Trabalho de Simulação

Universidade Estadual de Maringá Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Química Curso Engenharia Química Disciplina Análise simulação e controle de processos 5289 Data de entrega e apresentação 18032024 Valor 50 Acadêmicoa RA Acadêmicoa RA Acadêmicoa RA Acadêmicoa RA 1º Bimestre 2º Bimestre 3º Bimestre 4º Bimestre Parte 02 Exame Final UNIDADE DE SECAGEM DE PAPEL Uma companhia de processamento de papel na Irlanda acaba de contratar você para otimizar e implementar as estratégias de controle em seu equipamento de 10 anos de idade Quando você chega você é designado para a unidade de secagem de papel Esta unidade de duas partes tem um forno onde o ar é aquecido e uma estação de secagem ode o ar circula nos dois lados do papel para remover a umidade Se você fechar os olhos pode imaginar a unidade industrial mas não seria capaz de enxergar a Fig E5 onde a unidade industrial está representada O gerente da unidade industrial disse a você que sua primeira tarefa seria otimizar a analisar o sistema de controle para esta unidade O maior problema surge a partir de variações inesperadas na temperatura do ar atmosférico e da unidade de entrada do papel Eles gostariam de obter uma unidade de saída de 35 com não mais do que 02 de desvio do ponto fixo de 33 para 37 Seu primeiro objetivo é juntar tantas informações do sistema quando for possível Então você vai à sala do controle principal e convence o operador a lhe dar as informações das quais precisa Primeiro ele lhe conta que atualmente há 120 scfm de combustível entrando no sistema Você lê na tela que o sinal para a válvula é 3413SC Você também nota que a unidade de saída atual é de 36 e o valor sem escala é 52 O operador diz que a unidade mínima que o sensor consegue ler é 1 mas ele não se lembra da máxima Tudo bem para você já que você sabe que pode conseguila Você então pede a ele que aumente o sinal para a válvula em 10SC e que comece a registrar a umidade de saída Você sai para pegar uma xícara de café e quando volta encontra os resultados mostrados na Tabela E6 Tabela E6 Variação em degrau no sinal para a válvula Tempo Unidade Tempo Unidade 130500 360 131500 333 130600 360 131600 332 130700 357 131700 331 130800 354 131800 331 130900 350 131900 331 131000 346 132000 331 131100 343 132100 330 131200 340 132200 330 131300 337 132300 330 131400 335 132400 330 Observação O fluxo final é 37 scfm Após salvar as informações você começa a conversar com o operador sobre o que acontece quando o tempo muda Ele lhe conta que quando uma brisa fria começa a soprar de repente a temperatura lá fora pode cair cerca de 8ºC A unidade continua a funcionar normalmente por 3 minutos mas então a umidade de saída vai de 35 para 39 nos próximos 10 minutos Quando você pergunta sobre o efeito da umidade de entrada o operador responde que há alguns registros na gaveta mas que ele não sabe o que eles indicam Você procura e encontra as seguintes informações Quanto mantemos o fluxo de combustível constante e temos sorte o suficiente para termos uma temperatura ambiente constante um aumento de 2 na unidade de entrada geralmente 23 leva a um aumento de 025 na umidade de saída Tal variação apresenta um comportamento dinâmico FOPDT com tempo para 283 de variação de 4 minutos e tempo para 632 de variação de 8 minutos Agora com todas as informações que você coletou você está pronto para preparar sua primeira análise para sua companhia seguindo o formato apresentado a seguir a Faça um diagrama de blocos de malha aberta indicando os nomes dos diferentes elementos b Descreva a válvula posição de falha segura e os sensor faixa c Desenhe um diagrama de blocos de malha fechada indicando a função de transferência dentro de cada bloco com números o nome do sinal e suas unidades d Encontre a sintonização de um controlador P com base em 70 do ganho final e Serão as variações de temperatura 8ºC e da umidade de entrada 2 descrita acima compensadas pelo sistema de controle dentro dos limites requeridos