Orientador: Pedro Magalhães Sobrinho / Banca: Eliana Vieira Canettieri / Banca: Christian Jeremi Coronado Rodriguez / Resumo:As tecnologias tradicionais utilizadas na geração de vácuo para fabricação de aço são ejetores a vapor, bombas de vácuo de anel líquido e sistemas combinados entre esses dois. O sistema de ejetores de vapor tem uma capacidade de gerar um vácuo médio de 101 kPa (1 atm) a 0,1 Pa (0,01 mbar), as bombas de anel líquido chegam a apenas 3 kPa (30 mbar) e as bombas secas abrangem a faixa de 101 kPa (1 atm) até 67 Pa (0,67 mbar), faixa necessária para a aplicação em metalurgia secundária e é o limite desta tecnologia. Neste trabalho foi realizado estudo de caso no setor industrial que utiliza a geração de vácuo à ejetores a vapor superaquecidos a 250°C e 1,2 MPa (12 kgf/cm2) de pressão. O vácuo é necessário para a remoção de gases indesejáveis na composição do aço, como Nitrogênio, Oxigênio, Hidrogênio e Enxofre que causam fragilidades na estrutura cristalina. Atualmente têm surgido inovações tecnológicos para geração de vácuo para aplicações em VD (desgaseificação à vácuo), vácuos até 67 Pa (0,67 mbar) e para VOD (descarburação) para vácuos de 8-20 kPa (80-200mbar). Uma dessas inovações é a combinação de bombas mecânicas secas formando três estágios de vácuo, juntando várias tecnologias, sendo a primeira e segunda com rotor Roots e a terceira com rotor parafuso. Neste estudo o objetivo foi o de mensurar os rendimentos reais oferecidos pelo sistema de ejetores a vapor, juntamente com o rendimento da Caldeira em comparação com a nova tecnologia de bomba seca em aplicações siderúrgicas, apresentaremos as vantagens, desvantagens e custo benefício para a substituição do sistema de geração de vácuo. Representando uma redução de 92,7 % no consumo energético e 81,4% de redução dos custos operacionais / Abstract: 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 / Mestre

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Doutor, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor João Rui Guedes de Carvalho

Made available in DSpace on 2015-05-08T15:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 6635361 bytes, checksum: 14da0b5d0e9d4fb2821cb495e6d9fcfa (MD5) Previous issue date: 2010-08-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents the state of the in vacuum technology which covers the fundamentals, devices for generating, measuring and major applications in precision engineering. Also, the design and development of vacuum tables applied to machine tool is shown. With regard to fundamentals, it is described the historical background, classical theories and classification of this technology by bands of applications. It is shown most widely used vacuum generators and gauges, showing their construction, operation and applications within various areas. Applications of vacuum technology in precision engineering that span the macro, micro and nano scales are presented, highlighting their importance in each application area. In addition, a methodology to design and development of vacuum tables to fixture workpieces in machine tools, is described and applied. The development of this methodology was motivated due lack of technical and scientific articles that concern the studies on vacuum tables with emphasis on its design parameters. In this work, vacuum tables with hollow, square and hexagonal cores were analyzed by considering two different magnitudes of machining forces. The displacement and stress that each vacuum table configuration is submitted were determined by using numeric simulation based on the finite element method for both machining conditions. / O presente trabalho trata do resgate da literatura sobre a tecnologia do vácuo englobando os seus fundamentos básicos, dispositivos de geração, medição e o estado da arte em aplicações na área de engenharia de precisão seguido de um projeto e desenvolvimento de mesas de vácuo aplicadas em máquinas-ferramenta. Com relação aos fundamentos, é descrito o seu contexto histórico, teorias clássicas e classificação desta tecnologia por faixas de aplicações. É mostrado os geradores e medidores de vácuo mais utilizados evidenciando a sua construção, funcionamento e aplicações dentro das mais variadas áreas. São apresentadas aplicações na engenharia de precisão que abrangem as escalas macro, micro e nano, ressaltando a importância da tecnologia do vácuo em cada aplicação. No projeto e desenvolvimento de mesas de vácuo, é descrita e aplicada uma metodologia própria que consiste em dimensionar mesas de vácuo capazes de fixar peças mediante a usinagem em máquinas-ferramenta. O desenvolvimento desta metodologia foi motivada em função da carência de artigos técnicos e científicos que concernem os estudos sobre mesas de vácuo dando ênfase aos seus parâmetros de projetos. São dimensionadas mesas de vácuo com núcleos vazados, quadrado e hexagonal em função de duas condições de usinagem que utilizam diferentes magnitudes de forças. Por meio de simulação numérica computacional, são avaliados os esforços de deslocamento e tensão em cada mesa de vácuo dimensionada, de forma a eleger uma mesa que atenda a critérios de rigidez, peso e homogeneização do fluxo de vácuo para cada magnitude de forças de usinagem.

A escorva de grandes bombas centrífugas, destinadas a condução ou elevação mecânica da água e instaladas sob condições de sucção negativa, tem sido realizada com o emprego de ejetores, através da criação de vácuo na canalização de aspiração e na própria bomba. Nem sempre, porém, se emprega o ejetor adequado para a realização desse trabalho, em virtude da escassez de informações e dados técnicos a respeito. A fim de contribuir para a solução desse problema, procurou-se avaliar o desempenho de aparelhos a jato acionados hidráulicamente, e realizando o trabalho de bomba de vácuo. Para tal, conduziram-se ensaios com dois tipos de hidro-ejetores, disponíveis no mercado, com parâmetros característicos m=0,35 e m =0,52, respectivamente, alimentados, cada qual, por uma bomba centrífuga, buscando conhecer os volumes de ar e de água arrastados, os rendimentos desses ejetores, a relação vazão de sucção/pressão de sucção, para as diversas pressões e vazões de alimentação, préviamente estipuladas. Os resultados obtidos permitiram estabelecer conhecimentos técnicos esclarecedores a respeito do funcionamento de tais dispositivos, possibilitando uma escolha apropriada para os seus diferentes empregos, bem como, as condições ideais de operação. Para avaliação do rendimento dos ejetores estudados foi deduzida a Equação 21, que se mostrou adequada em todas as condições de ensaio. / not available

Submitted by Repositorio Tarefa (tarefarepositorio@gmail.com) on 2018-09-11T00:11:40Z No. of bitstreams: 2 TituloDeniseIlidio.pdf: 10074 bytes, checksum: 051a02493cf99b99197f680aeebab230 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-11T00:11:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TituloDeniseIlidio.pdf: 10074 bytes, checksum: 051a02493cf99b99197f680aeebab230 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-09-03 / This paper deals with the analysis, calculation and modeling of the vacuum system / Este trabalho trata sobre a análise, o cálculo e a modelagem do sistema a vácuo

Orientador: Gerson Francisco / Doutor

Estágio realizado na CaetanoBus e orientado pelo Eng.º Filipe Fernandes / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-05-08T15:11:38Z No. of bitstreams: 1 Cassio-Pigozzo_Dissert..pdf: 3530077 bytes, checksum: 66c0d07c8ddb30e58aba4b1f61bab89b (MD5) / Rejected by Alda Lima da Silva(sivalda@ufba.br), reason: Documento do Instituto de Física on 2013-05-08T18:01:51Z (GMT) / Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-05-08T18:09:55Z No. of bitstreams: 1 Cassio-Pigozzo_Dissert..pdf: 3530077 bytes, checksum: 66c0d07c8ddb30e58aba4b1f61bab89b (MD5) / Rejected by Alda Lima da Silva(sivalda@ufba.br), reason: Documento de Física on 2013-05-08T18:22:43Z (GMT) / Submitted by Suelen Reis (suziy.ellen@gmail.com) on 2013-05-09T16:45:42Z No. of bitstreams: 1 Cassio-Pigozzo_Dissert..pdf: 3530077 bytes, checksum: 66c0d07c8ddb30e58aba4b1f61bab89b (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Meirelles(rodrigomei@ufba.br) on 2013-05-09T17:09:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Cassio-Pigozzo_Dissert..pdf: 3530077 bytes, checksum: 66c0d07c8ddb30e58aba4b1f61bab89b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-09T17:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cassio-Pigozzo_Dissert..pdf: 3530077 bytes, checksum: 66c0d07c8ddb30e58aba4b1f61bab89b (MD5) Previous issue date: 2008 / Nesta dissertação estudamos a viabilidade observacional de um modelo comológico com interação vácuo-matéria, no qual o termo cosmológico é proporcional ao parâmetro de Hubble. Os testes com supernovas do tipo Ia foram feitos com quatro amostras distintas, e deles concluímos que o modelo se ajusta bem aos dados, apresentando densidade de matéria atual acima do que é obtido com o modelo padrão, mas dentro dos limites estabelecidos por observações de dinâmica de galáxias e lentes gravitacionais. Segundo as análises, universo encontra-se em expansão acelerada e tem idade superior à dos objetos mais antigos observados. Assim como no caso do modelo padrão espacialmente plano, o conjuto de dados do SNLS fornece o melhor ajuste. Resultados para o modelo padrão obtidos com dados da radiação cósmica de fundo em microondas e das oscilações acústicas bariônicas permitiram testes indiretos do modelo em estudo, e a combinação dos três testes mostra que ele não apenas é inte- ressante teoricamente como também apresenta concordância com estas observações. / Salvador

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4753_.pdf: 3376498 bytes, checksum: 01174dd147c06233a613fa3dae510ccd (MD5) Previous issue date: 2011-04-20 / Um importante processo que vem se destacando nos últimos anos no cenário da avaliação e do processamento do petróleo é a destilação a vácuo, na qual são gerados como produtos principais os gasóleos leve e pesado e o resíduo de vácuo. Esta destilação é em parte responsável pela adequação da produção de derivados de petróleo às demandas do mercado, visto que seus produtos são utilizados como carga para outros importantes processos da cadeia do refino, a exemplo dos craqueamentos térmicos e catalíticos. A porcentagem de destilados a vácuo é de grande importância do ponto de vista do planejamento e controle da produção, pois se o mercado necessita, por exemplo, de gasolina, cerca de 40 a 50% dos gasóleos gerados nesse processo podem ser convertidos neste produto por craqueamento. Qualquer melhoria na eficiência de um determinado processo em uma refinaria de petróleo, por menor que seja, pode representar uma significativa economia ou um aumento da produtividade. No caso em particular das torres de destilação a vácuo, se for possível um aumento na temperatura de alimentação, por exemplo, é possível aumentar a quantidade vaporizada do resíduo atmosférico, minimizando o resíduo da torre e aumentando a quantidade de gasóleo produzida. Com isso destaca-se a importância de pesquisas nesta área. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi a montagem e implementação de um sistema manual de destilação a vácuo de petróleo no LabPetro/UFES, que opere em conformidade com a norma ASTM D 5236. Para tal foram destiladas 6 amostras de óleos com uma ampla variação de °API, sendo que para 3 delas a curva PEV havia sido previamente fornecida pelo CENPES/PETROBRAS e foram utilizadas como referência para comparação. Os resultados obtidos mostraram uma concordância entre as curvas PEV obtidas no LabPetro e no CENPES/PETROBRAS, a qual foi confirmada pelautilização de testes estatísticos. Dessa forma, garantiu-se o correto funcionamento da unidade montada. O método do picnômetro manual, estabelecido pela norma ASTM D 70, mostrou-se um método simples e preciso para determinação das densidades de resíduos de destilações a vácuo de petróleos.

A escorva de grandes bombas centrífugas, destinadas a condução ou elevação mecânica da água e instaladas sob condições de sucção negativa, tem sido realizada com o emprego de ejetores, através da criação de vácuo na canalização de aspiração e na própria bomba. Nem sempre, porém, se emprega o ejetor adequado para a realização desse trabalho, em virtude da escassez de informações e dados técnicos a respeito. A fim de contribuir para a solução desse problema, procurou-se avaliar o desempenho de aparelhos a jato acionados hidráulicamente, e realizando o trabalho de bomba de vácuo. Para tal, conduziram-se ensaios com dois tipos de hidro-ejetores, disponíveis no mercado, com parâmetros característicos m=0,35 e m =0,52, respectivamente, alimentados, cada qual, por uma bomba centrífuga, buscando conhecer os volumes de ar e de água arrastados, os rendimentos desses ejetores, a relação vazão de sucção/pressão de sucção, para as diversas pressões e vazões de alimentação, préviamente estipuladas. Os resultados obtidos permitiram estabelecer conhecimentos técnicos esclarecedores a respeito do funcionamento de tais dispositivos, possibilitando uma escolha apropriada para os seus diferentes empregos, bem como, as condições ideais de operação. Para avaliação do rendimento dos ejetores estudados foi deduzida a Equação 21, que se mostrou adequada em todas as condições de ensaio. / not available