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Tipo do documento: Dissertação
Title: Utilização de um reator pirolítico retroalimentado (GEET) para melhoria da eficiência de um grupo motor gerador a gasolina
Other Titles: of a retrofitted pyrolytic reactor (GEET) to improve the efficiency of a gasoline generator set
Autor: Carozzi , Helder José Costa 
Primeiro orientador: Nogueira, Carlos Eduardo Camargo
Primeiro coorientador: Siqueira, Jair Antonio Cruz
Primeiro membro da banca: Nogueira, Carlos Eduardo Camargo
Segundo membro da banca: Souza, Samuel Nelson Melegari de
Terceiro membro da banca: Moreira, Carlos Roberto
Resumo: Este trabalho apresenta, uma nova abordagem, em termos de eficiência energética, para a geração de eletricidade, utilizando um pequeno Grupo Motor Gerador – GMG, movido a combustão interna (alimentado com água e gasolina), a partir da tecnologia de reator pirolítico (GEET), visando à redução global de consumo, estabilidade de temperatura e melhoria do arrefecimento, com consequente redução do custo do kW produzido. Para isso, buscou-se dimensionar e construir um reator pirolítico (GEET), tendo como base, literatura disponíveis, além de artigos técnicos científicos relacionados. Este reator, quando em funcionamento, obtém energia extra, necessária ao processo de pirólise, da própria energia térmica decorrente da queima do combustível, proveniente dos gases de exaustão (escapamento). Tal característica permite que se utilize como combustível, uma mistura de água (fraturada em gás hidrogênio e gás oxigênio) e gasolina. Para determinar a eficiência do GMG, funcionando com o GEET, foi realizado dois experimentos bem definidos. O primeiro experimento se caracterizou pela operação e uso do GMG equipado com carburador novo (original de fábrica) e que, quando em funcionamento, utilizou somente gasolina veicular comum como combustível. O segundo experimento se caracterizou pela retirada e substituição do carburador pelo reator pirolítico (GEET), que permitiu, o uso de água e gasolina (veicular e de aviação) como combustíveis, conforme proporções definidas na metodologia. Nos dois casos, foram analisados a estabilidade da temperatura, o comportamento com carga elétrica (fp = 1), o consumo de combustível (gasolina comum e de aviação) e, principalmente, a eficiência do sistema. Foi possível observar, uma certa estabilidade térmica do principal bloco estrutural do motor (bloco, cabeçote, tampa do cabeçote e vela de ignição), tanto em funcionamento com o sistema carburado (convencional), quanto com o sistema GEET – Pantone. Quanto ao consumo, foi possível verificar que o GMG, ao atingir a tensão próxima da nominal (115Vca), para um mesmo tipo e valor de carga alimentada, o dispositivo GEET, aplicado não se mostrou eficiente quando utilizando água e gasolina comum de uso veicular, acarretando, inclusive, num aumento do consumo de combustível, pois no processo de mistura da gasolina comum com a água (nas proporções definidas pela metodologia), esta água acrescida, inibiu o poder de queima do álcool anidro (dissolução) ao mesmo tempo que não ocorreu uma volatização/atomização da mistura, mesmo com o retorno dos gases do escapamento para o reservatório da mistura (borbulhamento), o que, na pior das hipóteses, poderia ter provocado um aumento da taxa de compressão, melhorando, provavelmente, o desempenho do conjunto e reduzindo a temperatura de operação na câmara de combustão. Todavia, ao se utilizar o sistema GEET-Pantone com gasolina de aviação, o que observou, foi uma eficiência (%) maior para a gasolina de aviação numa proporção de 25/75 (vinte e cinco por cento de gasolina de aviação e setenta e cinco por cento de água, respectivamente), com rendimento médio de 8,46% contra 6,44% utilizando o GEET-Pantone somente com gasolina de aviação. Os resultados obtidos não são conclusivos, ainda, devido a relevância e inovação da proposta tecnológica, justifica estudos mais aprofundados da matéria.
Abstract: This papers presents a new approach in terms of energy efficiency for the generation of electricity using a small Generator Motor Group (GMG), powered by internal combustion (fueled with water and gasoline), using pyrolytic reactor technology (GEET ), Aiming at the global reduction of consumption, temperature stability and improvement of the cooling, with consequent reduction of the cost of kW produced. In order to do so, the aim was to design and construct a pyrolytic reactor (GEET), based on available literature, as well as related scientific technical articles. This reactor, when in operation, obtains extra energy, necessary for the pyrolysis process, of the thermal energy produced by the combustion of the exhaust gases. This feature allows a mixture of water (fractured in hydrogen gas and oxygen gas) and gasoline to be used as fuel. To determine the efficiency of the GMG, working with the GEET, two well-defined experiments were performed. The first experiment was characterized by the operation and use of the GMG equipped with a new carburetor (factory original) and which, when in use, used only ordinary vehicular gasoline as fuel. The second experiment was characterized by the removal and replacement of the carburetor by the pyrolytic reactor (GEET), which allowed the use of water and gasoline (vehicular and aviation) as fuel, according to the proportions defined in the methodology. In both cases, temperature stability, electric charge behavior (fp = 1), fuel consumption (common gasoline and aviation) and, above all, the efficiency of the system were analyzed. It was possible to observe a certain thermal stability of the main structural block of the engine (block, head, head cover and spark plug), both in operation with the carbureted system (conventional) and with the GEET - Pantone system. Regarding the consumption, it was possible to verify that the GMG, when reaching the voltage near the nominal (115Vac), for the same type and value of load fed, the GEET device, applied was not efficient when using water and common gasoline for vehicular use , Resulting in an increase in fuel consumption, because in the process of mixing common gasoline with water (in the proportions defined by the methodology), this increased water inhibited the burning power of the anhydrous alcohol (dissolution) at the same time as There was no volatilization / atomization of the mixture, even with the return of the exhaust gases to the mixture reservoir (bubbling), which, at worst, could have caused an increase in the compression ratio, probably improving performance Of the set and reducing the operating temperature in the combustion chamber. However, when using the GEET-Pantone system with aviation gasoline, what it observed was a greater efficiency (%) for aviation gasoline in the proportion of 25/75 (twenty-five percent of aviation gasoline and seventy Five percent water, respectively), with an average yield of 8.46% versus 6.44% using GEET-Pantone only with aviation gasoline. The results obtained are not conclusive, yet, due to the relevance and innovation of the technological proposal, it justifies further studies of the subject.
Keywords: Eletricidade
Reator pirolitico (GEET)
Combustível - Fontes alternativas
Electricity
Pyrolytic reactor (GEET)
Fuel - Alternative sources
CNPq areas: CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura
Campun: Cascavel
Citation: CAROZZI , Helder José Costa. Utilização de um reator pirolítico retroalimentado (GEET) para melhoria da eficiência de um grupo motor gerador a gasolina. 2017. 120 f. Dissertação(Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel, 2017.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://tede.unioeste.br/handle/tede/3031
Issue Date: 22-Feb-2017
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL)

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