Otimização do circuito de sopro, vácuo e ar comprimido

• Autor(a) principal: Raimundo, Paula Susana Pinto
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/11111
• topic: Otimização energética; Ar comprimido; Blower; Bomba de vácuo; Variador de frequência; Dimensionamento de compressores; Energy optimization; Compressed air; Vacuum pump; Frequency inverter; Compressor dimensioning; Optimização Energética na Indústria Química

Esta dissertação foi desenvolvida na empresa Lidergraf – Artes Gráficas, S.A, com o objetivo de estudar as linhas de sopro, vácuo e ar comprimido que asseguram a alimentação das máquinas aí instaladas, através do levantamento e análise das necessidades pneumáticas da empresa. A empresa em estudo é constituída por dois edifícios e cada um deles apresenta, atualmente, problemas distintos. No edifício 1, o sistema centralizado de produção de sopro (com variador de frequência) encontra-se danificado. Segundo dados de 2010, o blower passava apenas 1% do tempo na zona ótima do variador de frequência e, portanto, a avaria ocorreu devido ao sobredimensionamento do equipamento. Verificou-se que, apesar das máquinas estarem em produção simultânea, o consumo nunca era o máximo, visto que não utilizavam as suas funcionalidades em plenitude. Assim, analisou-se os consumos das máquinas, face a um regime de funcionamento na gama 60 – 80%, no sentido de avaliar a vantagem económica de proceder à reparação do equipamento atual ou adquirir uma nova unidade de produção de sopro. Após este estudo, optou-se por reparar o equipamento e ligar a máquina Helderberg M600 ao sistema central visto que, até à data, possuía um blower dedicado. Por consequência desta intervenção, procedeu-se ao estudo do perfil de funcionamento do blower, verificando-se que o tempo de operação na zona ótima do variador de frequência passou de 1% para 59%. Ainda no mesmo edifício, o sistema centralizado de produção de vácuo não apresentava variador de frequência, ou seja, operava em regime carga/vazio. Assim, avaliou-se a vantagem de instalar um variador de frequência externo, verificando-se que este iria permitir uma poupança de 66,8%. No entanto, este procedimento foi desaconselhado pelo fornecedor. No edifício 2, o sistema central de produção de vácuo é constituído por duas bombas sem variador de frequência, estando uma danificada e a outra com alguns problemas de funcionamento. Visto que uma bomba garantia as necessidades de vácuo, concluiu-se que o regime de funcionamento máximo era de 56,5%. Partindo deste pressuposto, avaliou-se a hipótese de adquirir uma nova bomba de vácuo sem variador de frequência, e a possibilidade de instalar um variador de frequência externo. Para a resolução do problema a melhor opção seria a aquisição do variador de frequência externo, permitindo uma poupança anual de 45,9% com um tempo de retorno do investimento de aproximadamente 1 ano e 8 meses. Relativamente ao ar comprimido, o sistema centralizado é constituído por dois compressores que operam de forma alternada e asseguram as necessidades de ambos os edifícios. Verificou-se que o edifício 2 representa 90% dos consumos de ar comprimido enquanto o edifício 1 representa apenas 10%.