EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS DE AR COMPRIMIDO VIII SEMINÁRIO PARANAENSE DE MANUTENÇÃO CURITIBA 2008

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Raphael Franca Malheiro
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1 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS DE AR COMPRIMIDO VIII SEMINÁRIO PARANAENSE DE MANUTENÇÃO CURITIBA 2008

2 Roteiro: Apresentação do Grupo Renault; Introdução; Problemas encontrados nos sistemas; Geração (localização das perdas); Distribuição (localização das perdas); Consumo (localização das perdas); Quantificações; Conclusão.

(localização das perdas); Distribuição (localização das

3 APRESENTAÇÃO GRUPO RENAULT Empresa multinacional francesa do ramo automobilístico presente em 118 países EUROPA 20 localidades OUTROS PAÍSES 7 localidades MUNDO 33 localidades AMÉRICA 6 localidades

países EUROPA 20 localidades OUTROS PAÍSES 7

4 APRESENTAÇÃO GRUPO RENAULT Números de 2007: Vendas Globais: 2,48 milhões de veículos; Faturamento: 40,68 bilhões de Euros; Resultado líquido: 2,73 bilhões de Euros; Nº de funcionários:

5 APRESENTAÇÃO GRUPO RENAULT Aliança Renault Nissan: Início: Carlos Ghosn assume Nissan; Carlos Ghosn assume presidência do grupo; É o 4º maior grupo automobilístico mundial; 6,16 Milhões de veículos vendidos em 2007.

Ghosn assume presidência do grupo; É o 4º maior grupo

6 APRESENTAÇÃO GRUPO RENAULT Presença na Fórmula 1: Bicampeão mundial: ;

7 APRESENTAÇÃO GRUPO RENAULT - BRASIL O Complexo Ayrton Senna é composto por três fábricas e um parque de fornecedores, além da sede da Renault para o Mercosul. Têm 10 anos de existência e já produziu mais de veículos. Área total: 2,5 milhões de m 2 (60% de área preservada) Fábrica de Motores US$ 150 milhões investidos Área: 33 mil m² Parque de Fornecedores Fábrica de Veículos de Passeio US$ 750 milhões investidos Área: 130 mil m² Fábrica de Veículos Utilitários US$ 230 milhões investidos Área: 33 mil m² Sede da Renault para o Mercosul

Área total: 2,5 milhões de m 2 (60% de área preservada) Fábrica de Motores US$ 150 milhões investidos Área: 33 mil m² Parque de

8 APRESENTAÇÃO GRUPO RENAULT - BRASIL Lançamentos 2006: Megane Sedan e Grand Tour Lançamento 2007: Logan e Sandero

9 Introdução: O ar comprimido é um recurso vital no processo produtivo, que também contribui de forma significativa para a conta de energia elétrica.

10 Introdução: Na maioria das instalações dos compressores de ar a energia elétrica corresponde a 73% do custo na vida de um sistema de ar comprimido, outra constatação é que até 30% dessa energia pode estar sendo desperdiçada, em outras palavras, elevando o custo operacional.

ar comprimido, outra constatação é que até 30% dessa energia pode

11 A importância de um sistema adequado na indústria: Um sistema completo de ar comprimido compreende 03 componentes principais: A instalação do Compressor de ar; O projeto e instalação da rede de distribuição de ar comprimido; Os pontos de consumo.

principais: A instalação do Compressor de ar; O projeto e

12 Problemas mais constantes no Sistema: Projeto mal desenvolvido; Dimensões de tubulações ou de acessórios mal dimensionados; Utilização de materiais de má qualidade.

13 Problemas mais constantes no Sistema: Muitas vezes, mesmo com todo o cuidado no projeto e instalação inicial da rede, este sistema ao longo do tempo passa à ficar sobrecarregado, trabalhando acima da capacidade inicialmente projetada; Não é feito um re-dimensionamento para as expansões desejadas; Acabam ocorrendo perdas e baixas pressões.

sobrecarregado, trabalhando acima da capacidade inicialmente projetada; Não é feito

14 Como deve ser um sistema adequado? Possuir pressão de ar suficiente nos pontos de conexão; Vazamentos mínimos de ar; Capacidade e qualidade de ar adequados; Layout bem planejado; Acessórios eficientes p/as linhas de ar; Sistema bem documentado (desenhos, plano de manutenção avançado).

mínimos de ar; Capacidade e qualidade de ar adequados; Layout bem

15 Sistema de distribuição ar correto: Importante saber que: A maior parte das ferramentas pneumáticas são projetados e especificados pelo fabricante para trabalhar com: pressão de admissão de 6 bar (87 lb/pol2) fornecimento de rendimento de 100% à uma pressão de 6 bar.

pelo fabricante para trabalhar com: pressão de admissão de 6 bar

16 Locais onde estão as Perdas: Distribuição Vazamentos Perda de Carga Utilização Vazamentos Pressão Desnecessária Utilização Incorreta Geração Baixo Rendimento Alto Consumo Específico

17 Geração: Inicialmente devemos levar em conta a Geração do ar comprimido, que consiste na correta manutenção e regulagem dos compressores. A simples troca dos filtros (ar, óleo, respiro do cárter), além de trazer confiabilidade ao sistema também diminui o consumo de energia elétrica, pois a obstrução dos filtros causa queda da pressão e conseqüentemente os compressores devem trabalhar sobrecarregados para realizar o mesmo trabalho.

A simples troca dos filtros (ar, óleo, respiro do cárter), além de trazer confiabilidade ao sistema também

18 Geração:! 25 mbar de queda de pressão na entrada de ar reduz a vazão do compressor em 2%! 1 bar de queda de pressão no separador ar/óleo 7% aumento de consumo de energia

19 Geração: Atenção especial à localização da Sala de Compressores: Local mais centralizado possível das áreas de maior consumo; Escolha de local ventilado; Áreas de acesso desprovidas de contaminações (poeira, agentes corrosivos).

de maior consumo; Escolha de local ventilado; Áreas de

20 Distribuição: Na parte de distribuição devemos levar em consideração o correto dimensionamento da rede de ar comprimido, o seu layout e um trabalho minucioso de detecção de vazamentos, o método consiste em descobrir exatamente de onde se origina a perda de energia e então tomar as medidas apropriadas para remediar ou otimizar a situação.

detecção de vazamentos, o método consiste em descobrir exatamente de onde se origina

21 Distribuição: Uma rede de distribuição externa deve conter: Linha principal (ou linha mestre); Linhas secundárias (ou ramais);

22 Distribuição: Estas linhas poder montadas de duas maneiras diferentes: Anel aberto (ou ramificado); Anel fechado (ou circuito fechado).

23 Distribuição: Anel aberto (ou ramificado) Vantagens: Normalmente custo inicial menor; Menor amarramento (dependência) no layout tornando-o mais flexível à mudanças. Anel aberto (ou ramificado) Desvantagens: Maiores possibilidades de problemas na qualidade do ar da rede (umidade e quedas da pressão constante); Maior dificuldade nos controles.

24 Distribuição: Anel fechado (ou circuito fechado) Vantagens: Normalmente custo de manutenção menor; Maiores garantias na qualidade e estabilidade do ar na rede. Anel fechado (ou circuito fechado) Desvantagens: Normalmente custo inicial de instalação maior; Maior dependência do layout dos equipamentos (menor flexibilidade para mudanças não planejadas);

25 Distribuição: Para linhas de distribuição no teto (locais altos linha aérea), deve-se prever: drenos (manuais ou automáticos); sistema pescoço de ganso (colo de cisne); válvulas de esferas em pontos estratégicos; conjuntos reguladores de ar.

26 Prepare a linha principal e de serviço Tomadas de ar por cima. Incline a rede Balancins use sempre que possível Fluxo de ar correto! Regule Fixadores eliminam vibração e ruído Engates em 6,3 bar Diâmetro correto da mangueira! Flexibilidade!!! Curvas só quando necessário mesmo! Use válvulas de esfera. Use filtro com dreno automático.

27 Mangueiras e perda de carga:

28 . 2 a 3% de inclinação Rede de ar: Uma vista geral. Dreno 10%

29 Eficiência da Rede de Ar Comprimido: Verificação da vazão do sistema, medindo a saída de ar dos compressores; Com essa medição é possível traçar o perfil de consumo e realizar as corretas regulagens das máquinas, visando a economia potencial de energia elétrica e disponibilidade dos equipamentos;

30 Eficiência da Rede de Ar Comprimido: Também no trabalho temos a verificação de vazamentos. Vazamentos entre 10% e 15% são comuns na maioria dos sistemas. Como exemplo: o custo gerado por um vazamento de 5,0 mm em um ano é de aproximadamente R$ ,67, considerando que a fábrica trabalhe 24h por dia e tem o custo de kwh em R$ 0,15.

31 Economia de Energia Elétrica Custo do desperdício através s de Vazamentos Diâmetro do furo ( mm ) Perda ( l/s ) a 7 bar Potência Perdida ( kw ) Consumo Anual ( kwh ) Custo da perda/ano R$ 0,8 0,2 0, ,12 1,0 1,0 0, ,36 1,5 3,1 1, ,20 3,0 11,0 3, ,20 5,0 26,7 8, ,96 6,0 45,8 15, ,00 10,0 105,0 33, ,60 Considerando 1kWh = R$ 0,12

32 Consumo: A queda de pressão em uma ferramenta, para uma linha bem projetada, dimensionada e monitorada pela manutenção não pode exceder 0,6 bar.

33 Eficiência pode ser medida? 7,0 bar 5,0 bar P2² X 100 =? % P1² 25 X 100 = 51% 49

34 Desperdício por utilização incorreta do ar comprimido Limpeza de superfícies empoeiradas ou roupas. Uma mangueira aberta de 3/8 ( 10mm) corresponde a um fluxo contínuo de 105 l/s (220cfm) requer uma potência de aproximadamente 37 kw, ou seja o suficiente para acender 370 lâmpadas de 100 W.

35 Potência de ferramenta pneumática diminuída: Uma queda de pressão de 6 para 5 bar diminui a potência da ferramenta em 25% e para 4 bar reduz a potência em 49% Uma queda de 0,5 bar causa: - aumento de 19 % no tempo de esmerilhamento. - aumento de 62% no tempo de furação. - aumento de 7% no tempo para atingir torque das chaves de impacto

36 Potência X Pressão de trabalho: potência consumida +5% +13% +25% 7 bar 7,5 bar 8,5 bar 10 bar pressão de trabalho Compressores com filtros obstruídos, redes com vazamentos ou altas perdas de carga ( por obstrução ou mal dimensionamento) levam alguns usuários a aumentar a pressão de trabalho do compressor. Esta prática ocasiona aumento da potência consumida pelo compressor

37 Exemplo Empresa multinacional equipada com 4 compressores de 200 kw cada Capacidade de ar total do sistema = 3600 m3/h Jornada de trabalho anual = 5400 horas Após trabalho de detecção de vazamentos na rede, concluiu-se que as perdas eram da ordem de 48%, ou seja desperdício de 384 kw = R$ ,00 por ano.

38 Uso Final: A correta utilização final do ar comprimido, que consiste na manutenção correta dos equipamentos de linha e principalmente na educação das pessoas que trabalham nestes postos, é de fundamental importância para termos um sistema funcional e econômico, pois, nestes postos é onde encontramos a maior parte dos vazamentos da rede de ar comprimido e, portanto a maior fonte dos desperdícios.

39 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA EM SISTEMAS DE AR COMPRIMIDO Contatos: Harding Ducci Olesko Engenheiro de Manutenção Fone: José Gaspar Supervisor de Utilidades / Predial Fone: jose.a.gaspar@renault.com Gustavo Bueno Gerente da Manutenção Central Fone: gustavo.a.bueno@renault.com

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