ENIDH - Mestrado em Engenharia de Máquinas Marítimas
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- 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.
- Procedimentos para segurança e inspeção a bordo de naviosPublication . Ferreira, Mário; Silva, João Emílio do Carmo,A indústria dos transportes marítimos é uma das atividades mais importantes de qualquer país, não apenas para o seu desenvolvimento económico, mas também como garante da sua soberania e independência constituindo a segurança marítima uma componente fundamental desta atividade. Tendo como princípios orientadores a segurança e o ambiente marinho, a comunidade marítima internacional adotou, ao longo dos anos, vários tratados tendo como principais objetivos fornecer instrumentos para uma melhor cooperação entre governos no campo da regulamentação e das práticas relacionadas com assuntos técnicos de qualquer género aplicáveis aos navios operando no tráfego internacional. Outro dos objetivos desses instrumentos, foi o de estimular e facilitar a adoção de padrões elevados no que respeita à segurança, eficiência da navegação e à prevenção e controlo da poluição pelos navios. Apesar do esforço das diversas entidades envolvidas, as normas, regulamentos e diretrizes aplicáveis à atividade marítima não se mostram totalmente eficazes quando o assunto é acidente de trabalho a bordo, pois não preveem, salvo em alguns casos, a recolha e o tratamento sistemático dos incidentes e acidentes a bordo, o que poderia servir como base de estudo para aperfeiçoamento das regras para segurança dos navios e do trabalho a bordo.
- Manutenção condicionada de equipamentos industriaisPublication . Faria, Joaquim Miranda de; Mendonça, Luis Manuel FernandesEsta tese vai incidir na implementação de manutenção condicionada em alguns equipamentos novos e noutros já implantados na linha de produção de gelados de uma unidade industrial. A unidade fabril é composta por várias linhas de produção que fazem diferentes tipos de gelados. Cada uma das linhas tem várias máquinas que executam as diferentes tarefas de produção de gelados, começando pelo enchimento e passando sucessivamente pelo fecho, congelamento, embalamento e seguindo depois para a paletização onde os produtos são colocados em paletes para serem transportados para as câmaras frigoríficas de armazenagem. A tese começa por fazer uma breve introdução da história da manutenção, dos vários tipos existentes e das várias formas de implementação e execução. Considerando que a unidade fabril onde será implementada a manutenção condicionada é a Fábrica Olá foca a evolução da manutenção nesta unidade fabril e finalmente debruça-se na linha dos cornetos na qual estão a ser montados uma série de equipamentos para automatização da linha de embalagem. Esta montagem é feita em duas etapas e terá a duração total de 4 meses. Durante a sua execução vai ser feita a identificação e codificação de todos os equipamentos a instalar. Para cada um deles será feito um estudo para definir qual o tipo de manutenção mais adequado. Em função deste estudo serão criadas as tarefas de manutenção, endereçadas às pessoas responsáveis pela sua execução.
- 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.
- 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.
- Engine Speed ControlPublication . Pardelhas, João Pedro Sousa Dias; Mendonça, Luis Manuel Fernandes; Silva, Miguel Sérgio Amaro PedroThe purpose of this dissertation is to implement and compare speed controllers on the CE 107 pneumatic engine apparatus. The controllers are implemented on a developed hardware that includes a microcontroller and a dedicated motor drive circuit capable to interface with the DC motors. A software was created to plot the data in real time. Firstly, the system static characteristics and transfer functions are identi ed so that controllers can be tuned and simulations can be done. Secondly, feedback, cascade, internal model, feedforward and model free controllers are tuned, simulated and implemented. A change on a tuning rule and a 2DOF control structure that aims to separate the setpoint from the load disturbance responses are proposed, simulated and implemented. Finally, the controllers performances are compared and conclusions are drawn.
- 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.
- 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.
- 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
- Diagnóstico Automático e à Distância, de Falhas em Equipamentos Marítimos, utilizando a TermografiaPublication . Branco, José de Nascimento; Teodoro, Pedro Daniel Dinis; Mendonça, Luis Manuel FernandesO presente trabalho apresenta o diagnóstico de falhas em equipamentos marítimos utilizando a termografia, tendo como objetivo a elaboração de um mecanismo de diagnóstico automático de falhas de forma remota. Para tal, é proposto a instalação de uma câmara termográfica no local das inspeções. O mapeamento dos alvos deve ser feito de forma contínua durante o funcionamento dos equipamentos. Os dados termográficos são enviados para um computador ligado à câmara para posteriormente serem processados. A deteção automática de falhas é um dos temas muito importante na área marítima que apresenta instalações complexas. A utilização de imagem é um sistema extremamente usado na indústria para a análise e manutenção dos componentes. Portanto, a aplicação da tecnologia de imagem térmica e automação para o diagnóstico de falhas em equipamentos marítimos a distância é importante e oportuna. Para alcançar este propósito, o estudo faz uma breve abordagem dos diferentes tipos de manutenção e da sua aplicabilidade, bem como, dos princípios e aplicações de termografia. Foi criado a aplicação MATE1, que permite fazer o processamento de imagens térmicas, tendo como resultado o diagnóstico de falhas e o armazenamento de imagens térmicas. Pelas inúmeras vantagens que a termografia apresenta, é proposto neste trabalho, como a ferramenta a ser aplicada no diagnóstico automático de falhas durante o processo de aquisição de dados térmicos dos equipamentos. A particularidade que a inspeção termográfica tem de não interferir nas operações dos equipamentos, ganha um espaço incontornável em componentes marítimos, pois, reduz os custos de paralisação dos equipamentos. 1 Aplicação de Monitorização e Analise Térmica de Equipamentos