Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/90080
Title: Eficiência Energética na Indústria Cerâmica: Recuperação de Calor Residual
Other Titles: Energy Efficiency in the Ceramic Industry: Waste Heat Recovery
Authors: Falcão, Marcos David Fernandes
Orientador: Ribeiro, José Manuel Baranda Moreira da Silva
Iten, Muriel
Keywords: Energia; Eficiência Energética; Recuperação de Calor Residual; Indústria Cerâmica; Forno; Energy; Energy Efficiency; Waste Heat Recovery; Ceramic Industry; Kilns
Issue Date: 20-Sep-2019
Serial title, monograph or event: Eficiência Energética na Indústria Cerâmica: Recuperação de Calor Residual
Place of publication or event: Departamento de Engenharia Mecânica
Abstract: Este trabalho de investigação teve como principal objetivo avaliar e otimizar a performance energética de uma empresa do setor da cerâmica sanitária, proporcionando um aumento da sua eficiência e assim obter poupanças económicas.Os fornos contínuos são dos equipamentos com maior consumo e maior desperdício de energia térmica, sendo por isso o foco deste estudo encontrar soluções para o reaproveitamento do calor residual (correntes de ar utilizadas para o arrefecimento da louça e os gases de exaustão) desperdiçadas por estes equipamentos. Analisaram-se várias hipóteses desde a integração do próprio forno à integração noutros processos com necessidades térmicas (olarias). Para isso estudaram-se 3 possíveis formas de aumentar a eficiência energética da empresa:1 – Usando as correntes de arrefecimento como ar de combustão nos próprios fornos, assim como a implementação de permutadores ar/ar para aproveitar o potencial dos gases de exaustão, criando várias combinações (cenários) para cada forno. Concluiu-se que ao aplicar o melhor cenário possível a cada um dos fornos a empresa obtém uma poupança anual de 465,57 k€/ano, ao investir 267,12 k€.2 – Integram-se as correntes de calor residual no esquema de funcionamento das olarias e obtiveram-se valores de poupanças máximas na ordem dos 95,78 k€/ano, com um custo de implementação de 31,56 k€3 – Reorganizaram-se as correntes de modo a implementar o melhor cenário possível para cada forno e que possibilitasse a implementação simultânea das olarias, lucrando um total de 337,07 k€/ano, com um investimento 151,90 k€/ano.Comparando as 3 opções, a aplicação dos cenários aos fornos é naturalmente a mais vantajosa, relativamente à 2ª e 3ª alternativas, apresenta um investimento 8,5 e 1,8 vezes superior respetivamente, mas com um retorno de 4,9 e 1,4 vezes maior. Posto isto, cabe à empresa avaliar as suas possibilidades/interesses económicos, para poder selecionar a melhor das alternativas possíveis.
The main objective of this research was to evaluate and optimize the energy performance of a company in the sanitary ceramics sector, providing an increase in its efficiency and thus achieving economic savings.Continuous furnaces are one of the equipment with the highest consumption and waste of thermal energy, and therefore the focus of this study was to find solutions for the reuse of waste heat (air currents used for coolant and exhaust gases) refused by this equipment. Several hypotheses have been analyzed from the integration of the kiln itself to the integration in other processes with thermal needs (pottery). For this purpose, three possible ways, of increasing the company’s energy efficiency, were studied:1 – Using the cooling currents as combustion air in the kilns themselves, as well as the implementation of air/air exchangers to harness the potential of the exhaust gases, creating various combinations (scenarios) for each furnace. It was concluded that by applying the best possible scenario to each of the ovens, the company achieves annual savings of 465,57 k€/year by investing 267.12 €k.2 – Residual heat currents are integrated into the pottery operation scheme with maximum savings of 95,78 k€/year were obtained, with an implementation cost of 31,56 k€3 – The currents were reorganized in order to implement the best possible scenario for each kiln and to allow the simultaneous implementation of the pottery, earning a total of 337,07 k€/year, with an investment of 151,90 k€/year.By comparing the three options, the application of the scenarios to the kilns is naturally the most advantageous, compared to the 2nd and 3rd alternatives, with an investment of 8,5 and 1,8 times higher respectively, but with a return of 4,9 and 1,4 times greater. Having said that, it is up to the company to assess its economic possibilities/interests in order to be able to select the best of the possible alternatives.
Description: Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia do Ambiente apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10316/90080
Rights: embargoedAccess
Appears in Collections:UC - Dissertações de Mestrado

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