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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Influência do resfriamento da turbina no desempenho de um motor diesel turboalimentado ottolizado para gás natural
metadata.dc.creator: Alves, André Felipe Alves
metadata.dc.contributor.advisor1: Jaguaribe , Emerson de Freitas
metadata.dc.description.resumo: Buscando suprir a demanda de energia elétrica no Brasil, as termelétricas, indústrias e estabelecimentos comerciais apresentaram um aumento no consumo de gás natural de 17,5% entre 2013 e 2014 (RESENHA ENERGÉTICA BRASILEIRA, 2015). A maioria dessas instalações utilizam grupos geradores para obter energia elétrica. Tais grupos são formados, geralmente, por um motor Diesel acoplado a um gerador elétrico. Os motores desses grupos, podem ser classificados como aspirados ou turboalimentados. Sabe-se, por outro lado, que os níveis de emissões gasosas geradas pela combustão do diesel, torna sua substituição por combustíveis não poluentes, como o gás natural, uma alternativa atrativa. A conversão dos motores Diesel para o ciclo Otto (Ottolização), pode ser uma opção para a geração de energia elétrica a partir do gás natural, sobretudo, por ser uma tecnologia de baixo custo frente aos preços dos grupos geradores a gás. No entanto, nos motores turboalimentados convertidos para gás natural, são identificadas, durante suas operações, temperaturas superiores àquelas permitidas na turbina, limitando, desta forma, a possibilidade de se chegar às potências nominais desses motores. O uso, todavia, de um trocador de calor dá margem para que um motor Diesel ottolizado funcione, sem restrições, em todo seu domínio de potência. Este trabalho examina os aspectos relacionados à escolha de um trocador de calor, sua construção, instalação e os resultados de seu funcionamento em um motor Perkins turboalimentado Ottolizado para gás natural. Nos testes de desempenho, utilizou-se um dinamômetro hidráulico, com capacidade máxima de 500 cv. Todos os ensaios foram feitos com a rotação fixada em 1800 RPM, para todas as potências de trabalho, inclusive a potência máxima original que se tinha com diesel, em stand-by, de 153 cv (112,4 kW). O máximo rendimento térmico do motor foi de 39,1 % para a potência de 153 cv. Os níveis de NOx e de CO, ficaram, respectivamente, em 348 ppm e 3,48 % quando o motor operava na potência de 153 cv. A efetividade do trocador de calor introduzido variou de 33 a 33,7 %.
Abstract: Seeking to meet the electricity demand in Brazil, power plants, industries and businesses showed an increase in consumption of natural gas by 17.5% between 2013 and 2014 (RESENHA ENERGÉTICA BRASILEIRA, 2015). Most of these facilities use generators for electricity through natural gas. Such groups are formed generally by a Diesel engine coupled to an electric generator. The engines of these groups may be classified as aspirated or turbocharged. It is known, moreover, that the gaseous emissions generated by the Diesel engine, make replaced by clean fuels such as natural gas, an attractive alternative. Converstion of Diesel engines for the Otto cycle, may be an option for generating electricity from natural gas, mainly because it is a low cost compared to the price of gas gensets technology. However, in turbocharged engines converted to natural gas, are identified during operations, temperatures higher than those allowed in the turbine, limiting thus the possibility of reaching the rated power of these motors. The use, however, a heat exchanger gives rise to a Diesel engine converted to Otto cycle work without restriction in all its power domain. This paper examines the issues related to the choice of a heat exchanger, construction, installation and the results of its operation in a motor Perkins turbocharged converted to Otto cycle for natural gas. In performance tests, we used a hydraulic dynamometer, with a maximum of 500 hp capacity. All tests were performed with the rotation set at 1800 RPM, for all powers of labor, including the original maximum power that had diesel, stand-by time of 153 cv (112.4 kW). The maximum thermal efficieny of the engine was 39.1 % for 153 cv power. The NOx and CO levels, were, respectively, 348 ppm and 3.48 % when the engine is operated at power of 153 cv. The effectiveness of the introduced heat exchanger ranged between 33 and 33.7 %.
Keywords: Motor Perkins Ottolizado
Potência
Trocador de Calor
Turbina
Gás Natural
Motor Perkins converted to Otto cycle
Power
Heat Exchanger
Turbine
Natural Gas
metadata.dc.subject.cnpq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Citation: ALVES, André Filipe Mendes. Influência do resfriamento da turbina no desempenho de um motor diesel turboalimentado ottolizado para gás natural. 2016. 78 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica)- Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, 2016.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/tede/8980
Issue Date: 17-Feb-2016
Appears in Collections:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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