23 de novembro de 2016 Sede do Sistema FIRJAN RJ. Eficiência energética na indústria. Michael Konig Rewitec. REWITEC GmbH 1

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1 23 de novembro de 2016 Sede do Sistema FIRJAN RJ Eficiência energética na indústria Michael Konig Rewitec REWITEC GmbH 1

2 Eficiência energética em uma fábrica de pneus REWITEC GmbH 2

3 Desenvolve, manufatura e distribui tratamentos para a recuperação e proteção de superfícies em sistemas tribológicos 1, baseados em nano e micro partículas de silicato (para motores, transmissões, engrenagens e rolamentos) Fundado em 2003 na cidade de Lahnau, estado de Hessia, na Alemanha Ampla rede mundial de vendas e parceiros comerciais Fundador e sócio-gerente: Stefan Bill REWITEC GmbH 3 1 Tribologia (do grego τρίβω 'tribo' significando 'esfregar, atritar, friccionar', e λόγος 'logos' significando 'estudo') foi definida em 1966 como a ciência e tecnologia da interação de superfícies em movimento relativo e assuntos e práticas relacionados. Fonte: Wikipédia

4 Algumas áreas de atuação: Energia Eólica Industria Infraestrutura Portuária Transporte Rodoviário Marítimo Ferroviário Transporte de passageiros Energia Térmica REWITEC GmbH 4

5 Os produtos Linha PowerShot para motores Linha DuraGear para transmissões e rolamentos REWITEC GmbH 5

6 O processo de revestimento Passo 1 Transporte até o lugar de atrito O revestimento de nano-silicatos REWITEC é transportado pelo lubrificante dentro da transmissão, do rolamento ou do motor até as superfícies metálicas em atrito. Passo 2 Processo Químico-Físico Com as altas temperaturas e pressões que ocorrem nos locais de atrito, as partículas de revestimento do produto reagem com as moléculas da superfície metálica, desencadeando um processo químico/físico. Passo 3 Nova superfície metal-ceramica Baseados nesta ligação química, as super-fícies metálicas em atrito ganham qualidades mais resistentes, resultando em uma nova superfície metal/cerâmica, resistente a corrosão. Durante este processo, as propriedades dos materiais em relação a fricção e o desgaste, melhoram perceptivelmente, enquanto as características do lubrificante ficam inalteradas. 29/11/2016 REWITEC GmbH 6

7 Energia eólica, o nosso core business Até hoje mais que geradores eólicos tratadas Certificado para geradores GE (General Eletric) Recomendado por várias seguradoras alemães Atendendo parques eólicos na Alemanha, França, Espanha, Itália, Noruega, Áustria, China e Estados Unidos Recupera geradores eólicos usadas Protege geradores eólicos novos Aumenta a vida útil pelo fator Análise do impacto de REWITEC DuraGear W100 sobre a vida útil de uma caixa de transmissão GE 1.5 SLE Winergy (Sentient Science 2015/2016) REWITEC GmbH 7 7

8 Apresentamos a seguir alguns extratos de casos de estudos da área de motores bem como partes de alguns estudos científicos. A pedido fornecemos todos de forma completa em formato PDF. Solicite pelo nosso info@rewitec.com.br REWITEC GmbH 8 8

9 As imagens das impressões retiradas da superfície de um flanco de dente da engrenagem de uma transmissão de um gerador GE 1.5, examinadas na Universidade de Giessen, falam por si! Trata-se de do mesmo ponto da superfície, com impressões tiradas em 3 datas diferentes antes do tratamento 2014 depois do 1º tratamento 2016 depois do 2º tratamento Superfície desgastada Superfície recuperada Superfície tratada pela 2ª vez REWITEC GmbH 9 9

10 Testes Científicos Competence Center of Tribology Mannheim-Alemanha Teste de desgaste em uma bancada de rolagem com 2 discos Tribologia é a ciência e tecnologia da interação de superfícies em movimento relativo, e assuntos e práticas relacionados Diretor do Instituto Prof. Dr.-Ing.-Paul Feinle Gerenet do Laboratório Dr. Markus Grebe REWITEC GmbH 10

11 Testes Científicos Desgaste em uma bancada de rolagem com 2 discos Óleo de transmissão sintético Run 10 Run 11 Runingtime hours Runingtime hours Teste 10: Agip Blasia 320 sem REWITEC Teste 11: Agip Blasia 320 com REWITEC REWITEC GmbH 11

12 Testes Científicos Desgaste em uma bancada de rolagem com 2 discos Óleo de transmissão sintético Imagens de microscopia eletrônica de varredura (S.E.M) após teste de 60 horas - comparação 1:1: Sem REWITEC Com REWITEC Revestimento REWITEC REWITEC GmbH 12

13 Testes Científicos Desgaste em uma bancada de rolagem com 2 discos Óleo de transmissão sintético Gráfico vermelho: sem REWITEC Gráfico azul: com adição de REWITEC após 20 horas Gráfico verde: com REWITEC adicionado desde o início Redução da rugosidade da superfície (Ra) em função de desgaste em até 58 % Redução da força de atrito em até 37 % REWITEC GmbH 13

14 Testes Científicos Desgaste em uma bancada de rolagem com 2 discos Óleo de transmissão sintético Após 6o horas de testes com óleo sintético Agip SX320*: 20% de redução das temperaturas em transmissões e rolamentos* 33% menos atrito em transmissões e rolamentos* 50% menos rugosidade em superfícies metálicas* *Universidade de Mannheim REWITEC GmbH 14

15 Dados medidos Testes Científicos Desgaste em uma bancada de rolagem com 2 discos Óleo de transmissão sintético Óleo Castrol Optigear Sintético X320 Mobilgear SHC XMP 320 Klübersynth GEM 4-320N Fuchs Unisyn CLP 320 Amsoil PTN 320 Shell Omala S4 GX 320 R a antes (μm) 0,220 μm 0,220 μm 0,220 μm 0,220 μm 0,220 μm 0,220 μm R a depois (μm) 0,129 μm 0,123 μm 0,100 μm 0,109 μm 0,180 μm 0,165 μm Redução R a em % 41% 44% 54% 50% 18% 25% R z antes (μm) 2,000 μm 2,000 μm 2,000 μm 2,000 μm 2,000 μm 2,000 μm R z depois (μm) 1,520 μm 1,180 μm 0,910 μm 1,020 μm 1,510 μm 1,420 μm Redução R z em % 24% 41% 55% 49% 25% 29% Força de atrito antes 62,9 N 63,3 N 73,5 N 69,0 N 81,8 N 81,0 N Força de atrito depois Redução da força do atrito REWITEC GmbH 15 42,6 N 41,0 N 44,0 N 44,0 N 44,0 N 47,0 N 33% 35% 40% 36% 46% 42%

16 Exemplo de aplicação: Revestimento e análise de uma transmissão de um gerador de energia eólica CSIC 2 MW VSCF Desgaste operacional bem visível Na base do flanco micro pitting visível antes depois Notável redução do desgaste operacional Redução do micro pitting Otimização das áreas de contato REWITEC GmbH 16

17 Exemplo de aplicação: Revestimento e análise do anel interno do rolamento de um gerador de energia eólica GE 1.5 SL antes depois Data da imagem: Data da imagem: Rolamento com superfície danificada antes do tratamento com REWITEC em Redução dos danos da superfície do rolamento depois do tratamento com REWITEC 29/11/2016 REWITEC GmbH 17

18 PROJETO CONTINENTAL- KLÜBER Objetivo: Imagem aérea da fábrica em Púchov Redução do consumo de energia do misturador de borracha através do tratamento da transmissão com REWITEC DuraGear, em conjunto com Klübersynth GEM N na fábrica de pneus Matador (Grupo Continental) em Púchov (Slovakia). REWITEC GmbH 18

19 PROJETO CONTINENTAL- KLÜBER REWITEC GmbH 19

20 PROJETO CONTINENTAL- KLÜBER Proposta para uma solução conjunta Klübersynth GEM N + Rewitec DuraGear 100 Os produtos Klübersynth GEM N + Rewitec DuraGear 100 devem ser misturados antes A relação correta dos produtos pode ser obtida Trabalhos adicionais do departamento de manutenção da Continental para misturar os produtos poderão ser evitados Adições complementares de Rewitec não são necessárias, pois o efeito deverá durar por todo o intervalo de troca de óleo (até 4 anos) Previsão de usar a solução Klübersynth EE No projeto piloto uma pré-mistura não foi possível Rewitec foi adicionado no local 2 dias depois da troca de óleo Não houve flushing da transmissão com Varnasolv REWITEC GmbH 20

21 PROJETO CONTINENTAL- KLÜBER Medição da performance de acordo com normas e padrões internacionais um grande esforço de trabalho de equipe! Equipamento de medição de alta precisão Técnicos e engenheiros durante os trabalhos REWITEC GmbH 21

22 Preliminar PROJETO CONTINENTAL- KLÜBER Resultados do projeto de Eficiência Energética Púchov (Slovakia) 2016 Verificar o efeito do tratamento de superfícies Rewitec em relação a Eficiência Energética, em conjunto com Klübersynth GEM N MI-B P MI-R P Período BL PR BL PR Consumo [kwh/ton.] 85,04 80,11 103,27 100,48 Economia [kwh/ton.] 5,08% +/- 1,01% 4,93 2,70% +/- 1,26% 4,93 Ecomomia [soma ponderada] 4,47 % +/- 1,14% REWITEC GmbH 22

23 REWITEC GmbH 23 PROJETO CONTINENTAL- KLÜBER Resultados do projeto de Eficiência Energética Púchov (Slovakia) 2016 Encontrar os primeiros argumentos para poder recomendar soluções conjuntos para OEM numa futura fase, se for possível. Misturador de borracha Imagem ilustrativa Transmissão Wikov imagem ilustrativa Houve uma intensa discussão sobre as transmissões usadas com os misturadores de borracha com o fabricante Wikov (até então discutia-se apenas sobre óleo lubrificante, pois não existiam os resultados com Rewitec.) Também houve muita discussão sobre os misturadores de borracha usados com o fabricante HF Mixing Group (até então discutia-se sobre óleo lubrificante, pois não existiam os resultados com Rewitec.) Recomendar soluções conjuntas para OEM requer bastante esforços e necessita alguns meses pelo menos.

24 Sentient Science CÁLCULOS DA VIDA ÚTIL DigitalClone Testes computacionais de sistemas mecânicos e dos seus componentes Análises do efeito do REWITEC DuraGear W100 sobre a vida útil de uma transmissão Winergy em um gerador de energia eólica GE 1.5MW 29/11/2016 REWITEC GmbH 24

25 Sentient Science CÁLCULOS DA VIDA ÚTIL eixo output de saida shaft Localização dos componentes da transmissão eixo interm. intermediário shaft 2 2 eixo main principal shaft sun shaft eixo interm. intermediário shaft 1 1 Cálculos do aumento da vida útil de: Engrenagem Planetária Engrenagem de alta velocidade Rolamento Planetário Rolamento do estágio intermediário REWITEC GmbH 25

26 Taxa de falhas Sentient Science CÁLCULOS DA VIDA ÚTIL Engrenagem intermediária dente Probabilidade - Weibull Probabilidade - Weibull Atual Previsto Atual Previsto Rotações do eixo Horas de trabalho Tensão de contato 1.8 Gpa Vida útil L10 Rotações do eixo Vida útil L10 Horas de trabalho Vida útil L50 Rotações do eixo Vida útil L50 Horas de trabalho Vida útil L90 Rotações do eixo Vida útil L90 Horas de trabalho Atual 2.16E E-07 2, E+08 27,443.9 Rewitec (projetado) 3.85E+07 1, E+08 9, E+09 66,809.7 Aumento da vida útil SEM Rewitec COM Rewitec Fator de aumento da vida útil REWITEC GmbH 26

27 Taxa de falhas Sentient Science CÁLCULOS DA VIDA ÚTIL Rolamento do eixo intermediário de alta velocidade anel interno Resultados DigitalClone prevê que uma transmissão Winergy danificada, tratada com REWITEC DuraGear W100, têm a vida útil prolongada significativamente em relação a uma transmissão não tratada, sob condições operacionais representativas do gerador. Especialmente para rolamentos tratados com REWITEC DuraGear W100 espera-se uma melhora geral do período da fadiga de contato pelo fator 3.3. Com o tratamento REWITEC DuraGear W100 em transmissões, espera-se também uma melhora geral do período da fadiga de contato pelo fator 2.6. Componente Simulação Duração L50 rolamento do pinhão intermediário rolamento do planetário Referência tratado com Rewitec prolongamento da vida útil Referência Rewitec prolongamento da vida útil 16,6 anos > 50 anos > 3 4,3 anos 14,2 anos 3.3 Antes do tratamento com REWITEC Componente Simulação Duração L50 rolamento do pinhão intermediário Referência (danificado) tratado com Rewitec prolongamento da vida útil 2,7 anos 6,9 anos 2.6 Depois do tratamento com REWITEC REWITEC GmbH 27 Rotações do eixo

28 Sentient Science Risco de falha do rolamento da engrenagem planetária, vida útil L50: Componente Simulação Duração, L50 CÁLCULOS DA VIDA ÚTIL Rolamento da engrenagem do planetário Referência (sem Rewitec ) Tratado com Rewitec Aumento da vida útil valor atual (1 gerador) 1) Custo para substituir o rolamento do planetário nos EUA 4,3 anos 14,2 anos Aumento da vida útil 3,3 USD ) L10 é a vida útil definida pelo Associação americana de fabricantes de rolamentos (ABMA), associada a uma confiabilidade de 90% quando operando em condições normais, isto é, após uma quantidade de tempo estabelecida 90% de um grupo de rolamentos idênticos ainda não desenvolveram a fadiga do metal. A vida L10 também é referida pelos fabricantes como a vida útil mínima esperada. O L50 ou vida média é associado a confiabilidade de 50%, exemplo: após de um determinado perídodo de tempo, apenas 50% de um grupo identico de rolamentos ainda não desenvolveram fadiga de metal. Vida útil L50 equivale 5 vezes a vida útil de L10. REWITEC GmbH 28

29 Sentient Science CÁLCULOS DA VIDA ÚTIL Cálculos para 100 turbinas GE 1.5MW Pressuposto Taxa de falhas, L50 7.5% Custo atual de falhas evitadas $ Custo do tratamento REWITEC por turbina $ Turbinas instaladas no parque 100 Aumento da vida útil pelo fator ! Retorno sobre o investimento: Total de economias/custo Total do tratamento REWITEC *100 Tempo de recuperação: Custo Total do tratamento REWITEC /(Custo atual das falhas evitadas/12) REWITEC GmbH 29 Detalhamento dos valores Falhas totais por ano 7.5 Custo atual de falhas evitadas $ Custo total dos tratamentos REWITEC $ Total de economias no 1º ano $ Retorno sobre investimento 49% Tempo de recuperação do investimento 8 meses Total de economias no 2º ano $ Total de economias nos primeiros 2 anos $

30 Benefícios do uso de Rewitec Redução do consumo de combustível e de energia elétrica Redução da emissão de CO 2 e de outros poluentes Recupera equipamentos e motores desgastados Protege equipamentos e motores novos Aumento da potência Menos estresse e desgaste dos componentes tratados Maior eficiência Menos estresse para os lubrificantes Mais ganhos e redução dos custos com peças e manutenção Maior retorno do investimento REWITEC GmbH 30

31 MUITO OBRIGADO PELA SUA ATENÇÃO VIELEN DANK! REWITEC GmbH 31

32 REWITEC GmbH Dr.-Hans-Wilhelmi-Weg Lahnau, Deutschland Telefon: +49 (0) 6441 / info@rewitec.com GERMAN-TEC Distribuidora Eireli Importador e Distribuidor Exclusivo no Brasil Michael König Managing Director R. Const. Sebastião Soares Souza Nº Vila Velha ES - Brasil Telefone: Celular: info@german-tec.com.br Visite-nos no REWITEC GmbH 32