O Sistema de Arrefecimento

Sistema de arrefecimento RPC-01

RPC-01 cooling system

Guilherme Costa¹

Elyéser Cortonezzi¹

Hugo Cerqueira¹

Ismael Rufino¹

Jeter Borges¹

Leonardo Oliveira¹

Edval Rodrigues²

RESUMO

A otimização de processos contínuos se tornou importante no ramo industrial, desde que se tenha qualquer prejuízo, a interrupção não planejada de um processo é evitada a todo custo. Estudos apontam que a causa da grande maioria das interrupções de processos é a falha mecânica, falha esta causada por falta de manutenção preventiva, que o ocasiona o prejuízo da manutenção corretiva.

Com a abordagem no desempenho térmico de máquinas elétricas, e , visando o aperfeiçoamento de seu uso em um processo continuo, foi desenvolvido um protótipo, denominado de forma trivial, RPC-01. Este projeto é designado a motores elétricos de indução, que compõem a maioria dos sistemas industriais, de forma relativa seu uso contínuo e sua temperatura, causam suas próprias avarias. Danos em motores elétricos necessitam de desativação do mesmo para a manutenção, logo, uma interrupção do processo.

O RPC-01 tem como principio o arrefecimento dos motores de indução já que seu aquecimento prejudica seu desempenho tanto como sua vida útil. O protótipo consiste de basicamente uma estrutura metálica a ser acoplada externamente ao motor, onde, através de gás, ela resfria a carcaça. A partir dos resultados obtidos com o motor em repouso, é possível estimar sua devida eficiência durante seu uso no processo duradouro, e evidenciando a mesma ou ate melhor eficácia em comparação a motores já produzidos com outros sistemas de resfriamento.

Palavras-Chave: Arrefecimento, Aquecimento, Motores, Temperatura, Desempenho Térmico.

ABSTRACT

The optimization of continuous processes has become important in the industrial branch, as long as you have any damages, unplanned interruption of a process is avoided at all costs. Studies indicate that the cause of the great majority of the process interruptions is the mechanical failure, failure caused by lack of preventive maintenance, which causes the damage of the corrective maintenance.
With the approach in the thermal performance of electric machines, and in order to improve its use in a continuous process, a prototype, called in a trivial way, was developed RPC-01. This design is called induction electric motors, which make up most of the industrial systems, relative to their continuous use and their temperature, cause their own breakdowns. Damage to electric motors necessitates deactivation of the same for maintenance, thus, a process interruption.
The RPC-01 has as its principle the cooling of the induction motors since its heating damages its performance as much as its useful life. The prototype basically consists of a metal structure to be coupled externally to the engine, where, through gas, it cools the casing. From the results obtained with the engine at rest, it is possible to estimate its due efficiency during its use in the long-lasting process, and showing it or even better compared to engines already produced with other cooling systems.

Keywords: Cooling, Heating, Engines, Temperature, Thermal Performance.

Introdução

O motor elétrico é uma maquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica. E o mais usando de todos, os tipos de motores, pois combina as vantagens da utilização de energia elétrica como facilidade de transporte e simplicidade de comando, com sua construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos.

Segundo Alger (1970), a potência útil fornecida pela maquina elétrica na ponta do eixo e menor do que a potência absorvida da linha de alimentação. A diferença entre as duas potências representa as perdas que, transformadas em calor, aquecem os enrolamentos causando a elevação da temperatura no interior da máquina. Uma das perdas classificadas como variável é obtida no carregamento que causa uma variação na corrente elétrica absorvida, que tem como efeito o aquecimento devido ao efeito joule.

A vida útil de um motor depende quase que exclusivamente da vida útil de seu isolamento elétrico. Este isolamento é afetado por muitos fatores, como a temperatura de operação umidade, ambiente corrosivo e outros. Dentre todos os fatores, o mais importante é a temperatura de operação dos materiais empregados.

Cada material empregado como isolante tem certa temperatura de operação na qual suas funções são exercidas confiavelmente em um período suficiente longo, compatível com a vida esperada da maquina. Um pequeno aumento da temperatura reduz a vida útil do material de forma significante, vida útil que se refere ao envelhecimento gradual do material isolante que se torna ressecado, perdendo o poder isolante, ate que não suporte mais a tensão aplicada e produza curto circuito inutilizando o motor.

O tipo de fabricação do motor permite ou não sua manutenção corretiva após curto circuito, fazendo a troca de seus enrolamentos e isolantes, que chegam a custar ate mais que 50% do preço inicial do motor.  Do ponto de vista técnico, essa manutenção é viável caso ocorra entre longos períodos de tempo, mas já do ponto de vista financeiro, a manutenção e a interrupção do processo devem ser evitados ao máximo. Acredita-se que a queima de motores ocorre frequentemente devido a condições de operação fora dos padrões estimados, além de que, a maioria dos motores utilizados possui apenas resfriamento por ventilação, que por sua vez não tem eficiência proporcional em caso de superaquecimento.

O objetivo do protótipo RPC-01 e claramente, trazer a motores que possuem o sistema de resfriamento por ventilação, um novo sistema adicional de alta eficiência em ocasiões térmicas de funcionamento inadequado. Esse sistema permite sua instalação em diversos tipos de motores e carcaças, funciona simplesmente pelo seu encaixe e contato direto com a carcaça, também e possível sua instalação em motores já fixados em seus lugares de operação.

O RPC-01 propõe garantir uma maior vida útil ao motor, tanto com seu pleno funcionamento durante grandes períodos de tempo. Do ponto de vista financeira, é a melhor alternativa aos motores já produzidos com um sistema de resfriamento de grande parte, e também garante um desempenho continuo do processo.