Otimização estrutural de uma central frigorífica a operar com CO2

• Autor(a) principal: Vasco, Rúben Carlos Gonçalves
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/20202
• topic: Estruturas metálicas; Projeto mecânico; Métodos de Elementos Finitos (MEF); Análise estática; Análise modal; Centrais frigoríficas; Metallic structures; Mechanical design; Finite Element Method (FEM); Static analysis; Modal analysis; Refrigeration plants

A indústria da refrigeração apresenta um papel fulcral em diversos setores, tais como alimentar, químico e dos transportes. A grande utilização dos sistemas de refrigeração leva à sua evolução com o intuito de introduzir novas tecnologias e de as aprimorar numa vertente de menor impacto ambiental. Na atualidade as centrais frigoríficas com CO2 como fluido de trabalho no regime transcrítico são uma excelente resposta para a legislação em vigor atualmente. Como tal, a RACE (empresa de acolhimento) confrontou-se com os novos desafios do setor da refrigeração e tomou a decisão de desenvolver a sua própria linha de produtos. Inicialmente foi desenvolvida uma estrutura para uma central frigorífica a funcionar com CO2, com o objetivo de oferecer as melhores soluções de produtos aos seus clientes. Posto isto, a empresa sentiu a necessidade de otimizar a estrutura metálica da sua central frigorífica. A presente dissertação consistiu no estudo desta estrutura, através da realização de estudos estruturais implementando o Método de Elementos Finitos (MEF) ao modelo inicial da estrutura, com o objetivo de apresentar um plano de melhorias a esta central e assim desenvolver, em conjunto com a empresa, uma solução que melhor se adequasse aos seus requisitos do projeto. A estrutura foi submetida a estudos estáticos e modais nas diferentes condições a que está sujeita. Estes estudos foram realizados com o intuito de otimizar a estrutura de modo a obter uma redução da massa, implementar soluções práticas a nível técnico da instalação e benéficas para um melhor desempenho estrutural. A estrutura a desenvolver tem de validar os coeficientes de segurança impostos e oferecer uma solução economicamente apelativa. A estrutura desenvolvida mostrou ser uma solução vantajosa e funcional para a empresa e será aplicada nas próximas centrais frigoríficas desenvolvidas. O produto final validou os requisitos de projeto, incluindo o coeficiente de segurança estabelecido, permitiu obter uma redução significativa da massa da estrutura, e constitui uma proposta economicamente viável.