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Eficiência Energética em

Sistema de Ar Comprimido

Eng Industrial Mecânica

Metodologia da Pesquisa

Prof.º Mestre Vargas

Palestrantes:

Eliezer Gonçalves

Jair Dias

R ecuperação de Calor da

Compressão

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³A eficiência energética é maior quando se conseguerealizar um serviço ou produzir algum bem com umaquantidade menor de energia em relação a que erausualmente consumida´

O ar comprimido está cada dia mais presente emtodos os processos industriais, além de outros usos.

É uma energia limpa, facilmente transportável, os

equipamentos são leves e compactos, não há risco dechoque elétrico, não gera resíduos etc.

O ar é grátis, mais o ar comprimido é caro.

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Proporções do Custo Total

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- Rendimentos de Compressores

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Compressão AdiabáticaCompressão Politrópica

- Compressão dos Gases

Compressão Isotérmica

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- Trabalho Teórico de Compressão

Compressão Politrópica

Compressão em Estágios

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- Potência Real de Compressão

- Consumo Especifico de Energia

wc = Potência Real de Compressão [kW]m = Vazão Mássica do Gás [kg / s]w = Trabalho Específico Teórico [kJ / kg]t = Rendimento Termodinâmico [/]mec = Rendimento Mecânico [/]ele = Rendimento Elétrico [/]

Q = Vazão Volumétrica de Ar [m3/h]v = Volume especifico do gás [m3/kg/]

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- Melhoria da Eficiência Energética em

Sistemas de Ar Comprimido

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ESTUDO DE CASO

- Apresentação da Empresa

A Belgo Bekaert Ltda., uma empresa doramo metalúrgico de trefilaria para fabricaçãode arames, localizada em Contagem / MG.Tem uma capacidade de produção de 810 mil

toneladas anuais de arames e é líder nomercado brasileiro.

- Sistema Estudado e caracterização do

Problema

Na Belgo Bekaert existia uma central de ar comprimido com três compressores de 200HP, totalizando uma potência instalada de 450kW. Estes compressores eram dos modelos

refrigerados a ar, o que indicou que o trocador de calor necessário era do tipo ar  -água, ouseja, do ar de refrigeração do compressor para a água dos chuveiros dos vestiários.

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Curva de carga elétrica para os chuveiros numa quarta-feiraMedições elétricas e dutos de ar do resfriamento dos compressores

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Dimensionamento do trocador de calor Diagrama da proposta apresentada

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Montagem dos trocadores de calor 

Instalação dos trocadores de calor 

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- Resultado Obtido

Considerando o custo da energia de 160 R$/MWh, a economiaanual obtida com este projeto foi de aproximadamente R$ 116 milpor ano, tendo um investimento em equipamentos da ordem de R$317 mil.Dados de economia mensal de energia posta contra o custo totaldo trabalho apresentam um tempo de retorno de 6 semestres

aproximadamente.

-300000

-250000

-200000

-150000

-100000

-50000

0

50000

100000

1 2 3 5 6

Semestr es

      C    u     s      t     o      (     M

      $      )

conômia Mensal(R$) Custo otal(R$)

Tempo de amor tização do investimento

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³Pelo exemplo se ensina,pelo exemplo se aprende.Não há sucesso sem grandes privações.

Sófocles

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Variação do consumo com a temperatura de aspiração