TCC TORRE DE RESFRIAMENTO CONTROLE

Introdução

Torres de Resfriamento
Remoção de parte do calor gerado em determinado processo
Contato direto entre água e o ar ambiente (fluxo contra-corrente)
Circulação da água em circuito semi-aberto
Aspiração do ar ambiente tipo mecânica induzida
80% Transferência de calor latente (Cheremisinoff, 1981)
20% Transferência de calor sensível
Principais equipamentos e instrumentos
Bomba de circulação
Ventiladores
Válvulas on-off de entrada/saída, sensores de nível, temperatura, condutividade

Figura 1: Esquema de uma torre de resfriamento de circulação induzida em contra-corrente.

TORRES DE RESFRIAMENTO
Vantagens
Investimento relativamente baixo em instalação e manutenção
Fácil operação (equipamentos e instrumentos)
Ambientalmente amigável (economia de água)
Desvantagens
Aplicação limitada (baixo ∆T, condições ambientais)
Tratamento adequado da água (concentração, formação de algas)
Reposição de água devido às perdas por evaporação, arraste e purgas
Investimento em melhorias (controle) difícil de justificar
SITUAÇÃO ATUAL
A maioria opera sem nenhum sistema de controle automatizado
Perdas com energia elétrica, água e produtos de tratamento
OBJETIVOS
Simular o funcionamento com um modelo de bancada
Modelo: torre de resfriamento + aquecedor (variação de processo)
Implementar sistema de controle de rotação dos ventiladores
Estudar o comportamento do sistema de controle – coleta de dados
Comparar resultados do sistema com e sem o controle
Comprovar redução de consumo de energia e água

ESTRATÉGIA DE CONTROLE
Instrumentos
Medição: PT-100 e conversor de sinal analógico TLZ35 (4-20 mA)
Controle: CLP Novus 1100 - 127 VAC
Atuação: Placa PWM 12 VDC – Motores dos ventiladores
Controle
PID com ação direta (ganhos Proporcional, Integral e Derivativo)
Gerenciamento por supervisório Elipse E3.
Comunicação Modbus RTU, via porta RS485
Variáveis
PV – Temperatura (°C)
MV – Rotação do motor do ventilador (%)