Universidade Federal de Santa Catarina Centro Tecnológico Departamento de Engenharia Mecânica Coordenadoria de Estágio do Curso de Engenharia Mecânica CEP 88040-970 - Florianópolis - SC - BRASIL www.emc.ufsc.br/estagiomecanica estagio@emc.ufsc.br RELATÓRIO DE ESTÁGIO 1/3 (primeiro de três) Período: de 02agosto/2010 a 20/setembro/2010 Reivax SA Automação e Controle Aluno: Marcos Kaupert Supervisor: Fernando Amorim da Silveira Orientador: VICTOR JULIANO DE NEGRI Florianopolis,SC 20 de setembro de 2010
Este documento se destina a relatar o primeiro de três relatorios de estagio realizados na empresa Reivax SA Automação e Controle, no periodo de 2 de agosto à 20 de setembro do ano de 2010. O estagiario Marcos Kaupert, aluno da Universidade Federal de Santa Catarina no curso de engenharia mecanica realizou seu estagio curricular obrigatorio sobre supervisão do engenheiro Fernando Amorim da Silveira. As atividades do estagio se concentram na area de projetos mecanicos, dando suporte a uma equipe de engenheiros e tecnicos no que tange basicamente o projeto, execução e testes dos equipamentos necessarios em uma usina para a produção automatizada de energia eletrica.
1 Historia da Empresa Situada no Parque tecnológico Alfa, na cidade de Florianópolis, Santa Catarina, a Reivax Automação e Controle tem como objetivo promover soluções para a automação e controle da geração de energia eletrica. Operando desde 1987 promovendo soluções inovadoras para o controle de usinas hidrelétricas, termeletricas e nucleares, desenvolvendo produtos que se adaptam aos diversos tamanhos de usinas. Em janeiro de 2008 tornou-se a Reivax S/A Controle e Automação. Desenvolveu-se rapidamente como uma referencia no fornecimento de controles e soluções para a produção de energia elétrica. Tendo criado um desenvolvimento tecnológico próprio, sendo pioneiros na aplicação de controladores microprocessados em sistemas de excitação e controle de velocidade no mercado nacional e pioneiros no controle integrado de tensão e velocidade. 2 Area de atuação Os produtos da Reivax são desenvolvidos para atender às mais exigentes demandas do mercado, tendo como clientes usinas hidroeletricas, termoeletricas, nucleares e pequenas centrais hidreletricas. Possui uma vasta linha de equipamentos que visam a automatização da usina, como controladores de tensão, controladores de velocidade e controladores integrados. Possui clientes nacionais e mundiais, já tendo atuado em diversos paises como:argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Equador, Peru, Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Estados Unidos, Mexico, Angola, Russia, Coreia do Sul, Emirados Arabes e Ucrania.
3- Seus Produtos A reivax fornece uma extensa linha de produtos visando a automação de usinas, medindo e controlando a tensão e velocidade de geradores. A empresa possui diversas areas de desenvolvimento tanto mecanica e eletrica como de automação e de software, desenvolvendo produtos para clientes de diversos tamanhos de usina. Reguladores automaticos de tensão, reguladores automaticos de velocidade, sincronizadores digitais e reguladores autonaticos de tensão e velocidade, podendo ser utilizados na modernização de usinas ou em usinas novas. Podem ser utilizados em: Geradores com Escovas, Geradores Brushsless, geradores com Excitatriz Rotativa, Motores Síncronos com Escovas,Motores Brushsless, Motores Síncronos com Excitatriz Rotativa.Podem ser instalados nos seguintes tipos de turbinas: Turbinas Francis, Turbinas Kaplan, Turbinas Pelton (com até duas malhas de controle), Turbinas a Gás e Turbinas a Vapor. 4 -Politica de qualidade Uma empresa com a visão de Ter atuação global com soluções de classe mundial no mercado de geração de energia elétrica até 2015 [1],e uma missão de Gerar soluções inovadoras, flexíveis e rentáveis para a automação e controle da geração de energia elétrica, contribuindo para o desenvolvimento sustentável global, não poderia deixar de lado a qualidade. A reivax possui alguns certificados que lhe conferem o titulo de empresa eficiente e preocupada com o meio ambiente. São eles, com a data em que foram obtidos: - 1999: Certificação do Sistema de Gestão da Qualidade (ISO 9001:1994) Essa norma continha os termos e definições relativos à norma ISO 9001:1994. Não é uma norma certificadora, apenas explicativa dos termos e definições da garantia da qualidade. [2]
- 2002: Certificação do Sistema de Gestão da Qualidade (ISO 9001:2000) Para solucionar as dificuldades da anterior, esta norma combinava as 9001, 9002 e 9003 em uma única, doravante denominada simplesmente 9001:2000. [2] - 2006: Certificação do Sistema de Gestão Integrado (Qualidade - ISO 9001:2000 e Meio Ambiente ISO 14001:2004 A ISO 14001 tem como foco a proteção ao meio ambiente e a prevenção da poluição equilibrada com as necessidades sócio-econômicas do mundo atual [2]
5 - O trabalho realizado 5.1 Introdução Os trabalhos realizados na area de projeto mecanico são basicamente os projetos de hidraulica das valvulas dos controladores de tensão e velocidade dos produtos da empresa. Todos os projetos são modelados em CAD de nodo a facilitar a visualização e principalmente catalogar los. Parte das atividades foram desenvolvidas no escritorio com o uso do programa SolidWorks e parte foi desenvolvida no laboratorio da propria empresa, aonde foram desenvolvidos varios testes. Os principais produtos testados foram:pendulo de sobrevelocidade, placa de reposição de ar e as valvulas de controle do Controlador de Tansão e Velocidade. 5.2 - O Pendulo de sobrevelocidade A rotação do gerador é uma variavel importante a ser controlada. A fim de evitar possiveis danos ao equipamento é necessario que seja estabelecido um limite de velocidade acima da qual um estado de emergencia seja acionado e a situação controlada. O pendulo de sobrevelocidade tem a função de limitar essa velocidade com um principio bem simples, porém eficiente.ele é acoplado à engrenagem do gerador. O pendulo em sí, interno à caixa, possui uma massa, aonde por força centrifuga, a partir de uma certa velocidade pré-ajustada, acionará um gatinho. Esse gatinho é uma garantia mecanica de que o gerador não ultrapassará essa velocidade critica. É um principio bem simples, que pode ser comparado a uma massa na ponta de um barbante em rotação. Quanto mais rapido giramos(aumento da velocidade angular), mas tensionado ficará o barbante. Porém apesar da simplicidade comentada, ele exige alguns ajustes de precisão e calibragem. Os parametros de ajuste são: Tipo de mole a ser utilizada, pré-tensão na mola e distancia da cabeça do pendulo ao gatinho. Os testes e calibragens são realizados antes dos equipamentos serem enviados à campo no laboratorio da Reivax. Foi construido uma mesa rotativa que simula a roda dentada acoplada ao eixo do gerador.o pendulo testado então é fixado a essa mesa à uma certa distancia e então a partir de diversos testes é selecionada a mola que será utilizada, a pré-tensação de será aplicada a essa mola, e é gerado um grafico das distancias em relação a velocidade angular. O pendulo é então enviado para a usina, aonde será novamente testado e instalado. 5.3 - A Placa de Reposição de Ar A Placa de reposição de ar serve para fornecer ar em alta pressão para o acumulador, este responsavel por fornecer energia hidraulica ao sistema na forma de oleo pressurizado.
O acumulador possui diversas funções como: fornecer pressão ao sistema em caso de uma emergencia, absorver o choque hidraulico causado pelo fechamento de alguma valvula, mantém a pressão do sistema mais estavel evitando grandes variações, entre outras. As placas são montadas no proprio laboratorio da Reivax e enviadas à campo. Elas são compostas basicamente por: uma valvula tres vias, um motor de atuação liner, uma cremalheira que transforma o movimento linear em rotativo(para abrir/fechar a valvula), e as tubulação e conexões de aço com tubos de 16mm em aço inox. 5.4 - O SolidWorks O programa de CAD SolidWorks é utilizado em todos os projetos da Reivax, assim como o AutoCad e outros. Dominar o SolidWorks é essencial para o desenvolvimento das atividades na area de projetos mecanicos. Tanto o pendulo de sobrevelocidade, como a placa de reposição de ar, são modelados nesse programa, aonde então esses modelos podem ser inseridos no projeto principal. É de grande importancia a modelagem precisa dos projetos, tanto para o cliente quanto para o engenheiro, que poderá então detectar possivel falha antes mesmo de ser fabricado. 5.5 As valvulas do Controle de Tensão e Velocidade Com o objetivo de estabelecer uma especifica velocidade do gerador e assim a tensão gerada, o fluxo de agua na turbina deve ser controlado. Para isso são utilizadas algumas valvulas que são pilotadas por solenoides e proporcionais. Essas valvulas são fornecidas por uma empresa alemã, e devem ser testadas em laboratorio. Durante esse periodo, foram testadas um lote de valvulas de umfornecimento para uma usina no Peru. O teste consiste em conectar todas as valvulas a uma UH(unidade hidraulica), pressurizar todo o sistema a uma pressão de 90 bar, pilotar as valvulas através de um sistema eletrico 125volts e fazer com que elas atuem sobre atuadores hidraulicos que simulam equipamentos da usina, como o distribuidor por exemplo.
6 - Conclusões O estagio tem sido produtivo tanto no sentido de colocar em pratica a teoria aprendida nas salas de aula e as praticas dos laboratorios da faculdade, quanto no sentido de aprendizado. Esse aprendizado tem sido de diversas formas, tanto no sentido de relacionamento com os colegas de trabalho, quanto no sentido social, uma vez que o objetivo de uma sociedade deve ser o de viver não só juntos, mas juntos e bem. O aprimoramento do individuo é essencial para uma sociedade mais justa. O trabalho da soma de todos deve ser sempre maior que o trabalho da soma de cada um individualmente. A Reivax oferece um otimo ambiente de trabalho, sendo facilmente visto as pessoas trabalhando satisfeitas. Isso é atingido com o respeito que a empresa procura ter com seus colaboradores.
7 - Apendices A01 - Turbinas São projetadas para transformar energia hidraulica de pressão ou cinética de um fluxo de agua, em energia mecanica. São encontradas em usinas hidreletricas aonde através de um gerador produzem e suportam energia eletrica para a rede ou consumo de pequenas comunidades. Existem varios tipos de turbina, sendo as mais comuns a Kaplan, a Pelton e a Francis. Turbina Pelton Turbina de ação, ou seja, funciona na pressão atmosferica. Possui um ou mais injetores que transformam a energia da pressão de escoamento em energia cinetica. É mais adequada para grandes quedas(350 a 1100 metros), impondo grandes rotação ao eixo. Um dos maiores problemas dessa turbina é a erosão causada pela areia misturada à agua, comum em regiões montanhosas. Turbina Francis Desenvolvida pelo engenheiro estadunidence James B. Francis em 1849, essa turbina é mais adequada para quedas medias(40 à 400 metros). É o tipo de turbina utilizada na usina hidroeletrica de Itaipu e Tucurui, por exemplo.
Turbina Kaplan É uma turbina que parece um propulsor de navio. Indicada para pequenas quedas(até 60 metros). Possui o dinamismo de mudar o angulo de inclinação das pás através de um servomotor instalado dentro do cubo do motor. Esse angulo de inclinação das pás é controlado por um sistemas hidraulico com oleo localizado fora da turbina. O angulo é especifico para uma certa abertura do distribuidor. A Reivax tem varios programas de aperfeiçoamento dos funcionarios, assim como uma politica de relacionamento amigavel e aberta, oque faz com que seus funcionarios sintanse parte de algo maior do que a de um simples local de trabalho. A02 - Bibliografia 1 http://www.reivax.com.br 2 - http://pt.wikipedia.org/wiki/p%c3%a1gina_principal