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C HAPA DA F ACE T RASEIRA DO R EATOR

7.1. C OMENTÁRIOS F INAIS

A modelagem matemática aplicada no decorrer do trabalho, para o cálculo dos absorvedores dinâmicos com amortecimento viscoelástico, mostrou eficácia e representou, de maneira adequada, o comportamento, com e sem a fixação dos absorvedores, das estruturas analisadas, sendo os resultados analisados através do método de elementos finitos apresentados nos Capítulos 4 e 6, uma demonstração numérica da eficácia deste simples mecanismo de absorção proposto.

Os modelos gerados não levam em consideração o amortecimento presente nos sistemas primários. Pode-se então desacoplar as equações dinâmicas dos modelos a serem controladas as vibrações e o problema dinâmico então é considerado com n graus de liberdade independentes entre si, o que leva à análise de vibrações dos sistemas ser equivalente a n sistemas com 1 grau de liberdade (muito mais fácil de se analisar). Vale ressaltar que a formulação proposta por ESPÍNDOLA & SILVA, desacopla as equações dinâmicas do sistema composto através do negligenciamento do amortecimento do sistema principal apenas.

Sugeriu-se que os absorvedores fossem constituídos em aço estrutural, pois, além deste metal ser de fácil aquisição e baixo custo, o mesmo possui massa específica adequada para gerar absorvedores com elevada inércia e ao mesmo tempo compactos. O único inconveniente deste metal é que o mesmo deve ser pintado com esmalte sintético apropriado a ambientes externos, na cor prata, para

refletir as ondas de calor e para evitar a formação de pontos de corrosão por oxidação (ferrugem), tendo em vista que os absorvedores irão operar em ambiente aberto.

A razão de massas (m) escolhida para os absorvedores dinâmicos, que neste trabalho foi de 0,1 (o mínimo recomendado pelas metodologias utilizadas), para a grande maioria dos sistemas analisados, foi definida com base em duas justificativas:

· Os absorvedores dinâmicos devem ser compactos e leves o suficiente para não ocasionarem transtornos ao serem transportados para a subestação de Rurópolis, tendo em vista, provavelmente, que os mesmos serão construídos em Belém-Pará, pois há melhor infra-estrutura para a correta construção destes dispositivos nesta cidade;

· O aumento da razão de massas não reduz, de maneira substancial, os níveis de vibração dos sistemas primários aos quais os absorvedores serão fixados, de acordo com trabalho desenvolvido por BAVASTRI (1997), o que não compensa na prática a demasiada elevação da massa do absorvedor.

Os absorvedores foram calculados com base em materiais viscoelásticos do Tipo I, tendo em vista que, na freqüência de 120 Hz e na temperatura de 47º C (temperatura na qual o viscoelástico irá funcionar nos absorvedores é menor do que a temperatura dos elementos do reator), à qual estes dispositivos ficarão submetidos, o material escolhido (DYAD610c) comporta-se como um polimérico do

Tipo I, onde o fator de perda e o módulo dinâmico de cisalhamento são aproximadamente constantes.

Não foram calculados absorvedores para atuarem na chapa frontal do reator e nas chapas laterais do mesmo, pois nestas placas existem elementos que agem como modificadores do comportamento dinâmico localizado do reator. Nas chapas laterais direita e esquerda, os trocadores de calor de placas agem como barreiras acústicas, reduzindo os níveis de ruído após os radiadores e enrijecendo estas chapas, diminuindo a vibração das mesmas. Já na face frontal do reator, o painel de comando é que atua como elemento de elevação local da rigidez da placa, afastando os modos de 120 Hz desta, e diminuindo os efeitos locais de ressonância estrutural.

7.2. CONCLUSÕES

Uma rotina de cálculo de absorvedores dinâmicos com amortecimento viscoelástico foi desenvolvida, onde o dimensionamento e o projeto destes dispositivos pode ser realizado com materiais viscoelásticos Tipos I e II de acordo com ESPINDOLA & SILVA (1992).

Como o absorvedor dinâmico possui amortecimento viscoelástico, a faixa de abrangência, ou seja, de atuação do absorvedor se dá em banda larga, adaptando- se bem à alta densidade modal verificada numérica e experimentalmente nas chaparias do reator, auxiliando, mesmo com o dimensionamento sintonizado em uma freqüência principal, no controle das vibrações de modos vizinhos.

Os modelos de sistemas compostos (primário + absorvedores), foram apenas analisados numericamente, devido a não construção dos referidos dispositivos calculados.

No total, 22 absorvedores dinâmicos são propostos para atuarem nas chaparias externas do reator, sendo a discriminação da posição e quantidade dada a seguir:

· 1 absorvedor dinâmico calculado para atuar em uma banda larga com freqüência central de 120 Hz, fixado no centro de cada tampa de inspeção (ponto de máxima amplitude operacional), totalizando 8 absorvedores, pois há, no reator, 8 tampas;

· 1 absorvedor dinâmico no ponto de máxima vibração do suporte do tanque conservador de óleo, contabilizando-se 2 absorvedores (há no reator dois suportes), projetados para controlarem as vibrações na banda larga a partir de 120 Hz;

· 12 absorvedores na chapa traseira do reator nos pontos de máxima amplitude de vibração em 120 Hz.

As reduções nos níveis de vibração, obtidas através da inserção dos absorvedores nos sistemas principais, verificadas numericamente, confirmam a tendência de redução esperada. Estas diminuições em níveis de vibração traduzir- se-ão em menores níveis de ruído radiado pelas chapas do reator.

Outras vantagens decorrentes da redução do problema vibro-acústico podem ser citadas:

· Redução da vibração de elementos internos e externos do reator, diminuindo efeitos danosos a estas estruturas, tais como fadiga mecânica dos mesmos;

· Diminuição do problema acústico do reator em decorrência da redução do problema de vibração, ocasionando melhor adequação do reator à norma NR-15, que estabelece o tempo de exposição de operadores às proximidades de equipamentos ruidosos;

· Aumento da confiabilidade do equipamento em virtude das vantagens citadas pela diminuição do problema vibro acústico.