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Turbogerador a Álcool

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Objetivo Projetar uma bancada didática que funcione como um turbogerador a álcool para ser utilizado nos laboratórios da FEI, auxiliando as disciplinas de Termodinâmica, Transmissão de Calor e Máquinas Térmicas.

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Turbogerador a Álcool ÁLCOOL

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Funcionamento 30%

Funcionamento

Funcionamento

Funcionamento

Funcionamento

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Especificações Técnicas Sistema de Partida mar = 375 m3/h par = 28 kPa nmín ~ 25500 rpm

Especificações Técnicas Sistema de Partida Software MSC Adams

Massa girantes = 2,5 kg Mt = 0,5 Nm

Especificações Técnicas Sistema de Injeção e Ignição

Especificações Técnicas Turbocompressor R o t a ç ã o

Especificações Técnicas Turbocompressor

Mapa do Compressor Acoplament o

P2/P1

Área de maior eficiência

Acoplament o

2, 3 75000 rpm

.

50 Fonte: Garrett

mar (lb/min)

Especificações Técnicas Câmara de Combustão 0,5

30 30 % %

~90 mm Álcool

1600°C

Compressor mar ~ 1386 kg/h Tar ~ 77 °C

~60 mm 15 %

25 %

~124 mm

100 %

~143 mm

  ∆P   2    φREF  m × T  φREF Primária 2 q REF L ZP = 3 × L ZS = L ZD = 2 , 8 − 11 TQ + 20 TQ   Q = v × A AREF LINER A = =R0AR,47×× AREF  2 × 10 x φ=18,0 mm Secundária 1100 °C 12 x φ =21,7 mm   PRecirculação   ∆P  20 x φ =10,3 mm  Diluíção  P 

~190 mm

30 %

Haynes Hastelloy® C-276 alloy, 2.0 mm de espessura Temperatura máx.: 1323 °C

Turbina mg ~ 1386 kg/h Tg ~ 675 °C

Especificações Técnicas Redutor

i= 15,5 Sem fim = SAE 8620 Coroa = SAE 65 n = 75000 rpm 4 d = Mt mín Tensão de Flexão η= 92%Norma AGMA F = 2348,68 N tc

American Gear Manufacturer Association

Pressão Supercial Ftc= 3060,91 N

Especificações Técnicas Redutor

Especificações Técnicas Gerador Elétrico

Especificações Técnicas Dissipação da Energia

300

200

100

Especificações Técnicas Bancada

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Instrumentação

Vazão de ar Vazão de álcool Temperatura Pressão Vazão de água Tensão e corrente

Temperatura Pressão

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Controle

Temperatura Vazão de álcool Emergência

!

Rotação

Tensão e corrente

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Impacto Ambiental • Vibrações • Ruídos • Toxicidade e Calor

Impacto Ambiental • Vibrações • Ruídos • Toxicidade e Calor

Impacto Ambiental • Vibrações • Ruídos • Toxidade e Calor

EPI

Impacto Ambiental • Vibrações • Ruídos • Toxicidade e Calor

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Investimento Item

Preço ( R$ )

Turbo Garret GT4294R

5.000,00

Câmara de Combustão e Sistema de Alimentação de Combustível

9.000,00

Redutor Motor elétrico W21 1,5 cv Dissipação ( resistência ,tanque,radiador,bomba ) Instrumentação e Controle

11.000,00 350,00 1.200,00 10.000,00

Acoplamentos e eixos

300,00

Bancada

800,00

Tubulação

250,00

Total

37.900,00

Agenda Objetivo Turbogerador a Álcool Funcionamento Especificações Técnicas Instrumentação Controle Impacto Ambiental Investimento Vantagens

Vantagens Baixo custo:

- TGA R$ 40.000,00

X Bancadas Comerciais R$ 200.000,00

Utilização de componentes nacionais:

- Câmara de Combustão, Redutor, Motor Elétrico

Álcool etílico:

- Energia renovável - Fins estratégicos para o Brasil - Alta tecnologia

Integrantes Orientador: Prof. Dr. Luiz Antônio Negro Martin Lopez Bruno Lopes Diego Gouveia Emiliana Poddis Flávio Andreatta Henrique Budacs Renata Imaoka Thiago Gutierrez Vinícius Sobrinho

Agradecimentos