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dc.contributor.advisorMárcio Higapt_BR
dc.contributor.authorSilva, Andressa Carla Cintra dapt_BR
dc.date.accessioned2018-04-16T19:21:13Z-
dc.date.available2018-04-16T19:21:13Z-
dc.date.issued2015pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.uem.br:8080/jspui/handle/1/3598-
dc.description.abstractFood industry usually requires amounts of thermal energy to develop different unit operations such as heating, drying, evaporation, refrigeration and freezing. In addition, the cost and availability of energy inputs are crucial for determining the level of competitiveness of this sector. Trigeneration is the simultaneous production of power, heat and cooling from a single fuel source and is seen as an alternative to reduce costs and increase energy efficiency of industrial plants. In this context, the purpose of this study is apply the thermoeconomic analysis method for a trigeneration system for a case study in a soluble coffee industry in order to aggregate benefits in the energy and economic performance of the plant. The thermal system current includes a steam generator that provides thermal energy for two ammonia/water absorption refrigeration plants and for soluble coffee production. Considering the thermal energy demands, the exergetic specific cost (Speco) of the products generated by the thermal system, heat, cooling and power were evaluated and compared with the products generated by integrating the trigeneration system. The optimization of process utilities consumption was made by applying the Pinch analysis, which is a method of thermal integration of current processes by providing the best setting for the implementation of a network of heat exchangers for energy recovery. The results showed that the proposal to integrate a turbogenerator of 4.5 MW is technically and economically viable, resulting in reduction in the Speco for all products evaluated (heat, cooling and power), with a payback period of investment 14.5 months. With the application of Pinch analysis in the extraction process, which was appointed as critical point due to the high consumption of steam, a reduction of up to 6 tons of steam was obtained, incorporating a 15% increase in power generation. The significant reduction in the cost of electricity (70%) with the trigeneration, considering the high quality and high costs of this energy source, makes attractive cogeneration. The methodology used to assess feasibility of cogeneration/trigeneration systems for soluble coffee industry can be extended to any segment of the food chain and drinks.en
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Estadual de Maringápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectTrigeraçãopt_BR
dc.subjectAnálise termoeconômicapt_BR
dc.subjectIndústria de café solúvelpt_BR
dc.subjectExergiapt_BR
dc.subjectSpecopt_BR
dc.subjectEnergia alternativapt_BR
dc.subjectAnálise Pinchpt_BR
dc.subjectBrasil.pt_BR
dc.subjectTrigenerationen
dc.subjectExergyen
dc.subjectSpecoen
dc.subjectSoluble coffee industryen
dc.subjectPinch analysisen
dc.subjectBrazil.en
dc.titleAnálise termoeconômica de um sistema de trigeração em uma indústria de alimentospt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.referee1Karla Silva - UTFPR-
dc.contributor.referee2Júlio César Dainezi de Oliveira - UEM-
dc.contributor.referee3Márcio Antonio Bazani - UNESP/FEIS-
dc.description.resumoA indústria de alimentos requer grandes quantidades de energia térmica para desenvolver diferentes operações unitárias como aquecimento, secagem, evaporação, refrigeração e congelamento. Além disso, os custos e disponibilidade de insumos energéticos são cruciais para a determinação do nível de competitividade desse setor. A trigeração é a produção simultânea de potência, calor e refrigeração a partir de uma única fonte de combustível e é apontada como alternativa para reduzir custos e aumentar a eficiência energética de plantas industriais. Nesse contexto, a proposta do estudo é desenvolver uma análise termoeconômica para um sistema de trigeração em um estudo de caso aplicado em uma indústria de café solúvel, visando agregar benefícios no desempenho energético e econômico da planta. O sistema térmico atual possui um gerador de vapor que fornece energia térmica para duas plantas de refrigeração por absorção amônia/água e para os aquecimentos nos processos de produção de café solúvel. Considerando a demanda energética atual, os custos exergéticos específicos (Speco) dos produtos gerados pelo sistema térmico, calor, refrigeração e eletricidade, foram avaliados e comparados com os produtos gerados com a integração do sistema de trigeração. A otimização do consumo de utilidades do processo foi feita aplicando a análise Pinch, que é um método de integração térmica de correntes de processos, fornecendo a melhor configuração para implantação de uma rede de trocadores de calor para recuperação energética. Os resultados demonstram que a proposta de integrar um turbogerador de 4,5 MW de potência é tecnicamente e economicamente viável, resultando na redução do Speco de todos os produtos do sistema avaliados (calor, refrigeração e potência) com um período de retorno de investimento de 14,5 meses. Com a aplicação da análise Pinch no processo de extração, que foi apontado como crítico do ponto de vista energético devido o alto consumo de vapor, obteve-se uma redução de até 6 toneladas de vapor, incorporando um aumento de 15% na geração de potência. A redução significativa no custo da energia elétrica (70%) com a trigeração, fonte de alta qualidade e de custos cada vez mais elevados, aponta que a implantação da cogeração é atrativa na indústria de café solúvel. A metodologia aplicada para avaliação de viabilidade de sistemas de cogeração/trigeração para a indústria de café solúvel mostrou-se eficaz e pode ser estendida para avaliar outros segmentos da cadeia produtiva de alimentos e bebidas.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Engenharia Mecânica-
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.initialsUEMpt_BR
dc.subject.cnpq1Engenhariaspt_BR
dc.publisher.localMaringá, PRpt_BR
dc.description.physical96 fpt_BR
dc.subject.cnpq2Engenharia Mecânicapt_BR
dc.publisher.centerCentro de Tecnologiapt_BR
Aparece nas coleções:2.4 Dissertação - Ciências de Tecnologia (CTC)

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