Avaliação do comportamento dinâmico do peneiramento vibratório utilizando modelos identificados

• Autor(a) principal: Freitas, Mateus Sousa
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/23287; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1240
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA; Planejamento fatorial; Identificação de sistemas; Peneiramento via úmida; Fluido de perfuração; Factorial design; System identification; Wet screening; Drilling fluid; Engenharia química; Poços de petróleo - Fluidos de perfuração; Fluidos; Identificação de sistemas

A presença de sólidos no fluido de perfuração altera suas características, influenciando o tempo de perfuração, a vida útil da broca e o funcionamento dos equipamentos mecânicos envolvidos na operação. Para o reaproveitamento desse fluido e atendimento às restrições ambientais, é necessária a separação entre fluido e sólidos. A primeira etapa dessa separação utiliza peneiras vibratórias em série, que favorecem a separação e o desague da lama. O objetivo desse trabalho foi caracterizar experimentalmente o comportamento dinâmico da peneira e relacionar a umidade dos sólidos retidos com a força-g, a concentração de sólidos alimentados e a vazão de alimentação. Utilizando-se de uma lama formada por uma suspensão de areia, água e goma xantana (com densidade e reologia semelhantes ao fluido real), modelos que representam os estados estacionário e transiente da separação entre a areia e o fluido foram identificados. Os experimentos foram executados segundo um planejamento fatorial 2k e foram realizados em uma unidade experimental em escala piloto com uma tela de 175 mesh. O modelo dinâmico foi obtido pela análise da resposta da peneira a perturbações individuais nas variáveis independentes avaliadas (força-g, concentração de sólidos e vazão de alimentação). Esses dados foram representados por funções de transferência de primeira ordem com tempo morto. Os resultados de umidade obtidos após a estabilização da resposta foram utilizados para a representação do teor em estado estacionário. O ponto de operação da peneira que proporcionou a obtenção de sólidos menos úmidos foi força-g (3,0), concentração da lama (5,0 %) e vazão da lama (13 kg/min). Uma diminuição na concentração de sólidos é capaz de dobrar o valor da umidade; em contrapartida, a vazão apresentou pouca influência no teor de umidade dos sólidos retidos. O sistema exibiu transições mais lentas após perturbações na força-g, entretanto o aumento da concentração de sólidos diminuiu significativamente o tempo dessa transição.