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Serviços / Análise de processos
Engenharia de processos: balanços de massa e energia, exergia e termoeconomia
Análise termodinâmica de plantas e sistemas com a primeira e a segunda lei. A exergia mostra onde a energia é destruída, e a termoeconomia mostra quanto isso custa, para comparar equipamentos e melhorar o projeto.
Análise exergética de uma refinaria no Brasil e de sistemas térmicos aeronáuticos, e balanços de massa e energia de um forno rotativo de secagem.
Experiência em processos
- Refinaria no BrasilAnálise exergética que localizou a destruição de exergia e comparou equipamentos.
- Sistemas térmicos aeronáuticosSistema de ar convencional e mais elétrico comparados por exergia, e uma missão completa analisada fase a fase.
- Antes do CFD++Balanços de exergia servem como verificação de consistência antes da análise detalhada em CFD++.
- Primeira e segunda leiBalanços de massa e energia, mais a segunda lei, que os balanços de energia sozinhos não mostram.
- Custo de cada perdaA termoeconomia dá um custo à exergia destruída.
Estudos completos, do balanço à mudança recomendada
Preferimos projetos inteiros a cálculos isolados: a ATS responsável pelo modelo, pela análise e pelo relatório.
Balanço de massa e energia
A planta ou o sistema modelado com a primeira lei.
Análise exergética
Onde o potencial de trabalho é destruído, equipamento por equipamento.
Termoeconomia
O custo da exergia destruída, para decidir onde investir.
Precisa só de uma parte? Definimos o escopo com você.
O que você recebe
Balanços de massa e energia
Da planta ou do sistema inteiro.
Balanço de exergia
Com a destruição de exergia em cada equipamento.
Comparação de equipamentos
Qual equipamento destrói mais exergia, e quanto.
Análise termoeconômica
O custo da exergia destruída.
Verificação de consistência para o CFD++
Balanços de exergia como verificação antes da análise detalhada.
Relatório
Método, resultados e recomendação.
Como a ATS analisa um processo
Massa e primeira lei
A análise começa pelos balanços de massa e energia de cada equipamento e do conjunto.
A segunda lei e a exergia
A segunda lei mostra o que o balanço de energia esconde: onde a qualidade da energia se perde. A exergia a mede, e a destruição de exergia ordena os equipamentos.
Termoeconomia
A termoeconomia acrescenta o custo, e o engenheiro vê onde uma melhoria compensa.
Ligação com o CFD++
Antes do estudo detalhado em CFD++, os balanços de exergia servem como verificação de consistência do modelo.
Ferramentas, e onde cada uma entra
As ferramentas servem ao trabalho de engenharia. Dizemos o que cada uma faz no projeto.
| Ferramenta | Papel no projeto | Situação |
|---|---|---|
| Python, Excel | Modelos dos balanços, sem necessidade de licença. | Em uso |
| EES (Engineering Equation Solver) | Sistemas de equações com propriedades termodinâmicas e de transporte de fluidos e misturas, estudos paramétricos, otimização e propagação de incertezas. | Licenciado por projeto |
| CFD++ | Escoamento, transferência de calor, combustão e partículas em 3D. A ATS é a representante exclusiva do CFD++ no Brasil. | Licenciada |
Evidências que você pode conferir
Trabalhos industriais e artigos publicados pela ATS.
Trabalhos de projeto
| Projeto | O que fizemos | Ferramentas e ensaios | Resultado ou local |
|---|---|---|---|
| Petrobras: refinaria no BrasilProjeto | Análise exergética da planta. | Balanços de massa e energia, exergia, comparação de equipamentos. | Destruição de exergia localizada e equipamentos comparados. Localização dos vilões e oportunidades de otimização e corte de custos operacionais. |
| Embraer e Poli-USP: sistemas térmicos aeronáuticosProjeto | Análise exergética do sistema de ar (ar-condicionado e antigelo) de uma aeronave comercial, convencional e mais elétrico, e de uma missão completa. | Balanços de exergia, consumo específico de exergia e custo da exergia destruída. | Eficiência e exergia destruída por fase de voo; arquitetura mais elétrica com menor destruição de exergia. Gandolfi, Pellegrini, Silva e Oliveira Jr., AIAA 2008-153 e COBEM 2007 (ABCM). |
| B&A Mineração: forno rotativo de secagemProjeto | Balanços de massa e energia do trecho de secagem, com e sem lifters. | Balanços de massa e energia, psicrometria, convecção e radiação. | Perfis de vazão, temperatura, umidade e entalpia dos gases ao longo do forno, e água evaporada por trecho. |
Exemplos
Selecione uma imagem para ver cada exemplo.
Forno rotativo
Trechos de secagem de um forno rotativo, com e sem lifters.
Solicitar proposta técnicaComo um trabalho acontece
Diagnóstico e meta
Definimos com a sua equipe o problema, as condições de operação e a meta.
Modelo
A geometria do equipamento é preparada e escolhemos a física aplicável.
Análise
Cálculo numérico baseado nos princípios físicos aplicáveis.
Verificação e validação
Os resultados são verificados quanto à consistência e comparados com ensaios, dados da planta ou literatura.
Solução e relatório
Projeto da solução, especificação do ensaio quando necessário e o relatório.
Acompanhamento
Apoio ao ensaio em campo ou à operação, e revisões.
Serviços relacionados
Perguntas que engenheiros fazem antes de nos contratar
Por que exergia e não só energia?
O balanço de energia fecha mesmo quando muito é desperdiçado. A exergia mostra onde a qualidade da energia se perde.
O que é termoeconomia?
A análise que dá um custo à exergia destruída.
É feita antes ou depois do CFD?
Antes. Os balanços de exergia servem como verificação de consistência da análise em CFD++.
Há trabalhos publicados?
Sim, sobre sistemas térmicos aeronáuticos: AIAA 2008-153 (missão completa de uma aeronave comercial) e COBEM 2007 (sistema de ar convencional e mais elétrico).
Os nossos dados ficam confidenciais?
Sim. Trabalhamos sob NDA, e os seus dados de projeto e relatórios ficam com você.
Conte-nos sobre a planta ou o sistema
Envie o diagrama de fluxo e os dados de operação.
sales@aerothermalsolutions.co+55 11 3854-4224Um engenheiro da ATS responde. Trabalhamos sob NDA.