ENIDH - Mestrado em Engenharia de Máquinas Marítimas
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Browsing ENIDH - Mestrado em Engenharia de Máquinas Marítimas by advisor "Nogueira, Manuel Duarte Dias Mendes"
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- Análise da instalação de climatização do navio “M/V Island Dawn”Publication . Pires, Hugo Miguel Lobo; Nogueira, Manuel Duarte Dias MendesA execução incorreta de projetos navais leva à existência de instalações deficientes com consequências que podem ser impeditivas do cumprimento da funcionalidade para as quais foram desenvolvidas. Atualmente, existem ferramentas informáticas que permitem auxiliar a fase de projeto assim como validar o cumprimento da funcionalidade das instalações existentes. As instalações de climatização são de crucial importância uma vez que a sua principal função é a criação de níveis elevados de conforto térmico e qualidade do ar ambiente interior. O seu dimensionamento incorreto é passível de criar condições de insatisfação e implicações ao nível da saúde dos seus ocupantes. A bordo de um navio, em consequência das suas características e fins operativos, torna-se imprescindível que esta seja dimensionada por forma a cumprir as condições estipuladas quando sujeita às diferentes circunstâncias climáticas a que este possa vir a ser submetido. Adicionalmente, diretrizes internacionais exigem que se verifique um aumento da eficiência energética deste tipo de instalações. A presente dissertação analisa e avalia a instalação de climatização existente a bordo de um navio de apoio à exploração petrolífera, com o objetivo de validar o projeto que serviu de base à sua construção e implementação. A mesma propõe ainda, e justifica, uma solução alternativa àquela existente com recurso à simulação dinâmica através do programa informático EnergyPlus, e da interface gráfica DesignBuilder.
- Análise da instalação de climatização do navio "M/V Noble Globetrotter II"Publication . José, Paulo Dinis Reis; Nogueira, Manuel Duarte Dias MendesO sistema AVAC, usado em navios, tem características particulares quando comparado com outras aplicações. Dada a constante mobilização geográfica do navio, a variação das condições é bastante significativa como, por exemplo, a radiação solar, a humidade do ar, a qualidade do ar exterior, as temperaturas interna e externa, o numero de ocupantes e diferentes atividades desenvolvidas, o tipo de atividade do navio, etc. O sistema AVAC tem desde a fase inicial um desafio constante, por operar em condições particulares, como tal, tem de ser projetado para ser eficaz e garantir as condições de conforto térmico à tripulação. Os navios de perfuração “offshore” são um desafio adicional aos sistemas AVAC, devido à particularidade dos meios onde operam, normalmente em ambientes com temperaturas e humidade do ar extremas, possível existência de H2S e elevado numero de tripulantes. Por estas razões estes sistemas têm de obedecer a normas rígidas de segurança, exigidas neste segmento, impostas pelas sociedades classificadoras e norma ISO 7547. Será feita uma breve exposição destas normas. No presente trabalho o objetivo é a análise da instalação de climatização do navio de perfuração “offshore” “M/V Noble Globetrotter II”, em situações extremas de calor e frio, comparar os dados obtidos da instalação com pressupostos teóricos, perceber se a instalação está a garantir o conforto térmico necessário à tripulação e propor possíveis medidas de otimização, se necessário. Através desta análise vai ser possível entender não só se a instalação AVAC está a ser utilizada de forma funcional, como também maximizar a vida útil dos equipamentos e sistemas, possivelmente minimizar custos de manutenção e evitar futuras paragens inesperadas por falha dos equipamentos.
- Análise de Instalações Frigoríficas de um Entreposto utilizando várias espessuras de isolamentoPublication . Mendes, Miquilino Dário Carlos; Nogueira, Manuel Duarte Dias Mendes; Santarém, Jorge Miguel de SousaNo que diz respeito aos alimentos perecíveis que consumimos (carne, peixe, etc.), o certo é que atualmente nos tornamos dependente dos produtos frescos e congelados conservados por sistemas artificiais de conservação de perecíveis (refrigeração), isto é, desde a conservação dos alimentos que consumimos, até ao seu processamento e transporte, assegurando assim, a qualidade desses produtos até ao consumidor final. Os produtos alimentares perecíveis, produzidos pela indústria transformadora têm conforme o produto, um prazo mais ou menos longo para serem consumidos. Assim, pretende-se neste trabalho efetuar o projeto de uma câmara frigorífica de refrigeração e outra de congelação, estudando a espessura de isolamento mais adequada para cada câmara. O projeto inclui o cálculo das cargas térmicas de cada câmara, o dimensionamento dos diversos equipamentos: evaporadores, condensadores, compressores, tubagens e depósitos de líquido. As cargas térmicas globais, incluem as cargas térmicas das paredes, teto e pavimento, devido à renovação do ar, à abertura de portas, ao produto armazenado, à iluminação, ao pessoal de estiva, aos equipamentos nas câmaras, às resistências de descongelação dos evaporadores e aos ventiladores dos evaporadores. Serão também determinadas as cargas térmicas intermédias, potência frigorífica e potência frigorífica previsional. Será efetuado o estudo de viabilidade económica para a otimização da espessura do isolamento, em que para a câmara de refrigerados são consideradas as espessuras de 80, 100 e 120 mm e para a câmara de congelados as espessuras de 150, 200 e 240 mm. A seleção dos evaporadores bem como dos condensadores foi efetuada recorrendo ao catálogo da Centauro. Para a seleção dos compressores das câmaras recorreu-se ao Software da Bitzer. O dimensionamento das tubagens foi executado através do Software Cool Selector da Danfoss. Os dimensionamentos dos depósitos de líquido foram realizados através do ábaco da Bitzer. Os desenhos das câmaras foram executados recorrendo ao programa informático AUTO-CAD 2007. Os custos dos equipamentos bem como os custos dos painéis isotérmicos foram obtidos através dos fabricantes ou representantes dos equipamentos especificados para cada câmara frigorífica. Todo o procedimento deste trabalho teve como finalidade efetuar um projeto real e portanto todos os componentes e processos construtivos prescritos deverão ser rigorosamente obedecidos e considerados imprescindíveis.
- Análise Energética de um forno de reaquecimento de biletesPublication . Garcia, Rui Miguel Alves; Nogueira, Manuel Duarte Dias MendesA otimização da utilização da energia em processos de consumo intensivo como ocorre numa siderurgia, desempenha um papel importante na eficiência da produção. Os fornos de reaquecimento de biletes são, geralmente, os equipamentos críticos da cadeia de produção numa siderurgia. Numa laminagem moderna os custos de energia associados ao forno de reaquecimento de biletes representam mais de 20% do total dos custos da produção. A correta utilização desta energia representa um fator de competitividade que não pode ser descurado por nenhuma administração empresarial. Para além disso, o combustível utilizado é o gás natural, que apesar de formar menos CO2 que os combustíveis fósseis tradicionais, libertam uma quantidade significativa deste gás que provoca o efeito de estufa. Assim, toda a poupança de GN minimiza a libertação de CO2 e consequentemente o efeito de estufa. O objetivo central deste trabalho foi realizar uma análise energética ao forno de reaquecimento de biletes, determinando as entradas e saídas de energia através do método direto, de forma a avaliar as condições de operação relativamente ao projeto do construtor do equipamento e tentar minimizar as perdas de energia ao longo do processo. Inicialmente foram determinadas as entradas de energia tendo sido considerado o ar de combustão, após o recuperador de calor, e a energia da combustão. De seguida determinámos a utilização dessa energia tendo sido considerado a energia transmitida aos biletes, as perdas pelos gases de evacuação, aquecimento do ar, envolvente, portas e aberturas, e água de refrigeração. Durante a realização deste trabalho foram realizadas duas análises energéticas tendo sido possível encontrar algumas ações de melhoria, bem como validar alguns dos procedimentos internos relativo aos equipamentos de controlo do forno. Foi realizado um estudo prévio, que dará origem a futuros trabalhos, relativamente às vantagens do enriquecimento com oxigénio do ar de combustão no que concerne ao consumo de gás natural
- Balanço energético de uma instalação propulsora a vapor e comparação com um ciclo combinadoPublication . Almeida, Pedro Simões Tiago de; Nogueira, Manuel Duarte Dias MendesA otimização da utilização da energia disponível num combustível por um navio, no transporte de recursos e bens por via marítima, está em constante desenvolvimento. A constante pesquisa e o desenvolvimento de novas soluções de propulsão com melhores eficiências energéticas, menores custos e períodos de imobilização para manutenção mais curtos, tem um impacto direto numa operação comercialmente viável de um navio. O transporte de LNG (gás natural liquefeito) por via marítima acarreta alguns desafios particulares devido à sua temperatura extremamente baixa de liquefação e a todo o processo de controlo de pressão nos tanques de carga do navio que é necessário efetuar durante a sua viagem. Atualmente, é ainda neste tipo de navios que é possível encontrar um sistema de propulsão há muito descartado no projeto de outros tipos de navios, o sistema de propulsão com turbinas de vapor. A propulsão com este tipo de instalação tem claras desvantagens no que diz respeito à sua eficiência, mas é ainda utilizada neste tipo de navios devido à maior facilidade com que se pode utilizar o boil off gas (gás natural que muda para o estado gasoso dentro dos tanques de carga de forma natural), como combustível nas suas caldeiras de produção de vapor. O objetivo central deste trabalho foi o de efetuar uma comparação entre uma instalação de propulsão com turbinas a vapor que existe num navio em particular, que está modelada no simulador de máquinas marítimas da ENIDH e uma nova geração de instalação que tem como base um ciclo combinado composto por uma turbina de gás e uma turbina de vapor.
- Dimensionamento de câmaras frigoríficas para conservação de atum em MoçambiquePublication . Nhamirre, Dionísio Simão; Nogueira, Manuel Duarte Dias Mendes; Santarém, Jorge Miguel de SousaA presente tese visa dimensionar câmaras frigoríficas para conservação de atum congelado em Moçambique, tendo como caso de estudo o potencial de produção de uma frota pesqueira atuneira de 22 embarcações. O dimensionamento das câmaras frigoríficas é função da quantidade e dimensões das diversas espécies de atum a serem fornecidas pela frota e das cargas térmicas previstas. Importa referir que o dimensionamento consiste em duas partes, uma a nível das dimensões e quantidade das câmaras frigoríficas e outra a nível dos equipamentos da instalação frigorífica. As dimensões das câmaras frigoríficas foram estimadas através do método de cálculo volumétrico, mediante a definição da superfície necessária para o armazenamento e estiva do atum, tal como a definição dos espaços recomendados para a circulação de ar, pessoas e implantação do equipamento frigorifico. Posteriormente fez-se a caracterização do isolamento térmico e descrição dos detalhes construtivos das câmaras frigoríficas e do edifício envolvente. Salienta-se que além das câmaras frigoríficas o edifício inclui cais de recepção e expedição, áreas para carregamento de baterias, sala de máquinas e escritórios. Na vertente dos equipamentos da instalação frigorífica, determinou-se as cargas térmicas das distintas fontes de calor e a potência frigorífica da instalação com base em métodos analíticos e posteriormente com recurso ao programa informático da Centauro. Procedeu-se a selecção dos equipamentos frigoríficos com recurso a catálogos e programas informáticos dos fabricantes dos equipamentos, considerando que a instalação frigorífica se assenta num sistema centralizado de compressão simples à expansão directa dotado de compressores abertos funcionando com R404A. Associado ao dimensionamento dos equipamentos, definiram-se também os sistemas de controlo da central e da temperatura das câmaras.
- Otimização da central térmica de um navio fluvial de passageirosPublication . Barreto, João Miguel Lopes de Brito Saraiva; Nogueira, Manuel Duarte Dias MendesOtimização energética entre sistemas de produção térmica e de consumo térmico. Dotar de bases para reequacionamento de equipamentos mesmo ao nível da propulsão e de geração de energia elétrica. Fundamentação Teórica – rendimentos, potências versus ponto máximo de rendimento, simulação dinâmica, etc. Descrição geral do navio e seus sistemas sob análise em particular. Sistemas ensaiados numa ótica de produção e consumo térmico e energético – motores principais, motores auxiliares (geradores), caldeira na produção AQS e AVAC, aquecimentos via resistências elétricas, sistema de Produção de Água Refrigerada. Metodologia dos Ensaios – Descrição de cada método de aquisição de dados. Descrição do método da simulação dinâmica. Descrição dos equipamentos de instrumentação utilizados. Interpretação de Resultados Descrição de soluções alternativas tendo como base os resultados obtidos.
- Projeto de Climatização de um HotelPublication . Martins, António Miguel Bernardo; Nogueira, Manuel Duarte Dias MendesAs instalações de condicionamento de ar são cada vez mais utilizadas em espaços públicos, nomeadamente em Hotéis, por razões de conforto e qualidade do ar ambiente. Este trabalho tem como objetivo a elaboração dum projeto de climatização de um hotel, respeitando os regulamentos em vigor e procurando obter uma instalação de elevada eficiência energética, com custos de exploração e manutenção reduzidos. Assim, pretende-se fornecer nas páginas seguintes os elementos reguladores do projeto, tanto ao nível da conceção da instalação e da qualidade dos equipamentos bem como da sua montagem. O cálculo das cargas térmicas de aquecimento e de arrefecimento do edifício foi efetuado recorrendo ao programa informático HAP da Carrier. O dimensionamento da UTAN foi efetuado recorrendo ao programa informático da Sandometal. As peças desenhadas do projeto foram executadas recorrendo ao programa informático AUTO-CAD 2007. A solução adotada, no essencial, é composta por uma unidade produtora de água fria (Chiller), uma unidade produtora de água quente (Caldeira), uma unidade de tratamento de ar novo (UTAN) e 36 unidades terminais do tipo ventiloconvector. A gestão técnica centralizada (GTC) permite otimizar a instalação, visualizar os dados de funcionamento e atuar sobre cada uma das suas unidades.