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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37193
Tipo: Tese
Título: Sistema de controle e instrumentação da simulação dinâmica dos processos de sorção e dessorção em ciclos de refrigeração por adsorção física
Autor(es): Machado, Moacir Martins
Orientador: Belo, Francisco Antônio
Orientador: Leite, Antonio Pralon Ferreira
Orientador: Santos, Carlos Antonio Cabral dos
Orientador: Silva, Simplicio Arnaud da
Orientador: Lima, Francisco Marconi Cavalcanti de
Orientador: Grilo, Marcelo Bezerra
Resumo: Este trabalho descreve o projeto e a construção de um protótipo de refrigerador por adsorção física que utiliza o par carvão ativado-metanol. O metanol circula em um sistema fechado e sob vácuo. O protótipo do refrigerador adsortivo é constituído por três partes principais, a saber: (1) reator, adsorvedor tubular de aço inox com leito adsortivo de carvão ativado; (2) condensador/evaporador em um único componente; (3) tubulação de aço inox e mangueira flexível para interligar o adsorvedor ao condensador/evaporador. Para a dessorção do fluido refrigerante empregou-se o método de regeneração por temperatura (Thermal Swing Adsorption - TSA). Desenvolveu-se um aquecedor resistivo, que envolve o reator, e realiza a dessorção do metanol. O evaporador apóia-se sobre uma balança semi- analítica que está interligada a um computador. Foi projetado, simulado, montado e validado diversos circuitos eletrônicos utilizados no protótipo do refrigerador. Todo o aparato experimental é supervisionado e controlado por um programa computacional especialmente desenvolvido. Utilizou-se a instrumentação virtual, implementada em um computador, para substituir a maior parte dos equipamentos necessários à medição e ao controle do sistema. As medidas da temperatura e da pressão do leito adsortivo são realizadas em tempo real. Uma balança semi-analítica interligada ao computador é utilizada para medir, em tempo real, a massa de álcool durante o ciclo termodinâmico de adsorção/dessorção. Adotou-se o algoritmo PID (proporcional/integral/derivativo), como estratégia de controle. O PID faz parte do programa computacional desenvolvido. A coleta dos dados experimentais e suas respectivas correlações possibilitam determinar os parâmetros da equação de Dubinin-Astakhov, que representa o equilíbrio termodinâmico do par adsortivo empregado. O estado termodinâmico, definido pela temperatura e pressão do leito adsortivo, bem como a quantidade de metanol adsorvida em cada ciclo, são supervisionados em tempo real, por um programa computacional idealizado no ambiente gráfico de programação denominado LabView.
Abstract: This work describes the project and the construction of a refrigerator prototype for physical adsorption that uses the pair charcoal activate-methanol. The methanol circulates in a closed system and under vacuous. The prototype of the adsorptive refrigerator is constituted by three main parts: (1) reactor of stainless steel with activated charcoal; (2) condenser/evaporator in a single component; (3) piping of stainless steel and flexible hose. The regeneration method for the adsorbato is Thermal Swing Adsorption - TSA. A resistive heater was projected, that involves the reactor, and it accomplishes the desorption of the methanol. The evaporator is on the semi-analytical scale that is linked to a computer. It was projected, simulated, mounted and validated several electronic circuits used in the refrigerator. The experiment is supervised and controlled by a computational program. The virtual instrumentation was used to substitute most of the equipments used for measurement and control of the system. The measures of the temperature and of the pressure of the adsorptive bed are accomplished in real time. A semi-analytical scale is used to measure, in real time, the mass of alcohol during the thermodynamic. The used controller was PID (proportional/integral/derivative). The collection of the experimental data and their respective correlations make possible to determine the parameters of the equation of Dubinin-Astakhov, that it represents the pair's used adsortivo thermodynamic balance. The thermodynamic state, defined for the temperature and pressure of the adsortive bed, as well as the amount of methanol in each cycle, they are supervised in real time, for a program computacional idealized in the graphic atmosphere of programming denominated LabView.
Palavras-chave: Refrigeração por adsorção
Refrigerador - Protótipo - Simulação
Instrumentação virtual
Cooling for adsorption
Refrigerator - Prototype - Simulation
Virtual instrumentation
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Engenharia Mecânica
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37193
Data do documento: 26-Mai-2008
Aparece nas coleções:Centro de Tecnologia (CT) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica

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