Desenvolvimento de um motor stirling para o reaproveitamento da energia térmica da escória de aciaria elétrica.

Abstract

Essa pesquisa mostra o desenvolvimento de um motor Stirling, tipo beta, para a otimização energética de uma planta siderúrgica com a cogeração da energia térmica presente na escória de aciaria elétrica. O propósito foi desenvolver um motor que impactasse minimamente o layout da planta, de pequeno porte e que tenha várias unidades em operação simultaneamente. Para isso, também foi proposto um tanque armazenador de energia térmica com material refratário, para manter constante a entrada de calor no sistema do motor e facilitar a utilização da energia gerada. Por ser um desenvolvimento teórico, a simulação matemática foi feita no ambiente Scilab, uma verificação pela análise de Schmidt no Matlab e a simulação dimensional no SolidWorks. Adicionalmente, foi testado o desempenho do motor com alteração no volume morto, que não apresentou variação considerável, e na pressão, que afeta proporcionalmente o trabalho realizado pelo motor. Assim, essa pesquisa demonstra que é possível aumentar a eficiência energética dos processos metalúrgicos, fazendo o modelamento de um motor com 91,56W de potência e que representa uma economia de até 26.000GJ de energia por ano.