Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 06

As bombas são equipamentos deslocadores de fluidos imprescindíveis a qualquer processo industrial. Em todos os processos industriais encontramos a necessidade de transporte de fluidos de um lugar para outro. A bomba sozinha não é capaz de realizar este trabalho. Para efetuar bombeamento é necessário aplicar algum tipo de energia, que pode ter origem em um motor de combustão, como é o caso das bombas centrífugas utilizadas para combate a incêndios. A energia mais comum e mais aplicada nas indústrias é a elétrica, através de motores elétricos, onde as bombas são acopladas para receber movimento mecânico e realizar sua função final. Os tipos de bombas de maior aplicação na indústria são as centrífugas, por apresentarem um excelente desempenho no deslocamento de fluidos. Estas se classificam pelo rotor utilizado na operação. O rotor é o componente responsável pelo deslocamento e transporte do fluido. Para fluidos viscosos(grossos)e com partículas sólidas utilizamos rotores abertos, a fim de equalizar o bombeamento, evitando vibração no conjunto. Para fluidos menos viscosos, principalmente água, aplicamos rotores fechados, o que transfere ao conjunto uma excelente produção de bombeamento. As centrífugas podem ser monobloco como a da figura 1, também chamadas de motobombas ou montadas separadamente dos motores elétricos. O número de rotores de uma bomba irá caracterizar a classificação dos estágios das bombas, podendo ter desde um estágio( 1 rotor), ou vários estágios (vários rotores). Existem outros tipos de bombas para os mais diversos processos industriais. Bombas dosadoras, bombas de diafragma, bombas peristálticas, bombas submersas e submersíveis são exemplos de equipamentos para bombeamento. Na ligação entre motores e bombas estão os acoplamentos, elementos destinados a transferir energia mecânica gerada nos motores elétricos para as bombas. Estes elementos devem estar devidamente alinhados e bem fixados para evitar vibrações, o que certamente acarretará ruído e calor excessivo, resultante do atrito entre as peças. Outra observação importante concentra-se na proteção deste conjunto girante, pois é muito comum a retirada desta proteção durante a manutenção ou lubrificação , mas a frequência de reposição não é a mesma, resultando numa exposição ao risco de desprendimento de um parafuso ou parte do acoplamento durante o funcionamento. A ligação elétrica deve estar devidamente aterrada e protegida de contato com o fluido bombeado, para evitar o choque elétrico aos operadores e aos colaboradores da área de manutenção. As peças mecânicas devem estar dentro da especificação para cada equipamento, isto irá diminuir as possibilidades de desajustes. A capacidade de carga de bombeamento deve ser também obedecida de acordo com as recomendações do fabricante. Por fim, as bombas e motores elétricos devem estar bem fixados à sua base, para evitar desníveis e perdas de cargas provenientes do mau funcionamento dos conjuntos mecânicos. Um problema característico é chamado de “pé manco”, acontece quando deixam de fixar todos os parafusos dos motores e bombas à base, causando um deslocamento dos equipamentos no sentido do local sem fixação. Este procedimento transfere sobrecargas a todo o conjunto. As bombas são equipamentos que deslocam fluido com extremas pressões de carga. Portanto, é recomendável que no local de operação só estejam pessoas credenciadas e com experiência para agir em caso de emergência. A tubulação deve ser bem fixada e dentro das especificações de pressão e vazão. Deve-se ter cuidado com vazamentos do fluido bombeado, se o fluido for inflamável, as bombas devem ser dotadas de selo mecânico em sua vedação. Manobras de fluxo em altas pressões devem ser evitadas e é recomendável a utilização de válvulas de retenção nas linhas para evitar o golpe de aríete, choque extremamente brusco que prejudica seriamente equipamentos e linhas. Os compressores são equipamentos deslocadores de fluidos gasosos. A função principal dos compressores é de comprimir ar atmosférico, transformando-o em ar comprimido e armazenando este ar em vasos de pressão conhecidos como reservatórios. A operação de compressão de ar exige monitoramento constante dos sistemas. Cuidados com a condição de funcionamento dos pressostatos devem ser adotados para evitar problemas de sobrecarga nos vasos de pressão. O sistema deve ser constantemente purgados para manter a qualidade do ar comprimido. O movimento de acionamento mecânico é transferido ao compressor pelo motor elétrico através de polias e correias. Este acionamento deve estar dotado de uma proteção para evitar contatos com as partes rotativas dos conjuntos. Veja a seguir como funciona o compressor:

Máquinas e Equipamentos Agroindustriais Aula 04

Propriedades termodinâmicas são características macroscópicas de um sistema, como: volume, temperatura, pressão. Estado termodinâmico pode ser entendido como sendo a condição em que se encontra a substância, sendo caracterizado pelas suas propriedades. Processo é uma mudança de estado de um sistema. O processo representa qualquer mudança nas propriedades da substância. Uma descrição de um processo típico envolve a especificação dos estados de equilíbrio inicial e final. Ciclo é a fase do processo onde o estado inicial e o estado final do sistema coincidem. Substância pura é qualquer substância que tenha composição química invariável e homogênea. Ela pode existir em mais de uma fase (sólida, líquida e gasosa), mas a sua composição química é a mesma em qualquer das fases. Uma propriedade termodinâmica de uma substância é qualquer característica observável desta substância. Um número suficiente de propriedades termodinâmicas independentes constitui uma definição completa do estado da substância. As propriedades termodinâmicas mais comuns são: temperatura (T), pressão (P), volume (V). Além destas propriedades termodinâmicas mais familiares, e que são mensuráveis diretamente, existem outras propriedades termodinâmicas fundamentais para a análise de transferência de calor, trabalho e energia, não mensuráveis diretamente, que são: energia interna (u), entalpia (h) e entropia (s). Energia Interna (u): São as energias que a matéria possui devido ao movimento de forças intermoleculares. Esta forma de energia pode ser decomposta em duas partes: a) Energia cinética interna ⇒ relacionada à velocidade das moléculas; b) Energia potencial interna ⇒ relacionada às forças de atração entre as moléculas. As mudanças na velocidade das moléculas são identificadas, macroscopicamente, pela alteração da temperatura da substância (sistema), enquanto que as variações na posição são identificadas pela mudança de fase da substância (sólido líquido ou vapor). Entalpia (h): Podemos definir esta propriedade termodinâmica como sendo o aproveitamento da energia gerada nas transformações ocorridas neste sistema. Entropia (s): Esta propriedade termodinâmica representa uma medida da desordem molecular da substância. O processo de compressão do fluido refrigerante é utilizado em sistemas de refrigeração como geladeiras, freezers, balcões frigoríficos e condicionadores de ar. A base desses sistemas está na compressão do fluido por um motocompressor, onde o ciclo se coincide. O processo começa quando o sistema passa de termostático (parado), para termodinâmico, aproveitando a energia interna do sistema através da entalpia, onde o fluido refrigerante através de suas características termodinâmicas começa a se deslocar do tubo capilar em estado liquefeito, para o evaporador onde uma diferença de diâmetro existente entre o capilar e o evaporador proporciona evaporação ao fluido. Durante essa etapa do processo, um bulbo contendo mercúrio já se encarregou de acionar o motocompressor, através de um circuito termoelétrico. Estando acionado, o motocompressor começa a agir como uma bomba, retirando todo o fluido em estado gasoso, que numa reação endotérmica absorve todo o calor do evaporador e de qualquer corpo ou substância que nele se encontre, deixando o ambiente refrigerado ciclicamente. Nesse ponto o fluido encontra-se com sua pressão e temperatura baixa e seu volume reduzido (transformação de um gás num ciclo reversível). Até quando atingem o interior da câmara de compressão do motocompressor, onde ocorre uma transformação adiabática (tão rápido que o fluido não troca calor com o meio), apenas absorve parte do calor gerado pelo trabalho eletromecânico, responsável pelo funcionamento do pistão de compressão. Após ser comprimido, o fluido ainda em estado gasoso, é forçado a sair da câmara de combustão, por uma tubulação de menor diâmetro, causando com isto, o aumento da pressão e da temperatura do fluido, consequentemente seu volume também sofrerá variação, aumentando consideravelmente. Quando o fluido gasoso superaquecido (reação exotérmica) chega ao condensador, todo o calor retirado do interior do evaporador é dissipado, ao trocar calor com o meio externo. Nas geladeiras essa troca e dissipação ocorrem de maneira natural, através da ventilação das aletas que ficam na parte de trás. Nos condicionadores de ar essa dissipação se dá de maneira forçada, através de um ventilador que expulsa o calor do condensador. Essa ação do calor latente transforma o fluido refrigerante em estado gasoso para estado liquefeito, através da formação de fluido condensado resultante da diferença de temperatura do fluido e o meio externo.

Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 05

Os Motores Elétricos são elementos transformadores de energia, pois recebem alimentação de corrente elétrica e processam energia mecânica diretamente no seu eixo, através de uma reação eletromagnética resultante dos pólos existentes no interior dos motores. Estes equipamentos são indispensáveis aos setores produtivos, para o acionamento de máquinas e conjuntos mecânicos, portanto devemos observar as condições de instalação e operação, visando prevenir os acidentes de trabalho, motivados principalmente pelo choque elétrico. Os motores elétricos são compostos de uma carcaça que denominamos estator, onde ficam alojadas internamente as bobinas. Esta é a parte onde geralmente estão os pontos de fixação do estator à base dos conjuntos mecânicos. A caixa de ligação dos conectores de alimentação fica também alojada nesta parte do motor. A parte móvel do motor, ou seja, o rotor, tem no seu interior os pólos que se repelem ao serem energizados gerando a energia mecânica. Esta repulsão faz o motor girar transferindo para os conjuntos mecânicos força de tração rotativa. O acoplamento entre motores elétricos e outros equipamentos deve sempre contar com proteções devidamente projetadas para evitar acidentes de trabalho. Estes acoplamentos durante o funcionamento, podem desprender peças ou parafusos resultantes de trincas ou folgas nos parafusos de fixação. Os riscos de acidentes dos empregados que trabalham com eletricidade, em qualquer das etapas de geração, transmissão, distribuição e consumo de energia elétrica, constam da Norma Regulamentadora Instalações e Serviços em Eletricidade - NR10 do Ministério do Trabalho e Emprego - MTE. Veja abaixo o funcionamento de um motor elétrico sem proteção nas polias.

Refrigeração - Eletrotécnica - Aula 01

Conceitos Fundamentais da Refrigeração: Propriedades termodinâmicas são características macroscópicas de um sistema, como: volume, temperatura, pressão etc. Estado Termodinâmico: Pode ser entendido como sendo a condição em que se encontra a substância, sendo caracterizado pelas suas propriedades. Processo: É uma mudança de estado de um sistema. O processo representa qualquer mudança nas propriedades da substância. Uma descrição de um processo típico envolve a especificação dos estados de equilíbrio inicial e final. Ciclo: É um processo, ou mais especificamente uma série de processos, onde o estado inicial e o estado final do sistema (substância) coincidem. Substância Pura: É qualquer substância que tenha composição química invariável e homogênea. Ela pode existir em mais de uma fase (sólida, líquida e gasosa), mas a sua composição química é a mesma em qualquer das fases. Propriedades Termodinâmicas de uma Substância: Uma propriedade de uma substância é qualquer característica observável dessa substância.As propriedades termodinâmicas foram concebidas pelo físico francês Nicolas Sadi Carnot(1796-1832), considerado o pai da termodinâmica(foto). Um número suficiente de propriedades termodinâmicas independentes constitui uma definição completa do estado da substância. As propriedades termodinâmicas mais comuns são: temperatura (T), pressão (p), volume (V). Além destas propriedades termodinâmicas mais familiares, e que são mensuráveis diretamente, existem outras propriedades termodinâmicas fundamentais para a análise de transferência de calor, trabalho e energia, não mensuráveis diretamente, que são: energia interna (u), entalpia (h) e entropia (s). Energia Interna (u): São as energias que a matéria possui devido ao movimento de forças intermoleculares. Esta forma de energia pode ser decomposta em duas partes: a) Energia cinética interna ⇒ relacionada à velocidade das moléculas; b) Energia potencial interna ⇒ relacionada às forças de atração entre as moléculas. As mudanças na velocidade das moléculas são identificadas, macroscopicamente, pela alteração da temperatura da substância (sistema), enquanto que as variações na posição são identificadas pela mudança de fase da substância (sólido, líquido ou vapor). Entalpia (h): Na análise térmica de alguns processos específicos, freqüentemente são encontradas certas combinações de propriedades termodinâmicas. Assim é conveniente definir a nova propriedade termodinâmica chamada entalpia.Podemos também definir a entalpia como o aproveitamento da energia gerada por este sistema, considerando naturalmente, as perdas deste sistema. Entropia (s): Esta propriedade termodinâmica representa uma medida da desordem molecular da substância.

Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 04

Máquinas térmicas são sistemas termodinâmicos que trocam calor e trabalho com o meio externo. Os motores à combustão interna, por exemplo, recebem calor de uma fonte externa e transformam parte desse calor em trabalho mecânico. Este trabalho mecânico provém da energia térmica resultante da combustão gasosa gerada no interior do motor. A liberação desta energia faz movimentar todo o conjunto mecânico dos motores, através da reação termoquímica dos gases, ou seja, a reação exotérmica. Quando os cientistas buscavam aperfeiçoar suas máquinas, estes estabeleceram que tivessem que fugir da imagem do princípio de funcionamento da combustão externa, ou seja, das máquinas a vapor, alvo de inúmeros acidentes envolvendo seus protótipos de veículos de passeio. Portanto, definiram que suas máquinas obedeceriam a tempos de funcionamento, para combustão de uma mistura numa câmara vedada, gerando energia mecânica, originada do aproveitamento de parte da energia térmica resultante dos tempos de funcionamento. Esse ciclo foi montado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Rudolf Diesel. Os quatro tempos de um Motor no Ciclo OTTO: 1ºtempo Admissão: A válvula se abre admitindo uma mistura de ar+combustível, pulverizando-o em forma gasosa. Nesse momento, o pistão está descendo. 2ºtempo Compressão: Ao subir, o pistão vem comprimindo a mistura contida na câmara de combustão, visando atingir o ponto máximo. Nesse instante, a mistura começa a aquecer, devido ao contato com as partes quentes do bloco do motor. 3ºtempo Combustão: No ponto máximo, ponto morto superior (PMS), essa mistura recebe uma descarga elétrica (centelha). O resultado desta reação termoquímica é a geração de uma ação exotérmica, quando então a mistura libera calor, forçando o pistão para baixo (PMI) ponto morto inferior, com extrema força, movimentando o conjunto pistão/biela, que transmitem este movimento ao virabrequim, gerando assim, a energia mecânica. 4ºtempo Descarga: Neste tempo, o pistão começa novamente a subir, expulsando os gases queimados, através da válvula de escape, completando dessa forma os quatro tempos de um motor de combustão. No ciclo Diesel, os tempos funcionam de maneira semelhante ao ciclo Otto, a diferença entre eles, se dá na Admissão (1ºtempo), onde este aspira somente ar, com ausência de combustível, que só será pulverizado no final da compressão (2ºtempo), onde o contato com o ar atmosférico comprimido resulta na combustão, devido à propriedade termodinâmica apresentada pelo óleo diesel. Esta diferença entre os combustíveis confere ao ciclo Diesel, a propriedade de ser a máquina térmica que mais se aproxima do rendimento idealizado por Carnot. O bloco do motor apresenta furos vazados, onde são montados os pistões para formar as câmaras de compressão e combustão. Na parte inferior do bloco, ficam os alojamentos dos mancais centrais. Estes apóiam o eixo de manivelas ou virabrequim como é mais conhecido. O cárter se localiza na parte inferior do bloco, têm duas funções, uma é cobrir os componentes inferiores dos motores e a outra é de ser o reservatório de óleo lubrificante das partes móveis dos motores. A tampa do motor, que forma com o bloco a câmara de combustão chamamos de cabeçote, onde o pistão comprime a mistura combustível+ar, nos motores do Ciclo Otto e somente ar nos motores do Ciclo Diesel. No cabeçote é que são fixadas as velas (gasolina/álcool/GNV), ou os bicos injetores (diesel). Entre o cabeçote e o bloco colocamos a junta de vedação, popularmente chamada de junta de tampão. No cabeçote, também é montado o eixo comando de válvulas, responsável pelo controle de admissão e descarga, para que o sincronismo de funcionamento do motor se mantenha estável. O pistão é a parte móvel da câmara que recebe toda a energia de combustão, transmitindo esta força à biela, através da fixação de um pino (pino do pistão). Seu material de fabricação e o antimônio (liga de alumínio). A biela é o braço de ligação do pistão com o eixo de manivelas, recebe a energia térmica do pistão, transmitindo-a ao virabrequim. O conjunto biela/pistão é o responsável pela transformação do movimento retilíneo em movimento rotativo do eixo de manivelas. Esse é o chamado giro do motor, ou seja, o número de voltas do motor, mais conhecido como RPM. O virabrequim ou eixo motor, é responsável direto pelo movimento do motor, através da força recebida do conjunto biela/pistão. Geralmente, este conjunto fica situado na parte inferior do bloco. Necessita de uma lubrificação constante, para que o sincronismo e uniformidade de funcionamento estejam mantidos. O eixo comando de válvulas tem a função é comandar o sincronismo de abertura e fechamento das válvulas de admissão e escape. Os tempos acontecem simultaneamente alternados, graças ao engrenamento entre o eixo comando de válvulas e o eixo de manivelas, através de engrenagens, correntes ou correias dentadas. Na sua extensão estão os ressaltos que comandam as válvulas, coordenando os tempos dos pistões acontecendo um de cada vez.

Máquinas e Equipamentos Agroindustriais Aula 03

SPRAY DRYER É O PROCESSO DE SECAGEM DE UM COMPOSTO FLUIDO QUE CONSISTE EM PULVERIZAR O PRODUTO DENTRO DE UMA CÂMARA SUBMETIDA A UMA CORRENTE CONTROLADA DE AR QUENTE, CHAMADA DE TORRE DE AQUECIMENTO E SECAGEM. DESTA MANEIRA SE CONSEGUE UMA EVAPORAÇÃO DOS SOLVENTES, EM GERAL ÁGUA, OBTENDO-SE ASSIM UMA SEPARAÇÃO ULTRA-RÁPIDA DOS SÓLIDOS E SOLÚVEIS CONTIDOS NO FLUIDO, COM A MÍNIMA DEGRADAÇÃO DO PRODUTO, ALCANÇANDO NA FASE FINAL DO PROCESSO O PRODUTO EM PÓ. A secagem por nebulização, mais conhecida por "spray drying", teve seus primeiros passos na metade do século 19, quando foi patenteada a primeira operação de secagem de ovos (1865). Porém, o início de sua utilização como processa a nível industrial data da década de 20. Os primeiros produtos a que se tem notícia como obtidos em larga escala com a secagem por nebulização foram o leite e o sabão em pó. A partir de então, seu uso disseminou-se pela indústria de processos em geral, sendo hoje, especialmente aplicado para a secagem em larga escala de produtos das linhas alimentícia e farmacêutica. Sua versatilidade operacional permite desde escalas laboratoriais da ordem de mililitros por hora até dezenas de toneladas por hora na indústria. Além disto, dada sua versatilidade e o pequeno tempo de residência dos produtos na câmara de secagem, tornou-se o principal equipamento para a secagem de materiais que apresentam sensibilidade ao calor, como alimentos e materiais de origem biológica. Dentre estes: extratos e produtos oriundos de plantas, corantes, microorganismos, produtos com leveduras, enzimas e proteínas. Outro campo onde a secagem por nebulização tem adquirido destaque recentemente é na microencapsulação de substâncias. Sua eficácia está baseada no princípio do aumento de área de contato entre o material a ser seco e o agente dessecante, ou seja, o ar quente. A secagem por atomização é aplicada a qualquer produto fluido possível de sofrer bombeamento, tais como emulsões, pastas, soluções e suspensões da indústria Alimentícia, como cereais e extratos de plantas, lácteos em geral, café, leveduras, hidrolisados de proteínas, derivados marinhos, subprodutos de frigoríficos, ovos, frutas e extratos de frutas. No processo de secagem por Spray Dryer com atomização por disco rotativo o principal objetivo é ter design perfeito para controlar a homogeneidade da atomização do produto e a segurança de continuidade efetiva de trabalho. Estes atomizadores integram uma linha de modelos que vão de 6 litros/hora até 15.000 litros/hora de capacidade de atomização. Existe uma gama muito ampla de produtos que requerem a utilização do sistema de secagem por atomização, que mantém as propriedades físico-químicas dos produtos e em alguns casos chega a melhorar essas propriedades. Através de uma solução, emulsão, suspensão ou pasta, é enorme a diversidade de produtos que se pode secar por meio deste sistema nas indústrias Química e Alimentícia. Leite em pó, sucos, sopas instantâneas, são alguns poucos exemplos de produtos do conhecimento geral. O produto principal na área de secagem por atomização é o detergente em pó, largamente utilizado no setor de higienização e limpeza. Neste processo, um bico substitui o disco rotativo na pulverização do detergente em forma líquida, pela reação termoquímica das diferentes substâncias da fórmula e por serpentinas de vapor, a fim de manter a viscosidade no processo. Entendendo o processo: O processo se caracteriza em pulverizar o fluido ou mistura de fluidos dentro de uma câmara submetida a uma corrente controlada de ar quente. Este fluido é atomizado em milhões de micro-gotas individuais mediante um disco rotativo ou bico pulverizador. O disco atomizador é uma peça chave nos equipamentos de secagem por atomização, sua rotação é muito elevada e conseqüentemente está exposto a altas forças centrífugas e altos níveis de fadiga do material. Os discos são projetados e fabricados com materiais e desenhos apropriados para cada aplicação específica. Altas temperaturas, líquidos abrasivos, materiais corrosivos, provocam fadiga nos materiais que devem ser monitorados e revisados periodicamente pelo operador e pelo setor de manutenção. Por motivo algum deve ser colocado em operação um disco com sinais físicos de desgaste ou marcas de batidas por manuseio indevido. O disco é uma peça balanceada e se esse balanceamento for mantido teremos maior vida útil dos elementos moveis do atomizador.

Máquinas e Equipamentos Agroindustriais Aula 02

Os motores de combustão interna são dotados de equipamentos estáticos e rotativos para formação do conjunto mecânico.Este conjunto transmite torque para a caixa de câmbio, quando o motor é veicular e para o acoplamento quando este é acionador de um outro equipamento. O bloco é o motor propriamente dito, estrutura robusta onde suporta todos os elementos necessários ao funcionamento do motor de combustão interna. No bloco estão os furos vazados onde são montados os pistões para formar as câmaras de combustão. Na parte inferior do bloco, ficam os alojamentos dos mancais centrais. Estes apóiam o eixo de manivelas ou virabrequim como é mais conhecido. O Cárter se localiza na parte inferior do bloco, tem duas funções, uma é cobrir os componentes inferiores do motor e a outra é de ser o reservatório de óleo lubrificante das partes móveis dos motores. Cabeçote: É a tampa do motor, que forma com o bloco a câmara de combustão, onde o pistão comprime a mistura combustível+ar, nos motores do Ciclo Otto e somente ar nos motores do Ciclo Diesel. No cabeçote é que são fixadas as velas (gasolina/álcool/GNV), ou os bicos injetores (diesel). Entre o cabeçote e o bloco colocamos a junta de vedação, popularmente chamada de junta de tampão. No cabeçote, também é montado o eixo comando de válvulas, responsável pelo controle de admissão e descarga, para que o sincronismo de funcionamento do motor se mantenha estável. Câmara de Combustão: Também podemos considerar como uma câmara de compressão, ou seja, o espaço livre que fica entre o pistão e o cabeçote, quando este se encontra no ponto morto superior (PMS). Relação de Compressão é a relação entre o diâmetro da câmara de combustão e a cilindrada apresentada pelo motor. Cilindrada é o volume total de combustível deslocado pelo pistão entre o ponto morto inferior (PMI) e o ponto morto superior (PMS), multiplicado pelo número de cilindros que tem o motor. Potência é a medida do trabalho realizado numa unidade de tempo. É a estimativa alcançada pela capacidade do veículo de desenvolver velocidade. Quanto mais potência tem uma máquina térmica, maior será sua capacidade de atingir maiores velocidades. Esta variação é alcançada quando o motor aumenta sua rotação. A potência máxima será alcançada na rotação máxima (maior giro do motor). Pistão: Parte móvel da câmara de combustão. Recebe toda a energia de combustão, transmitindo essa força à biela, através da fixação de um pino (pino do pistão). Seu material de fabricação e o antimônio (liga de alumínio). Biela: É o braço de ligação do pistão com o eixo de manivelas (virabrequim), recebe a energia térmica do pistão, transmitindo-a ao virabrequim. O conjunto biela/pistão é o responsável pela transformação do movimento retilíneo em movimento rotativo do eixo de manivelas. Esse é o chamado giro do motor, ou seja, o número de voltas do motor, mais conhecido como RPM. Eixo de Manivelas: Podemos chamá-lo de virabrequim ou eixo motor, responsável direto pelo movimento do motor, através da força recebida do conjunto biela/pistão. Geralmente, este conjunto fica situado na parte inferior do bloco. Necessita de uma lubrificação constante, para que o sincronismo e uniformidade de funcionamento estejam mantidos. Eixo comando de válvulas: Sua função é comandar o sincronismo de abertura e fechamento das válvulas de admissão e escape. Os tempos acontecem simultaneamente alternados, graças ao engrenamento entre o eixo comando de válvulas e o eixo de manivelas, através de engrenagens, correntes ou correias dentadas. Na sua extensão estão os ressaltos que comandam as válvulas, coordenando os tempos dos pistões acontecendo um de cada vez. Válvulas de admissão e escape: São as responsáveis pela passagem da mistura, combustível+ar (Otto) e somente ar (Diesel). O deslocamento ordenado de cada válvula no tempo correto permite a admissão ou descarga no interior do cilindro. Bomba de Óleo: Mecanismo responsável pelo bombeamento do óleo lubrificante que está no cárter. Essa lubrificação é distribuída sob pressão, por diversos pontos do motor, visando estabilizar o funcionamento diminuindo o atrito e o desgaste das partes móveis do motor. Bomba d’água: Equipamento destinado a realizar a circulação do fluido de arrefecimento pelas galerias do bloco do motor e o radiador, visando estabilizar a temperatura de trabalho, através da dissipação do calor absorvido pelo fluido em contato com as partes quentes do motor. A ausência desse sistema elevaria a temperatura, tornando impossível a continuidade de funcionamento do motor. A dissipação do calor do fluido se dá de maneira forçada por uma ventoinha, que “sopra” o calor para fora, através das aletas do radiador, funcionando como um permutador de calor. Bomba de Combustível: Sua função é deslocar o combustível que está no tanque para o sistema de alimentação do motor, para pulverizá-lo sob pressão no interior da câmara de combustão, suprindo, assim, todas as suas condições de trabalho, como carga, rotação e temperatura. Existem dois tipos de bombas: a mecânica, presente nos carros carburados e movidos por um eixo; e a elétrica, que equipa os veículos com injeção eletrônica e é acionada por um motor elétrico.

Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 03

Máquinas operatrizes são as que realizam trabalho de transformação de um material bruto em uma peça com desenho e medidas determinadas. Na indústria da transformação é comum encontrarmos estas máquinas e equipamentos. Na operação destas, se faz necessário a presença de pessoas especializadas, técnicos treinados para esta função. Mesmo com este pessoal treinado é comum acontecer pequenos acidentes e alguns de maior proporção por conta da banalização do risco, fenômeno que atinge os profissionais mais experientes, que se descuidam por já realizarem aquela função por bastante tempo. Para que possamos relacionar os riscos e tentar evitar os acidentes de trabalho, vamos detalhar o funcionamento das principais máquinas e equipamentos utilizados na indústria. Esta aula tem relação com a NR 12, que aborda Máquinas Operatrizes e suas Aplicações, levando em conta os procedimentos de operação, as instalações e a área de trabalho destes equipamentos. O torno mecânico é uma máquina operatriz da maior importância para a indústria moderna, por isto é encontrada nas empresas no setor de mecânica industrial. Como podemos observar no vídeo acima, a operação de usinagem exige bastante atenção, veja que o torneiro mecânico fica com o rosto bem próximo para verificar os detalhes das medidas da peça. Portanto, é indispensável a utilização dos Equipamentos de Proteção Individual, dentre eles estão os óculos, para proteger os olhos de limalhas que desprendem da peça durante a operação. A experiência do operador é importante, pois a rotação(velocidade) da máquina irá definir como a limalha irá se desprender da peça. Existe uma relação entre a dureza do material usinado e a rotação que o equipamento deve funcionar, a afiação da ferramenta também influi na qualidade final da operação. A fresadora é outro equipamento de usinagem de peças que requer atenção e utilização de EPIs, na realidade podemos classificar os óculos de proteção como indispensável numa área industrial. A fresagem exige bastante precisão nas medidas, isto retrata uma ação de verificação constante de medidas e observação de funcionamento.Esta atividade aproxima os olhos do operador da máquina. Nas oficinas mecânicas, metalúrgicas e serralherias encontramos além do torno mecânico, das fresadoras e furadeiras de bancada, as outras máquinas operatrizes de larga aplicação e que oferecem riscos aos operadores se a operação não for dotada de procedimentos de segurança. Furadeiras de coluna, moto esmeril, esmerilhadoras, lixadeiras, furadeiras manuais, são exemplos de equipamentos que trabalham em médias e altas rotações, o que naturalmente representa riscos de desprendimento de limalhas, fagulhas e das próprias ferramentas utilizadas nas máquinas. Protetores faciais são uma proteção extra que auxilia na proteção da face do operador. Avental, perneiras, ombreiras e principalmente óculos e luvas são indispensáveis aos operadores destas máquinas.

Máquinas e Equipamentos Seg do Trabalho Aula 02

Soldagem é o processo de união entre duas superfícies, com ou sem a aplicação de material de adição, de modo a formar uma junção que possua as propriedades mecânicas desejáveis ao fim que se destina a operação. Para a efetivação deste processo, um dos meios de aquecimento das superfícies a serem soldadas é através do calor proveniente da combustão de uma mistura de gases, sendo um deles o oxigênio, chamado de agente comburente e outro que pode ser: acetileno, G L P, gás natural, hidrogênio, etc, chamado de agente combustível. O processo de soldagem utilizando mistura de gases é a oxi-acetilênica, onde são misturados oxigênio (comburente) e acetileno (combustível) na proporção necessária para atingir a temperatura necessária à realização da soldagem por brasagem, autógena ou solda branca. Soldagem por fusão - autógena: É o processo em que as superfícies a serem soldadas são aquecidas pela chama até a fusão das bordas contínuas, formando uma poça de fusão, que estabelece a interação entre as duas peças. Conforme seja a espessura ou as condições de soldagem do material base, há a necessidade de adição ao processo de mais material na forma de varetas (material de adição). Soldagem por adsorção - brasagem: Nesse processo, há sempre a adição de metal não ferroso, que se funde na região de soldagem, que estará aquecia a uma temperatura conveniente. Assim, a união é feita, aquecendo-se o material, sem fundi-lo, até temperaturas correspondentes à fluidez do material de adição. Corte - O oxi-corte é, na realidade, um processo de combustão. Quando uma chapa de aço é cortada, o ferro presente na sua composição, aquecido por uma chama à sua temperatura de ignição, reage com o oxigênio produzindo óxidos de ferro, que serão removidos da área de reação. Solda Branca: É um dos mais antigos processos de soldagem, tem como material de adição liga de baixo ponto de fusão, tais como chumbo-estanho cádmio, etc. As operações de soldagem e corte pelo processo oxiacetilênica, são realizadas através da queima de oxigênio e acetileno misturados nas proporções corretas em um maçarico. A chama resultante dessa queima pode chegar a temperaturas em torno 3.200º C. Este processo de soldagem acontece quando as duas partes do material a ser soldado são aquecidas até o seu ponto de fusão e depois unidas. Essa fusão pode ser feita sem adição ou com a adição de um material (eletrodo) similar ao que está sendo trabalhado. O processo de soldagem por arco elétrico com eletrodo revestido consiste, basicamente, na abertura e manutenção de um arco elétrico entre o eletrodo revestido e a peça a ser soldada. O arco funde simultaneamente o eletrodo e a peça. O metal fundido do eletrodo é transferido para a peça, formando uma poça fundida que é protegida da atmosfera (O2 e N2) pelos gases de combustão do revestimento. O metal depositado e as gotas do metal fundido que são ejetadas, recebem uma proteção adicional através do banho de escória, que é formada pela queima de alguns componentes do revestimento. INFLUÊNCIA DA ATMOSFERA NA POÇA DE FUSÃO A menos que se solde em uma câmara de vácuo, o que é impensável devido ao custo, todos os processos de soldagem por arco elétrico precisam de algum tipo de proteção para evitar contaminações da atmosfera. No caso do processo de soldagem aqui estudado, será o revestimento dos eletrodos que, entre outras coisas, produzirá uma proteção gasosa através de sua queima. Antes do estudo propriamente dos revestimentos e suas funções, são apresentados os inconvenientes da soldagem com arames sem revestimento (e sem proteção gasosa). Um eletrodo sem revestimento e sem nenhum outro tipo de proteção, após sua fusão perde parte de seus elementos e deposita um metal nitretado e oxidado, cujo valor das propriedades mecânicas será relativamente inferiores as das chapas de aço doce. Estes dois elementos químicos (Nitrogênio e Oxigênio) são os principais para influenciar a deterioração das propriedades, e são detalhados a seguir: OXIGÊNIO É provado que, durante a fusão de um eletrodo sem revestimento, a maior parte do Carbono e do Manganês contidos no aço do eletrodo, é queimada durante a operação de soldagem, o que naturalmente irá influenciar as propriedades mecânicas do metal depositado, já que as propriedades de um aço dependem basicamente, do seu teor de Carbono e Manganês. O Carbono transforma-se em óxido de Carbono (CO), e em dióxido de Carbono (CO2), enquanto o Manganês transforma-se em óxido de Manganês (Mn3O4). O Silício, extremamente ávido pelo Oxigênio, queima-se igualmente, dando origem a uma escória de sílica (SIO2). Numerosos ensaios permitem concluir que a fusão de um eletrodo sem revestimento e sem a adição de nenhum outro tipo de proteção, provoca uma forte oxidação do Carbono, Manganês e Silício Outras reações químicas são menos importantes. Os teores de Enxofre (S) e de Fósforo (P) variam pouco. É importante salientar que, os fenômenos de oxidação dependem basicamente das condições operatórias e do comprimento do arco. NR 18 - CONDIÇÕES E MEIO AMBIENTE DE TRABALHO NA INDÚSTRIA DA CONSTRUÇÃO 18.11 Operações de Soldagem e Corte a Quente 18.11.1 As operações de soldagem e corte a quente somente podem ser realizadas por trabalhadores qualificados. 18.11.2 Quando forem executadas operações de soldagem e corte a quente em chumbo, zinco ou materiais revestidos de cádmio, será obrigatória a remoção por ventilação local exaustora dos fumos originados no processo de solda e corte, bem como na utilização de eletrodos revestidos. 18.11.3 O dispositivo usado para manusear eletrodos deve ter isolamento adequado à corrente usada, a fim de se evitar a formação de arco elétrico ou choques no operador. 18.11.4 Nas operações de soldagem e corte a quente, é obrigatória a utilização de anteparo eficaz para a proteção dos trabalhadores circunvizinhos. O material utilizado nesta proteção deve ser do tipo incombustível. 18.11.5 Nas operações de soldagem ou corte a quente de vasilhame, recipiente, tanque ou similar, que envolvam geração de gases confinados ou semiconfinados, é obrigatória a adoção de medidas preventivas adicionais para eliminar riscos de explosão e intoxicação do trabalhador, conforme mencionado no item 18.20 - Locais confinados. 18.11.6 As mangueiras devem possuir mecanismos contra o retrocesso das chamas na saída do cilindro e chegada do maçarico. 18.11.7 É proibida a presença de substâncias inflamáveis e/ou explosivas próximo às garrafas de O2 (oxigênio). 18.11.8 Os equipamentos de soldagem elétrica devem ser aterrados. 18.11.9 Os fios condutores dos equipamentos, as pinças ou os alicates de soldagem devem ser mantidos longe de locais com óleo, graxa ou umidade, e devem ser deixados em descanso sobre superfícies isolantes

Máquinas e Equipamentos - Segurança do Trabalho - Aula 01

• Os Processos de Fabricação Metalúrgicos utilizam o Calor como fonte geradora de Energia Térmica, esta energia é processada nos fornos que utilizam diferentes tipos de combustível para gerar calor. Cada combustível vai apresentar uma diferente composição de reações termoquímicas durante a combustão. Portanto, é importante observar as condições de trabalho e conservação destes fornos, para que estes gases resultantes da combustão sejam corretamente direcionados através de chaminés devidamente dotadas de filtros de tratamento, visando amenizar a poluição causada por este processo. O contato constante com o calor resultante destes processos metalúrgicos, causa um desconforto térmico aos operadores, por isso deve-se observar os períodos de descanso e os limites de insalubridade.

• Os Processos de fabricação que utilizam fornos industriais e alto fornos são aqueles que impõem ao material utilizado, uma condição em que este material apresentará uma variação no seu estado físico, permitindo assim, a adaptação deste a uma nova condição de trabalho ou mesmo uma nova forma estrutural. A fundição é o principal destes métodos, pois todos os aços e ligas de materiais ferrosos dependem desta transformação, quando o minério de ferro é aquecido a uma elevada temperatura (cerca de 2000ºC), chegando ao estado de calor latente, quando as estruturas moleculares dos metais sofrem modificação e permitem a construção de lingotes de aço ou ferro que serão processados e destinados à sua aplicação final. 
• É neste estágio do processo que devemos monitorar a permanência do metalúrgico no local de trabalho, pois este tem contato direto com este calor e desconforto gerado pela energia térmica. Para comprendermos melhor esta questão, vamos a um breve relato sobre transferência de calor entre os corpos. O calor flui do corpo de maior temperatura para o corpo de menor temperatura buscando uma temperatura de equilíbrio. Existem três maneiras desta energia fluir entre os corpos: a condução térmica, comum aos corpos sólidos, método que atinge gradativamente o corpo humano. 
• A convecção térmica, comum aos fluidos, apresenta deslocamento que pode causar desconforto térmico dependendo da sua intensidade. Vale observar que os fluidos se dividem em líquidos e gasosos, entre os fluidos gasosos estão os gases liberados proveniente das transformações gasosas que acontecem durante o aquecimento dos fornos para derreter o material. Por fim, temos a radiação térmica, processo de transferência de calor que tem na sua fonte principal o Sol, que irradia energia sem se importar com a presença de matéria. 
• Podemos destacar também as irradiações iônicas e nucleares, que são também fontes de energia e podem ter seu efeito liberado se houver uma combinação de fatores de misturas químicas empregadas em diferentes processos metalúrgicos. Dentro desta condição é indispensável a utilização constante de Equipamentos de Proteção Individual adequados para suportar o calor sem prejudicar o operário de processos metalúrgicos que liberam calor com intensidade como nos fornos de fundição.

A seguir apresento-lhes a Norma Regulamentadora 14, que trata de fornos e suas aplicações:

• NR 14 - Fornos (114.000-0) 14.1. Os fornos, para qualquer utilização, devem ser construídos solidamente, revestidos com material refratário, de forma que o calor radiante não ultrapasse os limites de tolerância estabelecidos pela Norma Regulamentadora - NR 15. (114.001-9 / I2) 
• 14.2. Os fornos devem ser instalados em locais adequados, oferecendo o máximo de segurança e conforto aos trabalhadores. (114.002-7 / I3) 
• 14.2.1. Os fornos devem ser instalados de forma a evitar acúmulo de gases nocivos e altas temperaturas em áreas vizinhas. (114.003-5 / I3) 
• 14.2.2. As escadas e plataformas dos fornos devem ser feitas de modo a garantir aos trabalhadores a execução segura de suas tarefas. (114.004-3 / I2) 
• 14.3. Os fornos que utilizarem combustíveis gasosos ou líquidos devem ter sistemas de proteção para: a) não ocorrer explosão por falha da chama de aquecimento ou no acionamento do queimador; (114.005-1 / I4) b) evitar retrocesso da chama. (114.006-0 / I4) 
• 14.3.1. Os fornos devem ser dotados de chaminé, suficientemente dimensionada para a livre saída dos gases queimados, de acordo com normas técnicas oficiais sobre poluição do ar. (114.007-8 / I2)

Máquinas e Equipamentos Agroindustriais Aula 01

Máquinas térmicas são sistemas termodinâmicos que trocam calor e trabalho com o meio externo. Os motores de combustão interna, por exemplo, recebem calor de uma fonte externa e transformam parte desse calor em trabalho mecânico. Este trabalho mecânico provém da energia térmica resultante da combustão gasosa gerada no interior do motor. A liberação desta energia faz movimentar todo o conjunto mecânico dos motores, através da reação termoquímica dos gases, ou seja, a reação exotérmica. Energia Alternativa: Muito tem se discutido ultimamente sobre energias alternativas, principalmente visando substituir o petróleo e seus derivados. No ciclo Otto estes estudos chegaram ao estágio atual com a utilização do etanol, que no Brasil ainda denominamos álcool combustível. Certamente, quando Otto concebeu seu protótipo, não imaginava sua evolução no conceito de novos combustíveis. Na direção do ciclo Diesel, vem o biodiesel como fonte alternativa na transformação de energia térmica em energia mecânica. Na verdade o que vem ocorrendo é um resgate do combustível antes utilizado, já que Rudolf Diesel utilizou no seu primeiro motor óleo de canola. Ciclos de Combustão: Quando os cientistas buscavam aperfeiçoar suas máquinas, estes estabeleceram que tivessem que fugir da imagem do princípio de funcionamento da combustão externa, ou seja, das máquinas a vapor, alvo de inúmeros acidentes envolvendo seus protótipos de veículos de passeio. Portanto, definiram que suas máquinas obedeceriam a tempos de funcionamento, para combustão de uma mistura numa câmara vedada, gerando energia mecânica, originada do aproveitamento de parte da energia térmica resultante dos tempos de funcionamento. Esse ciclo foi montado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Rudolf Diesel. Os quatro tempos do motor: Ciclo OTTO 1ºtempo Admissão: A válvula se abre admitindo uma mistura de ar+combustível, pulverizando-o em forma gasosa. Nesse momento, o pistão está descendo. 2ºtempo Compressão: Ao subir, o pistão vem comprimindo a mistura contida na câmara de combustão, visando atingir o ponto máximo. Nesse instante, a mistura começa a aquecer, devido ao contato com as partes quentes do bloco do motor. 3ºtempo Combustão: No ponto máximo, ponto morto superior (PMS), essa mistura recebe uma descarga elétrica (centelha). O resultado desta reação termoquímica é a geração de uma ação exotérmica, quando então a mistura libera calor, forçando o pistão para baixo (PMI) ponto morto inferior, com extrema força, movimentando o conjunto pistão/biela, que transmitem este movimento ao virabrequim, gerando assim, a energia mecânica. 4ºtempo Descarga: Nesse tempo, o pistão começa novamente a subir, expulsando os gases queimados, através da válvula de escape, completando dessa forma os quatro tempos de um motor à combustão. Motores de combustão interna também são popularmente chamados de motores a explosão. Esta denominação, apesar de freqüente, não é tecnicamente correta. De fato, o que ocorre no interior das câmaras de combustão não é uma explosão de gases. O que impulsiona os pistões é o aumento da pressão interna da câmara, decorrente da combustão. O que se pode chamar de explosão é uma detonação dos gases, que deve ser evitada nos motores de combustão interna, a fim de proporcionar maior durabilidade das mesmas e menores taxas de emissões de poluentes atmosféricos provenientes da dissociação de gás nitrogênio. Basta observar, por exemplo, os motores utilizados nas provas de "arrancada", onde o desgaste é intenso, devido à desproporção de mistura dos gases, conseguindo apenas uma média de cinco arrancadas por cada motor montado. Depois disso, vão direto para a retífica, para serem reconstruídos. Ciclo Diesel Neste ciclo, os tempos funcionam de maneira semelhante ao ciclo Otto, a diferença entre eles, se dá apenas na Admissão (1ºtempo), onde este aspira somente ar, com ausência de combustível, que só será pulverizado na compressão (2ºtempo), onde o contato com o ar atmosférico comprimido e já aquecido (contato com as partes quentes do motor) resulta na combustão, devido à propriedade termodinâmica apresentada pelo óleo diesel. Essa diferença entre os combustíveis confere ao ciclo Diesel, a propriedade de ser a máquina térmica que mais se aproxima do rendimento idealizado por Carnot. Temperatura de Trabalho: Uma importante característica dos motores, é a transformação gasosa ocorrida no interior das câmaras de combustão. Nos motor Diesel, o aumento de temperatura, resultante da combustão, situa-se entre 600°C e 800°C e a pressão resultante entre 65 a 130 Kgf/cm², respectivamente. Já no ciclo Otto, estando utilizando gasolina como combustível, a temperatura alcança uma variação entre 800° e 1000° e a pressão entre 60 e 80 Kgf/cm². Essa diferença no desempenho mostra a superioridade alcançada nos motores Diesel, que com uma temperatura média de trabalho (menor que nos motores do Ciclo Otto), apresentam maior pressão interna nas câmaras de combustão. Conseqüentemente, apresentam maior rendimento funcional. Isso explica o fato dos motores tradicionais (álcool/gasolina/GNV), terem suas temperaturas de trabalho aumentadas, nos últimos cinco anos, buscando melhorar a eficiência na queima dos combustíveis. Regimes de Funcionamento Os Motores Diesel apresentam diferentes regimes de funcionamento: a) Diesel Lento: Trabalham a uma rotação de 400 a 800 RPM. Grandes e robustos são empregados em navios e grandes sistemas de acionamento. b) Diesel Normal: Trabalham com rotações que variam de 800 a 2000 RPM. Geralmente empregados como estacionários, para acionamento de geradores de energia elétrica. c) Diesel Veloz: Apresentam rotações maiores que 2000 RPM. São estes motores que atualmente estão sendo utilizados nos veículos de passeio.

Refrigeração Aula 08

BTU/h significa Unidade Térmica Britânica por hora. É a unidade mais utilizada no Brasil para se definir a capacidade térmica de um equipamento. 12.000 BTU/h = 1 TR. Para que você tenha uma idéia de qual é o aparelho melhor adaptável ao seu imóvel, estima-se que, um ambiente com área de 6 m², como uma sala de um apartamento, é aconselhável uma oferta de 7.500 BTU's (British Thermal Unity - unidade britânica de medida térmica) de ar frio para deixar a temperatura do espaço confortável para duas pessoas. Essa carga térmica foi calculada para uma instalação em um andar intermediário do imóvel e, para cada pessoa a mais no ambiente, deve ser acrescentado 600 BTU/h.

Termodinâmica Aula 10

Uma usina termoelétrica pode ser definida como um conjunto de equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de um processo que consiste em três etapas. Nas usinas térmicas convencionais, a primeira etapa consiste na queima de um combustível fóssil, como carvão, óleo ou gás, transformando a água em vapor com o calor gerado na caldeira. A segunda consiste na utilização deste vapor, em alta pressão, para girar uma turbina, que por sua vez, aciona um gerador elétrico. Na terceira etapa, o vapor é condensado, transferindo o resíduo de sua energia térmica para um circuito independente de refrigeração(torres de resfriamento), retornando a água à caldeira, completando o ciclo. A potência mecânica obtida pela passagem do vapor através da turbina - fazendo com que esta gire - e no gerador - que também gira acoplado mecanicamente à turbina - é que transforma a potência mecânica em potência elétrica. A energia assim gerada é levada através de cabos ou barras condutoras, dos terminais do gerador até o transformador elevador, onde tem sua tensão elevada para adequada condução, através de linhas de transmissão, até os centros de consumo. Daí, através de transformadores abaixadores, a energia tem sua tensão levada a níveis adequados para utilização pelos consumidores.

Gás Liquefeito de Petróleo

O gás de cozinha é combustível formado pela mistura de hidrocarbonetos com três ou quatro átomos de carbono ( propano 50% e butano 50% ) extraídos do petróleo, podendo apresentar-se em mistura entre si e com pequenas frações de outros hidrocarbonetos. Ele tem a característica de ficar sempre em estado liquido quando submetido a uma certa pressão, sendo por isto chamado de gás liqüefeito de petróleo (GLP). De fácil combustão, o GLP é inodoro mas, por motivo de segurança, uma substância do grupo MERCAPTAN é adicionada ainda nas refinarias. Ela produz o cheiro característico percebido quando há algum vazamento de gás. O GLP não é corrosivo, poluente e nem tóxico, mas se inalado em grande quantidade produz efeito anestésico. O GLP é um dos muitos derivados do petróleo. Por ser o mais leve deles, é o último produto comercial resultante da cadeia de extração. Antes dele são produzidos os óleos combustíveis, a gasolina, o querosene, o diesel, a nafta e, finalmente, o gás liquefeito de petróleo. Depois de produzido, o GLP é mandado para as companhias de gás por caminhões e gasodutos. Nelas, o GLP é engarrafado nas diversas embalagens, sendo a de 13 quilos a mais famosa, e segue para o consumo final. Para a indústria, o GLP é vendido a granel.Comparado a outros combustíveis, o GLP apresenta vantagens técnicas e econômicas, associando a superioridade dos gases na hora da queima com a facilidade de transporte e armazenamento dos líquidos. Como gás, sua mistura com o ar é mais simples e completa, o que permite uma combustão limpa, não poluente e de maior rendimento. Liqüefeito, sob suave pressão na temperatura ambiente, pode ser armazenado e transportado com facilidade, inclusive em grandes quantidades.Os botijões são fabricados com chapas de aço, capazes de suportar altas pressões e segundo normas técnicas de segurança da Associação Brasileira de Normas Técnica (ABNT). O gás dentro dos botijões encontra-se no estado líquido e no de vapor. Do volume do botijão, 85% é de gás em fase líquida e 15% em fase de vapor, o que constitui um espaço de segurança que evita uma pressão elevada dentro do botijão.

Refrigeração Aula 07

O conforto térmico no interior das edificações depende de aspectos como radiação solar, posição dos ventos e características climáticas do local, além do posicionamento do edifício, se a incidência de radiação se dá apenas pela manhã ou o dia todo, o tipo de fachada, espessura de paredes, dimensão das aberturas e materiais empregados. Esses dados podem ser equacionados numa estimativa que definirá a capacidade do equipamento de refrigeração recomendado para manter o conforto térmico dos ocupantes do ambiente. É importante destacar que qualquer relação entre a capacidade do sistema de refrigeração e a área a ser atendida serve exclusivamente como referência inicial, uma vez que a especificação correta depende da configuração física do espaço e de sua carga térmica, dado que varia em função da incidência solar e do calor gerado por pessoas e equipamentos. Para que a temperatura seja agradável e exista conforto térmico nos ambientes, recorremos aos sistemas de condicionamento de ar. Os sistemas de condicionamento de ar utilizados nas residências são conhecidos no mercado como aparelhos de “janela”, onde esse sistema apresenta um conjunto compacto, com as serpentinas de evaporação e condensação, montadas próximo ao motocompressor e aos ventiladores, responsáveis pelo deslocamento do ar condicionado para o interior do ambiente e a exaustão do calor da serpentina de condensação, realizando a dissipação, diminuindo a temperatura do fluido refrigerante. O princípio de funcionamento é o mesmo da geladeira. Os condicionadores de ar mais utilizados atualmente são os Split, sistemas de refrigeração destinados à climatização de ambientes, que possuem dois estágios diferentes: um é instalado no interior do ambiente (evaporador) e a outra fica do lado de fora (condensador e motocompressor). Além de manter o ar do ambiente agradável e com a temperatura controlada, os Split ainda reduzem o ruído de operação, já que o condensador e o motocompressor estão localizados na parte externa do ambiente. Possuem sistema de filtragem do ar através de filtros removíveis para limpeza periódica. O ciclo de refrigeração é por compressão de fluido, geralmente o R22, apresentando excelente eficiência, desde que estejam dimensionados respeitando as características do ambiente. Em aplicações comerciais e industriais de grande porte, recorremos aos projetos de refrigeração e climatização, como as centrais de ar condicionado, onde é gerado o ar climatizado e este é deslocado através de dutos para o interior do ambiente. Este sistema de refrigeração recorre ao fornecimento de energia fluídica, gerada por compressores, alimentados por motores elétricos e acionados por correias e polias. As centrais de ar condicionado e as câmaras de refrigeração, por serem sistemas extremamente controlados, com válvulas de expansão monitoradas por CLP, apresentam um rendimento superior e uma economia de energia elétrica considerável. Alguns desses sistemas são também monitorados por pressostatos, que controlam as pressões, mínima e máxima evitando vazamentos ou perdas de fluido refrigerante.

Refrigeração Aula 06

Compressores, motocompressores e ventiladores são máquinas operatrizes destinadas a promover o escoamento e o fluxo de um fluido compressível. Funcionam com deslocamento contínuo de gases e vapores, elevando sua energia utilizável, pelo aumento da sua pressão. Os Compressores são utilizados para proporcionar a elevação da pressão de um gás, conseqüentemente, aumentando também seu volume e sua temperatura. Essa compressão pode ocorrer adiabaticamente, quando o fluido se destina a um processo de combustão ou refrigeração, a fim de que resulte na obtenção de uma maior parcela de energia disponível no fluido, após o processo de compressão. Na Refrigeração, o fluido é direcionado para o Condensador, onde tem seu estado alterado em função do calor latente, passando de gasoso superaquecido para liquefeito. No entanto, alguns processos exigem diferentes aplicações, para os gases comprimidos, quando estes são armazenados em vasos de pressão ou reservatórios. Durante esse processo, o fluido gasoso assume uma temperatura mais baixa que a temperatura ambiente, produzindo com isto, um líquido condensado, que deve ser constantemente purgado, para não prejudicar as instalações pneumáticas. Figura 1 – Motocompressor Hermético. Podemos também considerar, os motocompressores herméticos e os compressores como bombas de fluidos, principalmente quando utilizamos estas máquinas para fins de refrigeração, comprimindo fluido refrigerante em estado gasoso. Estas máquinas funcionam como motores de combustão interna, no sentido inverso, recebendo energia eletromecânica e transformando-a em energia térmica, com a compressão do fluido refrigerante que absorve o calor do ambiente refrigerado, numa reação endotérmica que o fluido sofre, ao ser retirado do Evaporador de maneira brusca, pela ação do motocompressor. Os Ventiladores são máquinas destinadas ao escoamento e deslocamento de fluidos gasosos. São elementos indispensáveis ao funcionamento de sistemas de refrigeração e climatização. Com exceção das nossas geladeiras, todos os outros sistemas refrigerados necessitam de auxílio de ventiladores, para deslocar o calor das aletas das serpentinas de condensação para o meio externo. Nos condicionadores de ar e câmaras refrigeradoras, estes elementos desempenham papel muito importante. São responsáveis pela equalização do sistema, auxiliando na transformação do fluido do estado gasoso para o estado líquido e pela circulação do ar refrigerado, forçando a convecção que promove o conforto térmico do ambiente. Figura 2 – Ventiladores, Sopradores e Exaustores. Estas máquinas podem ter diferentes aplicações e apresentarem diferentes identificações por conta de suas operações. Podem ser identificados como ventiladores, sopradores ou exaustores. São máquinas utilizadas para dissipar o calor de ambientes e de máquinas e equipamentos, equalizando o ambiente com o equilíbrio da temperatura.

Refrigeração Aula 05

Nos sistemas de pequena capacidade como geladeiras, freezers e aparelhos condicionadores de ar, o dispositivo de expansão do fluido refrigerante utilizado é o tubo capilar. É um tubo de pequeno diâmetro, com determinado comprimento, que fica parcialmente enrolado no bulbo (filtro secador), este tem a função de fazer a ligação entre a saída do condensador e a entrada do evaporador. Essa diferença de diâmetro permite a expansão do fluido em estado líquido, quando este é forçado pelo motocompressor a sair do evaporador, causando uma reação endotérmica, absorvendo o calor do ambiente a ser refrigerado. Os tubos capilares são fabricados de cobre, latão ou ligas mais leve com uma porcentagem de cobre. Quando o motocompressor é desligado, ao atingir a eficiência térmica dos sistemas de refrigeração e climatização, ocorre um equilíbrio entre a pressão alta e baixa do sistema. Por este fato, nos sistemas de refrigeração de pequeno porte, como em nossa geladeira, não existe um reservatório propriamente dito, todo o ciclo de refrigeração é alimentado por uma quantidade mínima e controlada de fluido refrigerante. Essa quantidade é apenas para satisfazer a capacidade de evaporação e manter a vedação do sistema, com uma quantidade de refrigerante líquido entre a saída do condensador e o bulbo. Os tubos capilares apresentam como vantagens o baixo custo, por ser de cobre, a simplicidade por não apresentarem partes móveis, a redução da quantidade e custo do fluido refrigerante, pois descarta a utilização de um reservatório de fluido, o que em caso de um vazamento (entropia), causaria um prejuízo ainda maior. Porém, esse tubo, pode apresentar risco de quebra por ser frágil, além da impossibilidade da regulagem do fluxo do fluido refrigerante.As válvulas mecânicas permitem, através do deslocamento de um diafragma, o fluxo do fluido refrigerante para o sistema de refrigeração ou climatização. São também conhecidas como válvulas de equalização interna. Seu acionamento se dá, através da dilatação térmica do mercúrio contido em um bulbo, que fica em contato com o evaporador. Na outra extremidade, temos o mercúrio em contato com uma lâmina, que controla o fluxo do fluido, abrindo ou fechando a válvula, de acordo com a eficiência térmica encontrada no evaporador. Se a temperatura no interior do evaporador aumenta, o mercúrio se dilata pressionado o diafragma, forçando a passagem do fluido até que a temperatura vá se corrigindo, até atingir o ponto de eficiência (set point), quando a lâmina volta a se comprimir termicamente, eliminando a pressão sobre o diafragma, fechando a válvula por completo. Concomitantemente, outro bulbo contendo mercúrio, estará controlando o funcionamento do motocompressor, ligando e desligando o contato elétrico do mesmo, ao mesmo tempo em que a válvula estará abrindo ou fechando. Este sincronismo, garante ao sistema, um funcionamento equalizado do ciclo, através do controle térmico da temperatura, contribuindo para o controle do consumo de energia elétrica que alimenta o sistema de refrigeração. Figura 1 – Válvula de expansão mecânica com acionamento por diafragma. O sinal do controle das válvulas eletrônicas pode ser gerado a partir de um termistor, instalado na saída do evaporador, este, ao detectar o aumento da temperatura no evaporador, reduz sua resistência elétrica. Esta variação de resistência, quando analisada por um circuito eletrônico, envia um sinal digital para o posicionamento da agulha da válvula. Este sistema possibilita um controle mais preciso e eficiente do fluxo do fluido refrigerante, resultando na melhoria da eficiência térmica, conseqüentemente, consumindo menos energia elétrica. Diante disso, também teremos um controle mais preciso da temperatura do ambiente refrigerado ou climatizado. Este sinal alimentará uma fonte, que será o módulo controlador do fluxo do fluido refrigerante. Então, o módulo poderá controlar válvulas solenóides e motores de passo, para regular a abertura ou o fechamento das válvulas de expansão termostática. Figura 2 – Módulos Controladores de Expansão. (PLC) Podemos utilizar o controle do fluxo do fluido através de válvulas de expansão acionadas por solenóides, com funcionamento semelhante ao das válvulas de controle direcional, utilizadas nos circuitos hidráulicos, controlando a vazão do fluido refrigerante. Porém, estas válvulas apresentam uma desvantagem, por serem operadas de forma on/off, causam golpes no fluido quando são fechadas repentinamente, causando vibração excessiva nas tubulações do circuito de refrigeração. Figura 3 – Válvulas de Expansão controladas por solenóide. Por serem eletronicamente controlados, podemos abrir ou fechar as válvulas de expansão, através de motores de passo, utilizando acoplamentos e cremalheiras, transformando o movimento de rotação em movimento de translação. Permitindo, assim, o fechamento ou a abertura da válvula de expansão termostática. Esse funcionamento dos motores de passo permite que o controle do fluxo do fluido refrigerante seja gradativo, de acordo com a condição de eficiência encontrada no sistema de refrigeração. Figura 4 – Motores de Passo.

Termodinâmica Aula 9

Soldagem é o processo de união entre duas superfícies, com ou sem a aplicação de material de adição, de modo a formar uma junção que possua as propriedades mecânicas desejáveis ao fim que se destina a operação. Para a efetivação deste processo, um dos meios de aquecimento das superfícies a serem soldadas é através do calor proveniente da combustão de uma mistura de gases, sendo um deles o oxigênio, chamado de agente comburente e outro que pode ser : acetileno, G L P, gás natural, hidrogênio, etc, chamado de agente combustível. O processo de soldagem utilizando mistura de gases, é a oxi-acetilênica, onde são misturados oxigênio (comburente) e acetileno (combustível) na proporção necessária para atingir a temperatura necessária à realização da soldagem por brasagem, autógena ou solda branca. Soldagem por fusão - autógena : É o processo em que as superfícies a serem soldadas são aquecidas pela chama até a fusão das bordas contínuas, formando uma poça de fusão, que estabelece a interação entre as duas peças. Conforme seja a espessura ou as condições de soldagem do material base, há a necessidade de adição ao processo de mais material na forma de varetas ( material de adição). Soldagem por adsorção - brasagem : Nesse processo, há sempre a adição de metal não ferroso, que se funde na região de soldagem, que estará aquecia a uma temperatura conveniente. Assim, a união é feita, aquecendo-se o material, sem fundi-lo, até temperaturas correspondentes à fluidez do material de adição. Corte - O oxi-corte é, na realidade, um processo de combustão. Quando uma chapa de aço é cortada, o ferro presente na sua composição, aquecido por uma chama à sua temperatura de ignição, reage com o oxigênio produzindo óxidos de ferro, que serão removidos da área de reação. Solda Branca: É um dos mais antigos processos de soldagem, tem como material de adição ligas de baixo ponto de fusão, tais como chumbo-estanho cádmio, etc. As operações de soldagem e corte pelo processo oxiacetilênico, são realizadas através da queima de oxigênio e acetileno misturados nas proporções corretas em um maçarico. A chama resultante dessa queima pode chegar a temperaturas em torno 3.200º C. Este processo de soldagem acontece quando as duas partes do material a ser soldado são aquecidas até o seu ponto de fusão e depois unidas.Essa fusão pode ser feita sem adição ou com a adição de um material (eletrodo) similar ao que está sendo trabalhado.Veja vídeos explicativos no final da página na Seção Oxicorte no Blog.

Refrigeração Aula 04

SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO: O Ciclo de compressão do fluido refrigerante é atualmente utilizado em sistemas de refrigeração de pequeno e médio porte, como geladeiras, freezers, balcões frigoríficos e condicionadores de ar. A base destes sistemas está na compressão do fluido por um motocompressor, onde o ciclo se coincide. O ciclo começa quando o sistema passa de termostático (ciclo parado), para termodinâmico, quando se passa a aproveitar a energia interna do sistema através da entalpia (aproveitamento de energia de uma substância), onde o fluido refrigerante, através de suas características termodinâmicas, começa a se deslocar do tubo capilar, quando está em estado liquefeito, para o Evaporador, onde uma diferença de diâmetro existente entre o capilar e o evaporador proporciona evaporação ao fluido refrigerante, que se evapora a uma temperatura baixa (-30º). Durante essa etapa do ciclo, um bulbo contendo mercúrio já se encarregou de acionar o motocompressor, através de um circuito termoelétrico. Estando acionado, o motocompressor começa a agir como uma bomba, retirando todo o fluido em estado gasoso, que numa reação endotérmica absorve todo o calor do Evaporador e de qualquer corpo ou substância que nele se encontre, deixando o ambiente refrigerado ciclicamente. Nesse ponto o fluido encontra-se com sua pressão e temperatura baixa e seu volume se reduzindo (transformação de um gás num ciclo reversível). Até quando atingem o interior da câmara de compressão do motocompressor, onde ocorre uma transformação adiabática (tão rápido que o fluido não troca calor com o meio), apenas absorve parte do calor gerado pelo trabalho eletromecânico, responsável pelo funcionamento do pistão de compressão. Após ser comprimido, o fluido ainda em estado gasoso, é forçado a sair da câmara de combustão, por uma tubulação de menor diâmetro, causando com isso, o aumento da pressão e da temperatura do fluido, conseqüentemente seu volume também sofrerá variação, aumentando consideravelmente. Quando o fluido gasoso superaquecido (reação exotérmica) chega ao Condensador, todo o calor retirado do interior do Evaporador é dissipado, ao trocar calor com o meio externo. Nas geladeiras essa troca e dissipação ocorrem de maneira natural, através da ventilação das aletas que ficam na parte de trás. Nos condicionadores de ar essa dissipação se dá de maneira forçada, através de um ventilador que expulsa o calor do condensador. Essa ação do calor latente transforma o fluido refrigerante em estado gasoso para estado liquefeito, através da formação de fluido condensado resultante da diferença de temperatura do fluido e o meio externo.

Termodinâmica Aula 8

Gases Industriais: Oxigênio, nitrogênio e argônio são obtidos do ar pelo processo de separação. Trata-se de um método criogênico desenvolvido por Carl Von Linde(foto) há mais de cem anos. O ar é comprimido e dele são removidos vapor, poeira e dióxido de carbono. Em seguida, o ar é refrigerado até atingir temperaturas extremamente baixas, comprimido para seu estado líquido,quando este se condensa,quando suas moléculas se comprimem até atingir o estado liquefeito, posteriormente sofre uma destilação obtendo assim oxigênio, nitrogênio, argônio e outros gases nobres. Acetileno C2H2: O acetileno é um gás incolor, inflamável e inodoro, quando no estado puro. O acetileno industrial contém rastros de impurezas, sulfeto de hidrogênio e amoníaco e tem um odor semelhante ao alho. O gás é ligeiramente mais leve que o ar e é solúvel em água e em algumas substâncias orgânicas. O acetileno combinado com ar ou oxigênio produz uma chama quente, luminosa e fumegante. O acetileno pode ser produzido por meio da reação de carbureto de cálcio com água, ou por pirólise de vários hidrocarbonetos. Oxigênio O2: O oxigênio é um gás incolor, inodoro e insípido. É mais pesado que o ar e é levemente solúvel em água e álcool. O oxigênio é um líquido de cor azul pálido, ligeiramente mais pesado que a água, quando submetido à pressão atmosférica ou temperaturas inferiores a -183ºC. Sozinho o oxigênio não é inflamável, mas ajuda na combustão. É altamente oxidante, reagindo fortemente quando em contato com materiais combustíveis, podendo provocar incêndio ou explosão. O oxigênio é o agente responsável pelo desgaste de peças metálicas por oxidação. Nitrogênio N2: O nitrogênio é um gás incolor, inodoro e insípido. Não é inflamável nem combustível. O ar atmosférico contém cerca de 80% de nitrogênio (volume). Este gás é ligeiramente mais leve que o ar e ligeiramente solúvel na água. É inerte, exceto sob altas temperaturas. Argônio Ar: O argônio (do grego: inativo) é um gás monoatômico atóxico, incolor, inodoro e insípido. Em conjunto com o hélio, néon, criptônio, xenônio e radônio fazem parte de um grupo especial de gases, conhecidos como gases raros, inertes ou nobres. Isto significa que estes gases têm uma tendência extremamente baixa para reação com outros compostos ou elementos. O argônio é aproximadamente 1.4 vezes mais pesado que o ar e é levemente solúvel em água. Elemento utilizado no processo especial de soldagem por argônio. Hidrogênio H2: O hidrogênio é um gás incolor, inodoro, inflamável e atóxico sob temperatura e pressão atmosférica. O hidrogênio combinado com ar produz uma chama quase invisível, de cor azul pálido. O hidrogênio é o gás mais leve encontrado na natureza. O hidrogênio é produzido industrialmente, por eletrólise da água ou reação de vapor de hidrocarbonetos.

Objetivo Alcançado!

Esta semana que passou tive uma enorme satisfação e um sentimento de dever cumprido! As quatro turmas de Mecânica Industrial completaram um ciclo que se iniciou com a turma de Automotiva. Concluíram o curso depois de quase dois anos enfrentando diariamente uma variedade de dificuldades e expectativas. Pude acompanhar estas turmas muito de perto ministrando alguns componentes curriculares. Estes profissionais, lançados agora no mercado de trabalho, terão que se esforçar para solidificar suas carreiras e consequentemente conquistar espaços e realizar seus sonhos. Alguns conseguiram estágio antes mesmo de concluir o curso, outros terão mais essa etapa para cumprir. Creio que com o crescimento e a rotatividade do mercado, não terão dificuldade em conseguir superar isso. O passo mais importante é conseguir ser efetivado como profissional após o período do estágio curricular. Neste instante o candidato a profissional tem de mostrar uma vontade de crescer dentro da sua área de atuação, pois está sendo minuciosamente observado. Agora estes novos Técnicos em Mecânica Industrial e Automotiva têm uma responsabilidade muito grande, a de revelar as expectativas de todos os que os cercam, inclusive as suas, de que realmente valeu a pena frequentar este curso. Tenho uma última recomendação: estudem sempre, na sua própria área e também um curso superior, para que possam em breve, ter sua verdadeira estabilidade na carreira. Foi muito bom ver a emoção destes meninos e meninas nessa hora tão aguardada. Saber que a qualidade das aulas é um diferencial para suas vidas. Fico grato e muito feliz com o reconhecimento de todos que me abraçaram no encerramento das aulas. Desejo realização e felicidade a todos!

Capacidade de Busca

As empresas fazem propaganda e pesquisas de mercado antes de colocar seus produtos à venda, visando naturalmente, direcionar seus produtos ao público alvo. Fico pensando que para vender água não seria necessário fazer pesquisa nem tão pouco propaganda, já que para viver, necessitamos de beber água todos os dias. Assim, se tomarmos esse exemplo, poderíamos listar mais alguns outros itens de primeira necessidade. Ah sim! Temos a concorrência entre as empresas que fabricam o mesmo produto, isso então justifica a propaganda. Tudo bem, entendi! Agora tem uma coisa que não consigo compreender, por se tratar de uma complexidade dos tempos atuais: A falta de interesse das pessoas, em informações úteis ao seu desenvolvimento profissional, a chamada capacidade de busca. É assustador observar, como a maioria dos candidatos a profissionais se relacionam com informações e atualidades da sua área de atuação.A falta de interesse é muito grande, isso reflete nas entrevistas de emprego e estágio, quando excelentes oportunidades são perdidas por conta da falta de informação. É claro que os poucos que se diferenciam não encontram concorrentes no mercado, correm livres para a vitória bem merecida! Sim, conquistar um bom emprego significa uma vitória, pois é através dele que transformaremos nossa realidade. A informação surge como a boa água, dada de graça, e mesmo assim a grande maioria prefere ficar com sede, pois para utilizá-la seria necessário apenas uma mudança de hábitos, como dedicar uma hora apenas do seu dia, para a leitura. Um profissional bem informado, que tem no seu vocabulário técnico a sua eterna fonte de propaganda, se torna um produto de primeira necessidade!