Análise energética de uma caldeira mista utilizando cavaco de bambu como combustível

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Erick Breno Azevedo dos
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/42923
Resumo: O processo de combustão é amplamente utilizado como fonte de energia para geração de vapor e eletricidade nas indústrias. A utilização da biomassa por ser uma fonte de energia renovável é uma solução alternativa para substituição dos tradicionais combustíveis fósseis e poluentes. Neste trabalho é apresentado a modelagem matemática da combustão completa a partir da composição elementar da biomassa e a análise energética de uma caldeira flamotubular mista que utiliza cavaco de bambu como combustível para fornecer vapor para o processo de uma indústria têxtil de grande porte. A produção da caldeira apresentada no ensaio de queima foi de 7900 kg/h e sua pressão de trabalho de 9,95 kg/cm², produzindo vapor saturado. A modelagem é realizada no software EES e são adicionados parâmetros importantes no processo de combustão como poder calorífico útil, excesso de ar, percentual de umidade do combustível, entalpia de formação da biomassa e posteriormente são estabelecidas relações de eficiência geral da caldeira através da aplicação de balanços da primeira lei da termodinâmica. O cavaco de bambu apresentou boas condições energética para utilização como combustível, a caldeira apresentou 74,05% de eficiência pelo método direto, e um dos principais pontos de regulagem observados foi o excesso de ar que estava em 19,4%.
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Neste trabalho é apresentado a modelagem matemática da combustão completa a partir da composição elementar da biomassa e a análise energética de uma caldeira flamotubular mista que utiliza cavaco de bambu como combustível para fornecer vapor para o processo de uma indústria têxtil de grande porte. A produção da caldeira apresentada no ensaio de queima foi de 7900 kg/h e sua pressão de trabalho de 9,95 kg/cm², produzindo vapor saturado. A modelagem é realizada no software EES e são adicionados parâmetros importantes no processo de combustão como poder calorífico útil, excesso de ar, percentual de umidade do combustível, entalpia de formação da biomassa e posteriormente são estabelecidas relações de eficiência geral da caldeira através da aplicação de balanços da primeira lei da termodinâmica. O cavaco de bambu apresentou boas condições energética para utilização como combustível, a caldeira apresentou 74,05% de eficiência pelo método direto, e um dos principais pontos de regulagem observados foi o excesso de ar que estava em 19,4%.The process of combustion is widely used as an energy source for steam generation and electricity in industries. The use of biomass as a source of renewable energy is an alternative solution to replace traditional fossil fuels and pollutants. This paper presents a mathematical modeling of complete combustion based on the elementary composition of biomass and the energy analysis of a mixed boiler that uses bamboo chips as fuel to supply steam to the process of large textile industry. The boiler has an average production of 7900 kg/h and working pressure of 9,95 kg/cm², producing saturate steam. The modeling is performed in the software EES and important parameters in the combustion process are added, such as useful heat power, excess air, percentage of fuel moisture, standard enthalpy of biomass formation and later relations of general boiler efficiency are established through the application of balances of the first law of thermodynamics. The bamboo chips showed good energy condition for use as fuel, the boiler showed 74,05% efficiency by the direct method, and the main adjustment point observed was the excess of air, which was 19,4%.Universidade Federal do Rio Grande do NorteUFRNBrasilEngenharia MecânicaAttribution 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenhariascaldeiraboilerbiomassacombustãocavaco de bambu.biomass, combustionbamboo chipsAnálise energética de uma caldeira mista utilizando cavaco de bambu como combustívelEnergy analysis of a mixed boiler using bamboo as fuelinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAnaliseEnergeticaCaldeira_Santos_2021.pdfMonografia, ata e ficha catalográficaapplication/pdf1732637https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/42923/1/AnaliseEnergeticaCaldeira_Santos_2021.pdfb09f8af1cf2035fd12d838c00001ded2MD51CC-LICENSElicense_rdfapplication/octet-stream914https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/42923/2/license_rdf4d2950bda3d176f570a9f8b328dfbbefMD52LICENSElicense.txttext/plain714https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/42923/3/license.txt7278bab9c5c886812fa7d225dc807888MD53TEXTTCC - Erick Breno Azevedo dos Santos.pdf.txtExtracted texttext/plain75411https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/42923/4/TCC%20-%20Erick%20Breno%20Azevedo%20dos%20Santos.pdf.txt76ae2390e92a7519cceb23aa69719171MD54123456789/429232021-10-18 12:56:52.619oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/42923PGNlbnRlcj48c3Ryb25nPkZFREVSQUwgVU5JVkVSU0lUWSBPRiBSSU8gR1JBTkRFIERPIE5PUlRFPC9zdHJvbmc+PC9jZW50ZXI+CjxjZW50ZXI+PHN0cm9uZz5ESUdJVEFMIE1PTk9HUkFQSFMgTElCUkFSWTwvc3Ryb25nPjwvY2VudGVyPgoKPGNlbnRlcj5BdXRob3JpemF0aW9uIFRlcm0gZm9yIHRoZSBhdmFpbGFiaWxpdHkgb2YgTW9ub2dyYXBocyBmb3IgVW5kZXJncmFkdWF0ZSBhbmQgU3BlY2lhbGl6YXRpb24gaW4gdGhlIERpZ2l0YWwgTGlicmFyeSBvZiBNb25vZ3JhcGhzIChCRE0pPC9jZW50ZXI+CgpBcyB0aGUgY29weXJpZ2h0IG93bmVyIG9mIHRoZSBtb25vZ3JhcGgsIEkgYXV0aG9yaXplIHRoZSBGZWRlcmFsIFVuaXZlcnNpdHkgb2YgUmlvIEdyYW5kZSBkbyBOb3J0ZSAoVUZSTikgdG8gbWFrZSBhdmFpbGFibGUgdGhyb3VnaCB0aGUgRGlnaXRhbCBMaWJyYXJ5IG9mIE1vbm9ncmFwaHMgb2YgVUZSTiwgd2l0aG91dCByZWltYnVyc2VtZW50IG9mIGNvcHlyaWdodCwgYWNjb3JkaW5nIHRvIExhdyA5NjEwLzk4ICwgdGhlIGZ1bGwgdGV4dCBvZiB0aGUgd29yayBzdWJtaXR0ZWQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHJlYWRpbmcsIHByaW50aW5nIGFuZCAvIG9yIGRvd25sb2FkaW5nLCBhcyBhIG1lYW5zIG9mIGRpc3NlbWluYXRpbmcgQnJhemlsaWFuIHNjaWVudGlmaWMgcHJvZHVjdGlvbiwgYXMgb2YgdGhlIGRhdGUgb2Ygc3VibWlzc2lvbi4KRepositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2021-10-18T15:56:52Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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