Estudo de projeto de um vaso de pressão para máquina de envase de bebidas
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2023-12-07
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Vasos de pressão são projetados para suportar pressões maiores que a atmosférica, e são construídos com materiais resistentes e duráveis, como aço inoxidável neste caso. Possuem recursos de segurança, como válvulas de alívio de pressão e sistemas de
monitoramento de temperatura e pressão. Os vasos de pressão são dimensionados de acordo com a sua Pressão Máxima de Trabalho Admissível (PMTA), sendo a Norma Regulamentadora NR 13 responsável pelos parâmetros utilizados no projeto e testes pós fabricação. São utilizados em grande parte de equipamentos destinados ao envase de bebidas, com a finalidade de armazenar o líquido pressurizado, além de ser o mecanismo utilizado para envase nestes casos. Este trabalho tem como principal objetivo analisar o dimensionamento de um tanque utilizado em um equipamento de envase de bebidas através do método de elementos finitos, tendo em vista o cumprimento dos requisitos da NR 13. Os resultados obtidos pelo método de Elementos finitos para tensões atuantes no tampo e nos cascos do vaso de pressão de geometria anelar foram em média 21% maiores em relação aos obtidos analiticamente, o que torna válido o método de análise devido aos coeficientes de segurança maiores que 3. [resumo fornecido pelo autor]
Resumo
Pressure vessels are designed to withstand pressures higher than atmospheric pressure and are constructed with robust and durable materials, such as stainless steel in this case. They incorporate safety features, including pressure relief valves and temperature and pressure monitoring systems. Pressure vessels are sized based on their Maximum Allowable Working Pressure (MAWP), with the Regulatory Standard NR 13 being responsible for the parameters used in the design and post-fabrication tests. They are widely used in equipment for beverage filling, serving the purpose of storing pressurized liquid and serving as the mechanism for filling in these cases. This study aims to analyze the sizing of a tank used in a beverage filling equipment through the finite element method, considering compliance with the requirements of NR 13. The results obtained by the finite element method for the stresses acting on the head and shells of the annular shaped pressure vessel were, on average, 21% higher compared to analytically obtained results. This validates the analysis method due to safety coefficients greater than 3. [resumo fornecido pelo autor]