[pt] No presente trabalho, é desenvolvido um modelo matemático para a simulação do processo de liquefação de gás natural APCI C3MR com dois estágios. O primeiro estagio consta de um ciclo de pré-resfriamento por compressão de vapor, com propano como refrigerante, o qual reduz aproximadamente até -35 ºC a temperatura do gás natural, em quatro níveis de pressão. No segundo estagio para a liquefação de gás natural o ciclo de compressão de vapor tem como refrigerante uma mistura composta de nitrogênio, metano, etano e propano. Nos dois estágios os evaporadores trabalham em três diferentes níveis de pressão. Os evaporadores do ciclo de pré-resfriamento são usados como condensadores para o ciclo de liquefação. Para os dados de entrada da simulação foi considerado o projeto da Planta de Liquefação de Gás Natural Pampa Melchorita, no departamento de Ica, ao sul de Lima, Peru, com produção prevista de 4,7 MTPA. As propriedades da mistura de refrigerante e do gás natural foram calculadas a partir do programa REFPROP, desenvolvido no NIST, EUA. Dos valores obtidos das propriedades termodinâmicas construírem-se equações de ajustes que foram utilizadas no modelo matemático. O sistema de equações algébricas não-lineares foi resolvido em plataforma EES. / [en] In the present work a mathematical model for the simulation the APCI C3MR process for natural gas liquefaction, in two vapor compression refrigeration stages, is presented. In the first stage, with propane as the working fluid, the temperature of natural gas is reduced to -35 ºC. The second stage uses a mixture of nytrogen, methane, ethane and propane as refrigerant. The evaporators of the pré-cooled cycle are used as condensers for the liquefaction cycle. The mathematical model is formed by the mass and energy conservation equations, applied to adequate control volumes, and by the thermodynamic properties equations, from the computational package REFPROP, developed by NIST, USA. A computational program was developed in platform EES, to solve the resulting non-linear system of algebraic equations. As input for the program, data from an existing NG liquefaction plant in Pampa Mechorita, south of Lima, Peru, were used.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:45:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225672.pdf: 2452671 bytes, checksum: 2e31cae363935785f71832fd5d09679e (MD5) / Com a introdução do gás natural na matriz energética do sul do Brasil, o setor cerâmico passou a contar com mais uma alternativa para a solução de seus problemas energéticos, particularmente a Indústria de Cerâmica Vermelha, abundante no Estado de Santa Catarina. No entanto, a tecnologia existente para a utilização deste combustível mais nobre é praticamente toda importada, não estando ao alcance do setor. Desta maneira tem-se trabalhado no desenvolvimento e na adequação desta tecnologia, mais particularmente na área de fornos e secadores, visando desenvolver novas soluções e adaptar as existentes à realidade da indústria, na tentativa de viabilizar economicamente a utilização do gás natural. Partindo desta premissa, vêm-se desenvolvendo ferramentas que permitem simular o funcionamento de fornos e secadores, de forma a auxiliar no projeto de equipamentos mais eficientes e de menor custo. Assim, o trabalho desenvolve e aplica as ferramentas de simulação no auxílio ao projeto e à construção de fornos túneis. O forno estudado é um forno túnel, destinado à queima de produtos de cerâmica vermelha, que permite a utilização simultânea de dois combustíveis, o gás natural e a serragem. Ao baixo custo desta última, será associada à facilidade de regulagem e a qualidade da queima do gás natural. Os resultados das análises térmicas desenvolvidas neste trabalho foram utilizados no projeto e na construção do forno. Estes dados, gerados pelas simulações, abrangem os perfis de temperatura das paredes, gases e carga ao longo do forno e todo o balanço energético envolvido. Com o forno atualmente em funcionamento, alguns dados experimentais foram coletados para a comparação com os resultados numéricos, de forma a auxiliar na execução de ajustes na regulagem do forno e também avaliar o desempenho do próprio programa numérico. A comparação entre os resultados da simulação e os dados experimentais apresentou boa concordância, evidenciando a coerência do modelo adotado. Com este indicativo, outros resultados importantes foram alcançados como o estudo da economia de combustível através do aquecimento do ar de combustão e também da temperatura de entrada da carga no forno. Através do programa pode-se realizar um estudo do empacotamento da carga mostrando o equilíbrio entre a eficiência da troca térmica entre os gases e a carga e a recuperação de energia no resfriamento. Upon the introduction of natural gas in the southern Brazilian energy matrix, the ceramic sector began to count with another alternative to solve its energy problems, particularly the Red Ceramics Industry (clay product industry), very common in the state of Santa Catarina. However, the existing technology for use of natural gas is mostly imported, and not in reach of the sector. In this way, an effort has been devoted to the development and adequacy of these technologies, most particularly for kilns and dryers, aiming at the development of new solutions and adaptation of existing ones to the industry reality, as an attempt to reach an economic reliable use of natural gas. Part of this effort is in the development of simulation tools for the analysis of existing working kilns and dryers, and to assist in the design of more efficient equipment at lower cost. This work consists in the development and application of simulation tools, in the aid of design and construction of tunnel kilns. The tunnel kiln analyzed is destined to the burning of red ceramic products. It allows the simultaneous use of two fuels: natural gas and sawdust. To the low cost of this last one is associated the ease of regulation and the burning quality of the natural gas. The results of the thermal analysis developed in this work were used in the design and construction of the kiln. These results include the temperature profiles in the walls, gases and load along the kiln and all the involved energy balance. With the kiln currently working, some experimental data has been collected for comparison with the numeric results. They are used to assist in the execution of regulation adjustments in the kiln and also to evaluate the performance of the numerical program.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T03:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 187315.pdf: 317883 bytes, checksum: 8bbe06ef457b77bd8282c8c76769b870 (MD5) / A crise de energia pela qual o Brasil está passando, fez do país um grande mercado para o uso de fontes de energia alternativas. Várias estão à disposição no mercado, no entanto, a que mais receber esforços e investimentos foi a do uso do gás natural, importado da Bolívia via o gasoduto Bolívia/Brasil. Estes esforços e investimentos foram realizados para se obter energia em vários tipos de atividade. Neste trabalho, o uso desta energia foi analisado quanto à competitividade que seu uso pode trazer às empresas, além de outras vantagens agregadas como a minimização de custos e melhoria da produtividade, o que compensa os gastos com a implementação do projeto de substituição de energia. Tal análise foi feita através da aplicação dos métodos de engenharia econômica tais como: taxa interna de retorno, valor presente líquido, análise do fluxo de caixa e análise de sensibilidade. Os resultados encontrados, em todos os métodos, mostraram ser viável a aplicabilidade do projeto.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção. / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:32:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 197201.pdf: 360051 bytes, checksum: 7621ce89d85bf89e6a4fa96aa51a08c8 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2003 / Made available in DSpace on 2012-10-20T15:58:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275543.pdf: 1034235 bytes, checksum: d7c959280fe8796ce4196badbd670d2e (MD5) / A necessidade crescente de utilização racional de recursos energéticos tem levado diversos setores da sociedade a encarar a questão energética dentro de um contexto conservacionista. No Brasil, em particular, o aspecto da racionalização de fontes de energia se mostra importante no atual momento, tendo em vista a perspectiva de escassez de energia elétrica. Desta forma, tecnologias de cogeração têm se revestido de crescente importância, haja vista a alta eficiência proporcionada no processo de transformação energética. Sistemas de cogeração de energia à biomassa obtida como rejeito de processos produtivos têm possibilitado o atendimento a demandas de utilidades térmicas e energia elétrica para diversos tipos de plantas industriais. Para muitos destes sistemas, contudo, a limitação ou sazonalidade na oferta de biomassa não tem permitido a operação durante todo o ano com a mesma potência, ou, em muitos casos, o atendimento pleno às demandas de utilidades térmicas e energéticas. Neste cenário, sistemas de cogeração híbridos a biomassa e gás natural se apresentam como alternativas efetivas, permitindo a geração de utilidades térmicas e de energia elétrica em quantidades constantes ao longo do ano, mesmo que exista uma oferta de biomassa reduzida ou com variações sazonais. O presente trabalho considera a aplicação e análise comparativa de modelos termoeconômicos para verificação da viabilidade econômica da utilização de gás natural em plantas de cogeração a biomassa instaladas em indústrias que possuem uma oferta limitada deste combustível. Os resultados apresentados nesse trabalho correspondem a uma planta de cogeração existente, de uma empresa do setor de alimentos do parque industrial do Estado de Santa Catarina. / The growing need of rational use of the energy resources has taken several sectors of the society to face the energetic question in a conservationist way. In Brazil, the rationalization of the use of energy resources is particularly important in the present moment, due to the possible scenario of electric energy limited offer. In this situation, cogeneration technologies reach great importance due to the high efficiency proportioned by the energetic transformation process. The use of biomass waste in cogeneration systems has supplemented the thermal and electrical energy needs of different kinds of industrial plants. For a great number of these systems, however, the limitation or even seasonalities in the offer of biomass do not allow for the operation during the entire year with the same electrical power, or, in many cases, the full supply of thermal and electrical demands. In this scenario, hybrid cogeneration systems, using natural gas and biomass, are effective alternatives, allowing the generation of thermal and electrical utilities in constant amounts in the entire year, even with a reduced offer of biomass or with seasonal variations. The present work considers an application and comparative analysis of thermoeconomical models to investigate the economic viability of natural gas utilization in cogeneration plants using biomass for industries that present a limited offer of this fuel. The results presented in this work correspond to an existent cogeneration plant, installed in an industry of the food sector in the State of Santa Catarina, Brazil.

Made available in DSpace on 2016-04-01T17:54:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-02-27. Added 1 bitstream(s) on 2016-04-01T18:00:28Z : No. of bitstreams: 1 000505539.pdf: 26700260 bytes, checksum: 729f4cf209b1161cbdad5f77da8fa310 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Recentemente, diante da crise energética, dos problemas ambientais e econômicos, da política de estímulo do gás natural e da importância crescente de aplicações de cogeração, tem-se observado um interesse renovado para aplicação de ciclos de absorção, devido à possibilidade de aproveitamento energético, para fins úteis, do calor residual de diferentes processos. Resfriadores chillers de absorção são extensamente utilizados em indústrias de ar condicionado, em parte porque eles podem ser acionados através de água quente, vapor, queima do gás natural, energia solar, biomassa, dentre outros, em vez de eletricidade3, já que aproximadamente 15% de toda a eletricidade produzida mundialmente é usada para refrigeração e condicionamento de ar de acordo com o Instituto de Refrigeração em Paris (IIF/iir). Este trabalho tem como objetivo principal avaliar o ciclo de refrigeração por absorção com solução de brometo de lítio-água utilizando biogás de aterro sanitário e misturas deste com gás natural. Com a obtenção do potencial energético do biogás de aterro sanitário, gás natural e suas misturas, utilizando o software Combust, simulou-se através do software EES (Engineering Equantion Solver), um ciclo de refrigeração por absorção com capacidade frigorífica variando entre 18 e 70 KW baseando-se em dados de equipamento de refrigeração por absorção comerciais. As análises dos resultados mostraram a viabilidade energética do sistema utilizando no gerador biogás, gás natural e suas misturas quando comparada com equipamento que utiliam combustíveis tradicionais (GN, óleo diesel, dentre outros), para acionamento de equipamentos de refrigeração (chiller) comerciais com capacidade de resfriamento de 12900 Kcal/h e temperatura da água na entrada.... / Recently, because of the energy crisis, the environmental and economical problems, the politics of incentive of the natural gas and the growing importance of cogeration applications, a growing interest has been obseved toward application of absorption cycles, due to the possibility of energy use, for useful ends, of the residual heat of different processes. Coolers (chillers) of absorption have been used widely in industries of air conditioning, partly because they can be operated by hot water, vapor, natural gas, solar energy, biomass, among other, instead of electricity, since approximately 15% of all the electricity produced is globally used for refrigeration and air conditioning according to the International Institute of Refrigeration in Paris (IIF/IIR). Thir work has as the main objective to evaluate a cycle of refrigeration for absorption with solution of lithium bromide-water using biogas of sanitary landfill and mixtures of this with natural gas. By obtaining the energy potential of the biogas of sanitary landfill, natural gas and their mixtures, using the software Combust, it was simulated with the software EES (Engineering Equation Solver), a cycle of refrigeration for absorption with a refrigerating capacity in the range between 18 and 70 kW, which are actual data of equipment of refrigeration for commercial absorption. The analyses of the results showed that the energy viability of the system using in the generator biogas, natural gas and their mixtures when compared with equipments that use traditional fuels (GN, diesel oil, among other), for operation of equipments of refrigeration (chiller) commercial with capacity of refrigeration of 12900 kcal/h and temperature of the water in the...

Resumo: Em função da diversidade da região amazônica, surgiu a necessidade de desenvolver um trabalho de implantação de um gasoduto visando a manutenção e proteção deste ambiente. O objetivo deste trabalho é abordar aspectos relacionados à gestão ambiental de gasoduto, através de estudo do caso realizado no gasoduto Urucu-Manaus. Como metodologia, utilizou-se o estudo de caso, pesquisa bibliográfica e documental, que serviu para subsidiar o tema ora abordado. Também foram realizadas incursões aéreas e terrestres a fim de verificar as questões relativas à erosão, cobertura vegetal e gestão de resíduos. Com base nos resultados obtidos do estudo de campo e no método construtivo atual, se apresentou três propostas como soluções inovadoras: (1) modelo construtivo enterrado e sem manutenção da faixa de servidão, (2) modelo construtivo do gasoduto revestido e imerso no leito do rio, (3) modelo construtivo de gasoduto com material isolante. Após análise e avaliação das vantagens e desvantagens, sob o ponto de vista de conservação ambiental, conclui-se que a melhor alternativa é a de número dois, modelo construtivo do gasoduto revestido e imerso no leito do rio. O modelo de gestão de resíduos é específico para uma região de floresta tropical, região esta sujeita a períodos de enchentes e vazantes, havendo necessidade de transporte e armazenamento específico, neste caso balsas e disposição final que priorize os locais que estejam legalizados para este fim.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:41Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004Bitstream added on 2014-06-13T18:07:20Z : No. of bitstreams: 1 ernst_mab_dr_guara.pdf: 1070921 bytes, checksum: ae273e66978a6fbbebf387c55e60a66f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Neste trabalho é definido um cenário de transição entre o uso da energia proveniente de combustíveis fósseis e a utilização ainda restrita de certas fontes renováveis, como as biomassas, em especial, uma vez que o emprego de recursos hídricos e eólicos é dependente da sua disponibilidade, e tecnologias de aproveitamento da energia solar ainda demandam aperfeiçoamentos tecnológicos. Durante essa transição cabe otimizar os ciclos tradicionais que consomem óleo diesel e gás natural, visando diminuir o impacto nas reservas e no meio ambiente, aumentando o tempo disponível para a mudança, caso seja necessário. Após uma descrição dos ciclos avançados mais conhecidos é analisado de forma mais detalhada a utilização do ciclo com injeção de vapor (STIG) utilizando gás natural, em duas plantas processadoras de gás natural, incluindo uma comparação com o ciclo Rankine e Brayton convencionais. Esta análise é principalmente focado em Unidades de Compressão de gás natural, visto a grande ênfase que vêm sendo dada à sua utilização, trazendo como conseqüência a necessidade da extensão das redes de gasodutos. Os ciclos são analisados operando nas condições de projeto e com carga parcial ou sobrecarga, motivo pelo qual são formulados modelos termodinâmicos que são apresentados integrados a programas computacionais, considerando a maior quantidade de informações que permitam uma simulação próxima da realidade. Na simulação são considerados os custos de combustíveis e equipamentos, manutenção e, de forma simplificada, os ganhos potenciais provenientes da venda de créditos de carbono. Os objetivos propostos neste trabalho incluem a criação de modelos termodinâmicos para os ciclos estudados e sua simulação, considerando a operação com carga parcial, disponibilizando os dados utilizados de forma organizada... . / This work considers a transition scenario from fossil combustible energy and the restrict usage of renewable sources, specially biomass, just because water and eolic sources depend on their availability, and solar energy usage depends on technological improvements . During this transition, it is important to optimize traditional cycles that use diesel oil and natural gas, for minimizing the impact on natural reserves and environment, increasing the existing time schedule for changes, if necessary. After describing some advanced cycles, this study evaluates in more detail the usage of steam injection cycle (STIG) burning natural gas, applicable to two natural gas production plant, considering the comparison between Rankine and Brayton conventional cycles. This analysis is focused mainly in natural gas Compression Units due to the great emphasis that it has nowadays, with the necessity of increasing the gas pipeline. In this thesis, the cycles are analyzed considering the project part-load and over-load conditions, explaining why there are thermodynamic modeling to be integrated to computer programs to generate informations for a simulation closer to the real operational condition. In the simulation fuel and equipment prices, maintenance costs and, in a simple way, the potential return of investments coming from carbon dioxide credits sales were considered. Proposal goals from this study include new thermodynamic modelling applicable to the studied cycles and its simulation, considering partial load operation, offering the sparse technical and economic data in an organized way. After ending the study it was possible to conclude that the part load operation must be considered and that the oil and gas installation have a potential in energy savings.

Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T23:50:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sant'Ana_ClaudineideCamargo_M.pdf: 12470799 bytes, checksum: c248a27ff0664ddfb01b9dc07024354a (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Nos últimos anos o gás natural vem obtendo acréscimos significativos no volume de suas reservas. O desenvolvimento de novas tecnologias e as políticas ambientais tem colaborado para que este energético adquira importância significativa na matriz energética mundial. Este fato também é observado no cenário latino americano. Quando da sua utilização depara-se com um problema freqüente: via de regra os pontos produtores de gás encontram-se distantes dos centros consumidores. Pode-se então optar. por formas diferenciadas de transporte em função da região geográfica a ser transposta, na maioria das vezes verifica-se que seu transporte é feito via gasodutos. Neste trabalho apresenta-se uma abordagem para o problema de dimensionamento de gasoduto, utilizando programação dinâmica. Faz-se uma discussão dos diversos parâmetros envolvidos bem como durante a evolução do trabalho apresentam-se abordagens diferenciadas relacionadas com o dimensionamento do gasoduto, mas que preservam resultados satisfatórios com relação aos resultados obtidos. o método apresentado chega a resultado satisfatório quando aplicado aos problemas formulados para o estudo de caso utilizando programação dinâmica para dimensionamento de um gasoduto longo / Abstract: The development of new technology and environmental polices are a factor of collaboration for the expansion of the natural gas reserves. Today the natural gás hás a expressive participation in the energy matrix of the world and in the Latin America also, where its consumption hás observed a expressive increase. Often the natural gás need to be transported on large distance by pipelines, from the production field to the consumption markets. This work studies the optimization problem of natural gás transportation in a long pipeline using a dynamic programming approach. The model is applied to a real transportation system: the pipeline Bolivia-Brazil. The computational results of the case study are discussed, confirming the potential application of this approach / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos

En el presente trabajo se determina el tipo de competencia espacial (Löschian, Hotelling-Smithies y Greenhut-Ohta) bajo el cual operan los gasocentros en Lima Metropolitana y Callao durante el periodo 2011-2015, utilizando el enfoque de variaciones conjeturales planteado por Capozza y Van Order (1978). A partir de ello, se analiza la existencia de comportamientos colusorios o competitivos en dos niveles: en Lima Metropolitana y Callao y en submercados o mercados locales creados dentro de esta región. La base de datos contiene información de 234 gasocentros (4.264 observaciones) y la estimación se realiza utilizando el Método Generalizado de Momentos (GMM). Los resultados muestran que, si bien no es posible determinar el tipo de competencia espacial para todo el mercado de Lima Metropolitana y Callao, sí es posible hacerlo para algunos de sus mercados locales. El análisis realizado sugiere que 2 mercados locales se comportarían a lo Löschian; 1 a lo Hotelling-Smithies y 1 a lo Greenhut-Ohta.