the dried product, such as loss on drying, degradation of the active substances, particle size distribution, chromatographic profiles, X-ray diffraction, thermal behavior, and the monitoring of the equipment performance (Rec and Ac) were performed. Evaluation of the antioxidant and hypoglycemic activity were carried out for the extracts obtained at optimized conditions, presenting promising results. After the technological investigation, an evaluation of the economical viability of the process was carried out. The installation costs of a small scale unity for production of dried extracts, and the average costs involved for the obtaining of the final product were estimated. The results of this work indicated the technical and economical feasibility of the spouted bed drying for the production of dried extracts of medicinal plants, emerging as an alternative to the spray drying, commonly used in the phytotherapic processing industries.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-12-03Bitstream added on 2014-06-13T18:49:31Z : No. of bitstreams: 1 guimaraes_rfa_me_ilha.pdf: 2262303 bytes, checksum: 5b02ef57986a43b0710df7b64c4e2056 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A proposta deste trabalho é analisar o comportamento de transformadores de distribuição trifásicos após a recuperação estudando suas perdas elétricas fixas e variáveis tomando-se o transformador como uma unidade consumidora para demonstrar a viabilidade econômica da reforma, principalmente àquelas que não alteram o núcleo. Foram utilizados os ensaios de rotina de uma empresa recuperadora para uma importante concessionária de distribuição de energia. Este trabalho também faz uma recomendação sobre o descarte deste material segundo conceitos ambientais para uma melhor utilização dos recursos naturais. É importante mencionar o fato que muitos dos transformadores analisados operam a mais de 20 anos. A recuperação permite as concessionárias fornecer energia elétrica para consumidores residenciais e rurais de baixa renda mediante um pequeno investimento na construção de novas linhas de distribuição / The purpose of this paper is to analyze the behavior of three-phase distribution transformers when submitted to recovery, taking into consideration fixed and variable electric losses considering the transformer as a consumer unit to demonstrate the economical feasibility, especially those that do not modify the core. It has been used routine tests data obtained from a company that recover for an important power deliver. This paper also deals with the disposal of the material considering environmental concerns, for a better use of natural resources. It is important to mention the fact that many transformers have already operated for more than 20 years. The recover allows the deliver to provide energy to residential or rural low-income consumer through a low investment with the construction of new electric power grid

Neste trabalho investigou-se o potencial tecnológico e econômico do processo de secagem em leito de jorro para a produção de extratos secos padronizados de plantas medicinais brasileiras utilizando como modelo experimental a Bauhinia forficata Link. O objetivo foi demonstrar que essa é uma tecnologia potencial para o processamento de plantas medicinais, mercado mundial que gira em torno de 22 bilhões de dólares anuais. Os extratos vegetais apresentam composição química complexa (ácidos graxos, açúcares, fibras, proteínas e resinas) o que torna a etapa de desidratação destes materiais uma tarefa desafiadora, principalmente quando a secagem ocorre sobre a superfície de corpos inertes como no secador de leito de jorro. Torna-se imprescindível, portanto, a utilização de adjuvantes de secagem como as maltodextrinas, amidos, dióxido de silício coloidal entre outros. Dentre os problemas operacionais frequentemente observados pode-se citar o acúmulo de produto sobre a superfície do material inerte tornando-o mais pesado e acarretando em instabilidades fluidodinâmicas e redução da produtividade do equipamento. Um aumento nas taxas de degradação térmica dos princípios ativos também é observado devido à elevação do tempo de exposição do material a elevadas temperaturas. A influência dos adjuvantes de secagem em diferentes proporções (20 a 80 %) sobre as propriedades físicas dos extratos foi avaliada através de ensaios de tensão superficial, ângulo de contato, desprendimento do filme de extrato da superfície inerte, densidade e comportamento reológico. Ensaios de secagem com diversos adjuvantes apontaram o dióxido de silício coloidal como o responsável pelos melhores resultados, sendo o material de escolha para os ensaios seguintes. Os ensaios de secagem realizados em duas configurações de leito de jorro (convencional e com instalação de tubo draft) foram delineados através de um planejamento composto central onde as variáveis estudadas foram a % de adjuvante (% Adj), a vazão do ar de secagem (Q/Qjm), e a vazão de suspensão alimentada ao sistema (Ws/Wg), sendo a temperatura de secagem (Tge), fixada em 150 C. Os resultados da análise estatística e as tendências observadas dos efeitos das variáveis independentes estudadas (% Adj, Q/Qjm e Ws/Wg) sobre as variáveis respostas, recuperação do produto (Rec), acúmulo de material no leito (Ac), perda por dessecação (Xp), degradação dos flavonóides (DTF), e diâmetro médio das partículas (Dp), mostram que as variáveis % Adj e Q/Qjm apresentaram significância estatística sobre o processo de secagem, para as condições operacionais estudadas. Análises físicas e químicas como Xp, DTF, Dp, perfil cromatográfico, difração de raios X e comportamento térmico, e o monitoramento do desempenho do equipamento de secagem (Rec e Ac) foram realizadas. Ensaios de atividade antioxidante e hipoglicemiante foram realizados para os melhores extratos apresentando resultados promissores. De posse do conhecimento tecnológico do processo, realizou-se um levantamento de sua viabilidade econômica. Foram estimados os gastos necessários para a montagem de uma unidade (pequena escala) produtora de extratos secos e os custos médios envolvidos na obtenção do produto final. Os resultados deste trabalho indicam a viabilidade técnica e econômica do processo em leito de jorro para a obtenção de extratos secos de plantas medicinais, despontando como um processo alternativo frente ao spray dryer comumente usado nas indústrias de processamento fitoterápico. / The aim of this work was to investigate the technological and economical feasibility of the spouted bed drying process for production of the standardized dried extracts of Brazilian medicinal plants using the Bauhinia forficata Link as an experimental model. The objective was to demonstrate the potential of this technology for the processing of medicinal plants, a world market of 22 billions of dollars a year. Vegetable extracts have a complex chemical composition (fatty acids, sugars, fibers, proteins and resins), making the dehydration of these materials a challenging task, mainly for drying on the surface of inert bodies, like the spouted bed drying. Thus, the use of drying aids like maltodextrins, starch, colloidal silicon dioxide is mandatory. Among the operating problems frequently observed, there is the product accumulation on the surface of the inert material increasing its weight, causing hydrodynamic instabilities and reduction of the equipment productivity. A high increase in the thermal degradation of the active substances is also observed. This behavior is attributed to the increase in the exposure time of the material at high temperatures. The effects of the different proportions of drying aids (20 to 80 %) on the physical properties of the extracts were evaluated through determination of the surface tension, contact angle, detachment of the extract film from the surface of the inert material, density and rheological behavior. Drying tests carried out with several drying aids showed a better performance with the colloidal silicon dioxide, being the selected material for the further tests. Drying runs were carried out in two spouted bed configurations (conventional and with draft tube), according to a central composite design. The variables studied were the % of the drying adjuvant, the drying gas flow rate, parameterized by the ratio Q/Qjm, and the flow rate of the extract fed to the system (Ws/Wg). The statistical analysis results and the effects presented by independent variables (% Adj, Q/Qjm and Ws/Wg), on the responses product recovery (Rec), product accumulation in the bed (Ac), loss on drying (Xp), flavonoid degradation (DTF), and mean powder diameter (Dp), showed a significant effect of the parameters % Adj and Q/Qjm, for the operating conditions investigated. Physical and chemical analysis of the dried product, such as loss on drying, degradation of the active substances, particle size distribution, chromatographic profiles, X-ray diffraction, thermal behavior, and the monitoring of the equipment performance (Rec and Ac) were performed. Evaluation of the antioxidant and hypoglycemic activity were carried out for the extracts obtained at optimized conditions, presenting promising results. After the technological investigation, an evaluation of the economical viability of the process was carried out. The installation costs of a small scale unity for production of dried extracts, and the average costs involved for the obtaining of the final product were estimated. The results of this work indicated the technical and economical feasibility of the spouted bed drying for the production of dried extracts of medicinal plants, emerging as an alternative to the spray drying, commonly used in the phytotherapic processing industries.

The aim of this work is to create a methodology for creating a strategy to increase the level of automation of manufacturing process. Based on the customer´s requirements, management of manufacturing company, the concept of methodology was developed. The research and design of the necessary tools and procedures to evaluate the feasibility of automation were subsequently carried out. Based on the outputs from the feasibility analysis, rules for the formulation of the automation strategy were established. The method was subsequently applied to the process of the manufacturing company for which an analysis of the feasibility of automation was carried out. Subsequently, recommendations were made for further steps to increase the level of automation, thus proposing a strategy for the company. The methodology created is applicable to companies with discrete batch production that do not have defined the automation strategy yet.