Orientador: Elias Basile Tambourgi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T18:15:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_FlavioNelson_M.pdf: 3206674 bytes, checksum: 13d3a08e501d1a7a3efe94db596a1123 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A bomba centrífuga é uma máquina dinâmica que só pode trabalhar nos pontos de sua curva. Consequentemente, a soma das resistências da tubulação e seus componentes durante a operação deve se situar exatamente na sua curva ou curva da bomba. A literatura para a seleção e especificação deste equipamento alimentando apenas um ponto como um tanque ou vaso é vasta, porém, são raros os trabalhos no que concerne a alimentação simultânea de dois ou mais tanques em cotas diferentes, que mostrem o comportamento da pressão ao longo do processo e a curva desse sistema. Esta alimentação simultânea é dita ramificada. O presente trabalho teve por objetivo projetar e montar uma unidade experimental em escala piloto para determinar a curva do sistema e a potência consumida de uma bomba centrífuga quando esta alimenta dois tanques em cotas diferentes utilizando a água como fluido referência, com viscosidade de 1,0 cP e também uma solução de açúcar a 1,2 cP. A unidade consistiu de um tanque de alimentação de 162,5 L construído em acrílico, uma bomba centrífuga com diâmetro do rotor de 200 mm acoplado a um motor em balanço de 2 CV de potência nominal, um inversor de freqüência para controlar a rotação do motor, tubulações de PVC transparentes de 1 in. de diâmetro nominal na descarga da bomba, um rotâmetro com escala de 0 - 12 m3/h, manômetro com escala 0 - 4 kgf/cm2, e dois tanques em acrílico de 72 L cada na descarga instalados em cotas diferentes. A unidade experimental que operou em regime permanente permitiu a verificação da vazão total e, por conseqüência, a determinação da vazão real em cada trecho ramificado. Os poucos trabalhos teóricos nesta área não comprovam experimentalmente a teoria, não analisam a influência de propriedades físicas e nem estimam a potência do motor. O experimento, portanto, procura comparar os dados coletados com a teoria utilizando fluidos com propriedades físicas diferentes. Este trabalho permitiu comparar os valores teóricos e experimentais com desvio de 12,5 a 20,5%, sendo proposta uma sequência teórica dividida em passos para a determinação do ponto de operação do sistema. O emprego desta sequência proposta permite reduzir os custos de instalação evitando malhas de controle, e os custos operacionais com a redução da energia consumida em sistemas industriais / Abstract: A centrifugal pump is a dynamic machine that can perform only on points on the head capacity curve or curve pump. Consequently, the sum of piping and components resistances during operation must fall exactly on the head capacity curve. The literature for the selection and specification of this equipment feeding only one point as a tank or vessel is large, however is hard to find studies regarding the simultaneous feeding of two or more tanks in different heights and showing the pressure behavior during process and the system curve. This simultaneously feeding is said branched. This study aimed to design and build a pilot-scale experimental unit to determine the system curve and the power consumption of a centrifugal pump when it feeds two tanks in different heights using in fluid viscosity of 1.0 cP, water as fluid reference as well sugar solution to 1.2 cP. The unit consisted of a feed tank of 162.5 L built in acrylic, centrifugal pump with a rotor diameter of 200 mm combined with a balance of motor 2 hp rated power, a frequency inverter to control the engine speed, PVC pipes in a transparent 1 in.nominal discharge of the pump, a flowmeter with a scale from 0 to 12 m3/ h, pressure gauge with a scale from 0 to 4 kgf/cm2, and two tanks of 72 L each in discharge also acrylic installed in different heights. The experimental unit that operated in steady state allowed the verification of the total flow and, consequently, the determination of actual flow in each passage branched. The few theoretical works in this area do not prove the theory experimentally, does not analyze the influence of physical properties and do not estimate the power of the engine. This work allowed us to compare the theoretical and experimental values with deviation of 12,5 to 20,5% being proposed after a theoretical split into steps for determining the operating point of the system. The use of this proposed sequence reduces installation costs by avoiding control loops, and operating costs by reducing the energy consumed in industrial systems / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Energy efficiency is a growing field that concerns more and more companies, individuals as well as governments in order to reduce costs and use less energy for a more sustainable development. Engie is no exception and values energy efficient projects. In this paper will be documented three energy efficiency related projects that I carried out during my five month end of studies internship. This work spans different topics, the parallel operation of hydraulic distribution pumps, the modeling of an heat exchangers as well as pid calculations for a dedicated ehating network. We delve into the technical aspect of each subject before introducing the tools developed, with some of their results. / Energieffektivisering är ett växande område som berör allt fler företag, privatpersoner såväl som myndigheter för att minska kostnaderna och använda mindre energi för en mer hållbar utveckling. Engie är inget undantag och värdesätter energieffektiva projekt. I den här artikeln kommer tre energieffektivitetsrelaterade projekt att dokumenteras som jag genomförde under min fem månder långa praktikperiod. Detta arbete spänner över olika ämnen, parallelldrift av hydrauliska distributionspumpar, modellering av en värmeväxlare samt pid-beräkningar för ett dedikerat värmenätverk. Vi fördjupar oss i den tekniska aspekten av varje ämne innan vi introducerar de utvecklade verktygen, med några av deras resultat.

The state of Rio Grande do Sul (RS) grown in crop 2013/2014, 1,120,112 ha of rice, making up 46.18% of the cultivated area in Brazil, accounting for 66.21% of national production. The Fronteira Oeste of RS cultivated an area of 333,695 ha and 85.7% of this water pumping stations are used, making the cost of irrigation represents 10.74% of the total cost of production of cereal, one of the most expressive. The efficiency of energy use in the process of irrigation of rice fields linked to this agronomic aspects (definition of cultivars and suitable choice of the area) and engineering (pump of choice with adequate affieciency, adjusted net power engine with the need, compatible coupling with installed capacity, pipe sizing, positioning the pump-motor assembly and use of special parts). The lack of parameters that can define the quality of the design of pumping stations creates uncertainty regarding the proper use of energy in the process. Performance indices are indicators that can be used to establish the quality of pumping stations, with regard to aspects sizing. This work aimed to propose performance indexes and ranks them in order to generate referrals, to be used for evaluation of water pumping stations in irrigated rice fields. We evaluated 160 pumping stations, located on the Western Border of RS, under normal working conditions. For each of them were determined appropriate piping, through total cost minimization analysis (fixed more operational) for a period of 10 years of operation, and checked the possible power savings from the same exchange. Similarly been proposed replacement of equipment (pumps and motors) seeking, among commercially available, those with higher operating efficiency for the working conditions of each season. Were proposed nine performance indices and applied situations initially found in the field and those optimized by the replacement of pipes, pumps and motors. The variability found allowed them to be categorized and then was proposed performance index rating as "excellent", "very good", "good", "bad" and "very bad". / O Estado do Rio Grande do Sul (RS) cultivou, na safra 2013/2014, 1.120.112 ha de arroz irrigado, perfazendo 46,18% da área cultivada com o cereal no Brasil, contribuindo com 66,21% da produção nacional. A região da Fronteira Oeste do RS cultivou uma área de 333.695 ha e, em 85,7% desta são utilizadas estações de bombeamento de água, fazendo com que o custo da irrigação represente 10,74% do custo total de produção deste cereal, sendo um dos mais expressivos. A eficiência do uso de energia no processo de irrigação das lavouras de arroz esta atrelada a aspectos agronômicos (definição das cultivares e escolha adequada da área) e de engenharia (escolha de bomba com rendimento adequado, motor com potência útil ajustada à necessidade, acoplamento compatível com a potência instalada, dimensionamento de tubulação, posicionamento do conjunto bomba-motor e uso de peças especiais). A falta de parâmetros que possam definir a qualidade do dimensionamento das estações de bombeamento gera insegurança em relação ao bom uso da energia no processo. Índices de desempenho são indicadores que podem ser usados para estabelecer a qualidade das estações de bombeamento, no que se refere aos aspectos de dimensionamento. Este trabalho teve como objetivo propor índices de desempenho e classificá-los de forma a gerar referências, a serem usadas para avaliação de estações de bombeamento de água em lavouras de arroz irrigado. Foram avaliadas 160 estações de bombeamento, localizadas na Fronteira Oeste do RS, em condições normais de trabalho. Para cada uma delas foram determinadas as tubulações adequadas, através de análise de minimização de custo total (fixo mais operacional) para um período de 10 anos de operação, e verificada a possível economia de energia gerada pela troca das mesmas. Da mesma forma foram propostas substituição de equipamentos (bombas e motores) buscando, entre os disponíveis comercialmente, aqueles de melhor rendimento operacional para as condições de trabalho de cada estação. Foram propostos nove índices de desempenho e aplicados as situações inicialmente encontradas em campo e aquelas otimizadas pela substituição de tubulações, bombas e motores. A variabilidade encontrada permitiu que os mesmos fossem categorizados e então proposta uma classificação de índices de desempenho como excelente , muito bom , bom , ruim e muito ruim .

This work includes design of the drive hydraulic shears. The objective is to replace diesel-engine for electric motor. There is a description of the machine and its technological shearing process, types of hydraulic drives and their applications. The work includes the design, description and calculation of hydraulic power unit with an electric motor in two versions. Then there is evaluation of alternatives and select one to which they are processed further structural elements.

This diploma thesis is focused on the design of high-pressure hydraulic unit to drive a regulation of condensation turbine. The aim is to calculate all the elements of the hydraulic system, piping design and the necessary drawings. The entire assembly consists of purchased parts from other manufacturers. Major oil tank and a safety catch tank is described in detail and will be made, not bought.