Determinação da eficiência de uma caldeira de termofluido

O estágio curricular, que faz parte integrante do segundo ano do Mestrado em Engenharia Química- Otimização Energética na Indústria Química do Instituto Superior de Engenharia do Porto, foi realizado na empresa Corticeira Amorim SGPS, SA na unidade industrial Amorim e Irmãos, S.A sediada em Santa Maria de Lamas. O objetivo principal deste trabalho consiste na determinação do rendimento de uma caldeira de termofluido alimentada a biomassa e na avaliação de possíveis melhorias energéticas. O processo produtivo das rolhas de cortiça na Amorim é acompanhado por equipamentos com elevada precisão que necessitam de um termofluido para o seu funcionamento. O óleo Shell Thermia Oil B é o termofluido utilizado. As moldadoras, aquecedor de ar, bem como, o aquecedor de água são alguns exemplos da utilização deste termofluido. Deste modo, a avaliação energética da caldeira que aquece o termofluido tem extrema importância para que seja possível obter de forma eficaz a máxima eficiência do equipamento. A caldeira em estudo é de tubos de fluido, alimentada a biomassa, mais precisamente pó de cortiça, que pode apresentar diferentes origens. Para a determinação da eficiência da caldeira em estudo, utilizaram-se dois métodos, o método da entalpia absorvida pelo fluido e o método das perdas. Para isso fez-se medição das temperaturas do termofluido, dos gases de combustão, do ar ambiente e da parede exterior da caldeira e tubagem adjacente. Também foi analisada a composição dos gases de combustão. Com este trabalho verificou-se que a eficiência média da caldeira pelo método das perdas é mais elevado do que o obtido pelo método da entalpia absorvida pelo fluido, apresentando o valor de 80% ±3% e 66% ± 9% respetivamente, sendo estes valores aceitáveis. As perdas que apresentam valores mais elevados são as relativas ao calor sensível dos gases de combustão com cerca de 19% equivalendo a uma potência térmica de 4,52 x 105 W, devido principalmente à elevada temperatura com que os gases abandonam a caldeira. Com o objetivo de aproveitar esta energia perdida, dimensionou-se um permutador de carcaça e tubos para aquecimento de água de 20ºC a 60ºC, obtendo-se um permutador com tubos do tipo BWG 10 de 1,91x10-2 m de diâmetro externo e 0,39 m de diâmetro da carcaça, 1 m de comprimento de tubos e um coeficiente global de transferência de calor de 231,4W/(m2K). Dimensionou-se também um permutador de fluxo cruzado para aquecimento do ar á entrada da caldeira até 50ºC com os gases de combustão, resultante num permutador com tubos do tipo BWG 10 de 2,54x10-2 m de diâmetro externo, com 1,5 m de comprimento e 361 tubos obtendo-se um coeficiente global de transferência de calor de 45,4 W/(m2K). Com este permutador de calor, é possível reduzir 28,8 kg/h o consumo de pó na caldeira e aumentar a sua eficiência, para 74% pelo método da entalpia absorvida pelo fluido e para 93% pelo método das perdas.The curricular internship, which is an integral part of the second year of the Master's Degree in Chemical Engineering-Energy Optimization in the Chemical Industry of the Instituto Superior de Engenharia do Porto was held at the company Corticeira Amorim SGPS, SA in the industrial unit Amorim e Irmãos, SA in Santa Maria de Lamas. The main goal of this work is to determine the efficiency of a biomass-fed thermofluid boiler and to evaluate possible energy improvements. The production process of cork stoppers at Amorim is accompanied by equipments of high precision that require a thermofluid to operate. Shell Thermia Oil B is the thermofluid used by these instruments. The molders, the air heaters and the water heaters are some examples that require this thermofluid to function properly. Actually the energy evaluation of the boiler that heats the thermofluid is extremely important, since it allows to efficiently obtain the maximum benefit of the equipment. The boiler is fluid tubes fed by biomass; more precisely cork powder, which may have diferente origins. In order to determine the efficiency of the boiler under study, two methods were used: the enthalpy method absorbed by the fluid and the losses method. Regarding this subject temperature measurements of the thermofluid, the ambient air, the wall of the boiler and adjacent piping was measured. The composition of these gases was analyzed as well. With this work it was verified that the average efficiency of the boiler by the method of losses is higher than the one obtained by the method of the enthalpy absorbed by the fluid, presenting the value of 80% ± 3% and 66% ± 9% respectively. The most significant losses are those related to the sensible heat of the flue gases of about 19%, equivalent to a thermal power of 4.52 x 105 W, mainly due to the high temperature at which the gases leave the boiler. In order to take advantage of this lost energy, a shell and tubes heat exchanger was designed for heating water from 20ºC to 60ºC, obtaining an exchanger with tubes of type BWG 10 of 1,91x10-2 m external diameter and 0.39 m of diameter of the casing length of tubes of 1 m and a global coefficient of heat transfer of 231,4 W / (m2K). A cross-flow exchanger was also designed for heating the air at the boiler inlet to 50 ° C with the flue gases, resulting in an exchanger with BWG 10 type of 2.54x10-2 m external diameter, with 1.5 m in length and 361 tubes yielding an overall heat transfer coefficient of 45.4 W/ (m2K). With this heat exchanger, it was possible to reduce the consumption of powder in the boiler by 28.8 kg / h and increase its efficiency to 74% by the enthalpy method absorbed by the fluid and 93% with the losses method

Characterisation of microbial attack on archaeological bone

As part of an EU funded project to investigate the factors influencing bone preservation in the archaeological record, more than 250 bones from 41 archaeological sites in five countries spanning four climatic regions were studied for diagenetic alteration. Sites were selected to cover a range of environmental conditions and archaeological contexts. Microscopic and physical (mercury intrusion porosimetry) analyses of these bones revealed that the majority (68%) had suffered microbial attack. Furthermore, significant differences were found between animal and human bone in both the state of preservation and the type of microbial attack present. These differences in preservation might result from differences in early taphonomy of the bones. © 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved