Publicação: Estudo do funcionamento de malha de controle de umidade em peneira vibratória industrial
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA AEROESPACIAL
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Resumo
Durante o processo de perfuração de um poço de petróleo é utilizado o fluido de perfuração, cuja finalidade é resfriar e lubrificar a broca. Devido às questões ambientais e financeiras da indústria o reuso do líquido se faz necessário, submetendo-o a processos de separação de mistura sólido-líquido e restauração da sua composição original. Uma das etapas de separação é o peneiramento vibratório, parte fundamental desse ciclo pois a eficiência dos seus sucessores depende de sua efetividade. Com o avanço tecnológico é possível alcançar uma maior eficiência do processo através da implementação de microprocessadores no sistema afim de aplicar leis de controle através das variáveis de interesse, como umidade e rotação do motor, baseado em modelos empíricos que representam o sistema. Desse modo, o trabalho objetiva simular a ação de 8 controladores proporcional integral (PI) baseados no método Internal Model Control (IMC), utilizando 4 valores distintos para o parâmetro de projeto (ѐ), para o controle de umidade em peneira vibratória em escala industrial. Eles foram sintonizados a partir de dois modelos empíricos distintos que relacionam a rotação do motor de vibração do sistema e a umidade, um aliado ao aumento da rotação do motor com a umidade e o outro o inverso, onde esses foram modelados a partir do método gráfico e formulados como funções transferência. A ação de controle foi simulada no software Scilab, utilizando o ambiente Xcos. Nele foram desenhados dois ramais que representam as diferentes dinâmicas devida à distinção de modelos, e para não intervenção dos efeitos do controlador do ramal superior no ramal inferior, ou viceversa, além de um sinal composto por dois degraus distintos como set point. Para o comportamento da umidade foi observado para todos os valores ѐ ela se comporta como algo similar a dinâmica de funções transferências de primeira ordem, sem oscilações, e a medida em que ele é aumentado o sistema demora mais para chegar ao estado estacionário. Enquanto, para o comportamento dinâmico da rotação do motor são notados picos para ѐ com valores menores, o que pode ultrapassar o limite físico do mesmo.
Abstract
Palavras-chave
Peneiramento vibratório, Separação sólido-liquido, Perfuração de poços de petróleo, Simulação, IMC
Citação
COTA, Alfredo Custodio. Estudo do funcionamento de malha de controle de umidade em peneira vibratória industrial. 2025. 61f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Aeronáutica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.