Desenvolvimento de solução para fragmentação de pás eólicas compósitas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gonçalves, Afonso da Silva
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/34365
Resumo: Atualmente assiste-se a um crescente desmantelamento de parques eólicos. As pás eólicas em fim de vida têm-se tornado num problema crescente com a inovação tecnológica. Sendo crucial encontrar uma solução para as toneladas de pás eólicas em fim de vida que se acumulam. Este problema não tem uma solução fácil ou direta. Além das elevadas dimensões das pás eólicas, os materiais que as constituem são diversos, a sua complexidade é elevada, pois não são fáceis desagregar, reciclar e reutilizar. Um dos passos fundamentais à reutilização destes materiais é a sua redução até dimensões que permitam o seu transporte e processamento. Essa redução é tipicamente obtida através da trituração da pá eólica e é nessa vertente que se enquadra a dissertação presente. Associada ao projeto RELIVE-BLADES, tem como objetivo o estudo e análise de possíveis soluções de trituração dos materiais constituintes das pás eólicas e a conceção e desenvolvimento de um modelo de uma unidade de trituração capaz da redução desses materiais em fragmentos menores. Na presente dissertação, além de uma revisão da literatura existente sobre a reciclagem das pás eólicas e das propriedades físicas e mecânicas dos PRFV, bem como dos tipos de trituração existentes, foram concebidos diversos conceitos para a unidade de trituração a desenvolver. Foram escolhidos os melhores de entre os vários conceitos e foram, seguidamente, dimensionados e otimizados. Os dois conceitos com mais potencial foram um conceito mais comum de um anel dentado onde se fixariam elementos de corte amovíveis (de fácil substituição) e um conceito menos conservador em que todo o dente seria amovível. Uma das premissas do trabalho desenvolvido foi a de ser um sistema de fácil manutenção, que evitasse a desmontagem dos rolamentos e montantes, mesmo que, por vezes, mais complexo a nível de fabrico. Os resultados obtidos no dimensionamento mostram que o conceito de anel dentado, apesar de ser possível, requer mais estudos a nível da fixação do elemento cortante. O conceito de dentes postiços é, da maneira que foi estudado, inválido, devido às dimensões associadas. Porém, há outras abordagens possíveis e até já existentes, passíveis de serem estudadas e testadas, que podem tornar este conceito numa opção viável.
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Associada ao projeto RELIVE-BLADES, tem como objetivo o estudo e análise de possíveis soluções de trituração dos materiais constituintes das pás eólicas e a conceção e desenvolvimento de um modelo de uma unidade de trituração capaz da redução desses materiais em fragmentos menores. Na presente dissertação, além de uma revisão da literatura existente sobre a reciclagem das pás eólicas e das propriedades físicas e mecânicas dos PRFV, bem como dos tipos de trituração existentes, foram concebidos diversos conceitos para a unidade de trituração a desenvolver. Foram escolhidos os melhores de entre os vários conceitos e foram, seguidamente, dimensionados e otimizados. Os dois conceitos com mais potencial foram um conceito mais comum de um anel dentado onde se fixariam elementos de corte amovíveis (de fácil substituição) e um conceito menos conservador em que todo o dente seria amovível. Uma das premissas do trabalho desenvolvido foi a de ser um sistema de fácil manutenção, que evitasse a desmontagem dos rolamentos e montantes, mesmo que, por vezes, mais complexo a nível de fabrico. Os resultados obtidos no dimensionamento mostram que o conceito de anel dentado, apesar de ser possível, requer mais estudos a nível da fixação do elemento cortante. O conceito de dentes postiços é, da maneira que foi estudado, inválido, devido às dimensões associadas. Porém, há outras abordagens possíveis e até já existentes, passíveis de serem estudadas e testadas, que podem tornar este conceito numa opção viável.Today we are witnessing an increasing dismantling of wind farms. End-of-life wind blades have become a growing problem with technology innovation, and it is crucial to find a solution for the tons of end-of-life wind blades that are piling up. This problem does not have an easy or straightforward solution, because in addition to the large dimensions of wind blades. The materials that constitute them are diverse, and their complexity is high, because they are not easy to disaggregate, recycle and reuse. One of the key steps in the reuse of these materials is to reduce them to sizes that allow them to be transported and processed. This reduction is typically achieved by shredding the wind blade, and it is in this aspect that the present dissertation is framed. Associated with the RE-LIVE-BLADES project, its objective is to study and analyze possible solutions for shredding the materials that make up the wind blades and to design and develop a model of a shredding unit capable of reducing these materials into smaller fragments. In this dissertation, besides a review of the existing literature on wind blade recycling and the physical and mechanical properties of FRP, as well as the existing types of shredding, several concepts for the shredding unit to be developed were designed. The best of the various concepts were chosen and then sized and optimized. The two concepts with the most potential were a more common concept of a toothed ring where removable (easily replaceable) cutting elements would be attached, and a less conservative concept where the entire tooth would be removable. One of the premises of the work developed was to be a system that would be easy to maintain, that would avoid disassembly of the bearings and uprights, even if sometimes more complex at the manufacturing level. The results obtained in the sizing show that the toothed ring concept, although possible, requires further study in terms of fixing the cutting element. The concept of removable teeth is, in the way it was studied, invalid, due to the associated dimensions. However, there are other possible and even existing approaches that can be studied and tested, which can make this concept a viable option.2027-07-19T00:00:00Z2022-07-14T00:00:00Z2022-07-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/34365porGonçalves, Afonso da Silvainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-22T12:06:24Zoai:ria.ua.pt:10773/34365Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T03:05:43.983502Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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