Otimização e controle de secadores convectivos tipo túnel. Estudo de caso: secagem de tijolos cerâmicos vazados.

• Autor(a) principal: TAVARES, Francisca Valdeiza de Souza.
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7139
• topic: Secagem; Fluxos Cruzados; Controle de Processos; Volumes Finitos; Controlador PID; Drying; Cross Flow; Process Control; Finite Volumes; PID Controller; Engenharia

Controlar e otimizar o processo de secagem de tijolos cerâmicos é imprescindível para garantir a qualidade do produto, evitar refugos e desperdícios energéticos, promovendo um menor impacto ambiental, bem como proporcionar menores custos de produção e mais segurança no processo. O presente trabalho tem por objetivo estudar teoricamente o controle do processo de secagem de tijolos cerâmicos vazados em secador de fluxos-cruzados tipo túnel utilizando o controlador do tipo PID. Foi proposto uma modelagem matemática para o fenômeno de secagem baseando-se nos balanços de massa e energia, escritos para um volume diferencial localizado numa posição arbitrária da camada de sólido. A modelagem do controlador PID foi proposta a partir das leis clássicas de controle. Para obter a solução numérica das equações governantes do fenômeno de secagem, utilizou-se o método dos volumes finitos numa formulação explícita e o esquema “upwind” como função de interpolação para os termos convectivos. A sintonia dos parâmetros do controlador foi feito pelo método de tentativa e erro, uma vez que o problema numérico é do tipo parabólico e a solução acontece em marcha no espaço. A metodologia foi usada para descrever tanto o processo de secagem de tijolos cerâmicos vazados com dimensões industriais, quanto o controle do secador com dimensões reais em diferentes condições operacionais, bem como a sintonia dos parâmetros de controle. Resultados da influência dos parâmetros no processo e tempo de secagem, bem como do teor de umidade e temperatura do produto, umidade absoluta, umidade relativa e temperatura do ar ao longo do leito, em diversos tempos de processo são apresentadas, analisadas e discutidas. Verificou-se que a secagem controlada de tijolos cerâmicos vazados gera produto de boa qualidade pós-secagem. Já a sintonia dos parâmetros do controlador do tipo PID pelo método de tentativa e erro se mostrou eficaz para este estudo.