Otimização Energética de Equipamentos Produtivos no Setor de Misturação

• Autor(a) principal: Guedes, Nuno Santos
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/12130
• topic: Otimização energética; Ar comprimido; Energia elétrica; Transporte pneumático; Bomba cavidade progressiva; Energy optimization; Compressed Air; Electrical Energy; Pneumatic Conveying; Progressive cavity pump; Energia e Biorrefinaria

A Continental Mabor S.A. é uma empresa líder no setor automóvel, e como tal, tem a necessidade de adotar continuamente estratégias de melhoria e otimização para um crescimento rentável e sustentado, com vista à afirmação da sua posição no mercado. A presente dissertação teve como principal objetivo encontrar soluções de otimização energética, no setor principal do processo de fabrico dos componentes que constituem um pneu, a secção de misturação e respetivos sistemas auxiliares, como é o caso do transporte de uma das matérias-primas, o negro de fumo. O desenvolvimento deste estudo passou por diversas fases como, a integração na empresa no sentido de conhecer o processo produtivo da Continental Mabor, a análise das utilidades energéticas consumidas no ano de 2016 nos setores em estudo e a identificação de oportunidades de redução de consumos sem prejuízo do rendimento produtivo. Nesta dissertação foram sugeridas/estudadas 4 medidas de otimização, tendo sido possível implementar e testar parte delas. Como primeira medida foi elaborado um novo plano de controlo para os compressores utilizados na produção de ar comprimido responsável pelo transporte de negro de fumo, tendo sido possível realizar a sua implementação e teste. Com esta medida foi possível reduzir o consumo específico médio do conjunto dos compressores de 0,204 kWh/m3 (PTN) para 0,136 kWh/m3 (PTN), traduzindo-se numa poupança anual na ordem dos 000 €. Para além da poupança em termos energéticos/económicos, esta medida previne o acionamento de compressores sem que haja essa necessidade, diminuindo assim a manutenção requerida pelos mesmos. Como segunda medida, foi estudada a viabilidade energética/económica na substituição do tipo de válvulas utilizadas nos mecanismos de limpeza dos filtros de mangas dos silos de armazenamento de negro de fumo, e nos coletores de aspiração acoplados aos misturadores. Concluiu-se que, no caso dos silos, um investimento inicial de 0000 € levaria a uma poupança anual entre 0000 €/ano e 0000 €/ano, traduzindo-se num período de retorno do investimento entre 6,5 e 3,9 anos, consoante o aumento do intervalo de tempo entre disparos de limpeza. Após testes realizados, o intervalo de tempo entre disparo que foi possível alcançar sem causar problemas no transporte foi de 15 segundos. Verificou-se também que das poupanças estimadas, aproximadamente 0000 €/ano correspondem a fugas existentes nestas válvulas, o que com a simples reparação das mesmas o problema seria resolvido. Para o estudo relativo à substituição das válvulas nos coletores de aspiração concluiu-se que para um investimento de 89100 €, a poupança anual estimada varia entre 0000 €/ano e 0000 €/ano, traduzindo-se num período de retorno do investimento entre 4,9 e 0,7 anos, consoante o aumento do intervalo de tempo entre disparo de limpeza que será possível alcançar após a sua implementação (4;10;15;30 e 60 segundos). Outra medida de otimização sugerida, consistiu na substituição das bombas pneumáticas de duplo diafragma utilizadas nos tanques de banho antiaderente, por bombas elétricas de cavidade progressiva (parafuso). Após análise e testes realizados, concluiu-se que com a sua substituição, a poupança anual resultante será de 0000 €. O investimento total necessário é de 0000 e 0000€, para as bombas com e sem variador de frequência, traduzindo-se num período de retorno do investimento de 11,9 e 7,7 meses respetivamente. Por fim, foi sugerida a implementação de um sistema de padronização e alerta dos consumos energéticos dos diversos equipamentos existentes na empresa. Uma vez que existe um software de monitorização desses consumos, MESSDAS, a implementação deste tipo de sistema poderá auxiliar na deteção antecipada de possíveis problemas e avarias nas respetivas máquinas. Desta forma o tempo de resposta das equipas de manutenção curativa e preventiva melhoram, impedindo assim problemas de maior dimensão e ao mesmo tempo reduzindo os custos associados a estas.