BOSCOV. J. A. Modelagem e desenvolvimento de um sistema de controle de combustão de biomassa de baixo custo. 2014. 110 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2015-02-27T17:16:36Z
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Previous issue date: 2014-01-31 / This dissertation presents a mathematical modelling and development of a low cost biomass combustion system for use in industrial boilers or other process that uses biomass as combustible for heating. The system uses the oxygen gas rate on the exhaust gases to verify the quality of the combustion process. With this information and with an information about the needs for energy on the heating process, a control strategy was developed to the biomass and air admission system. Due to the high cost of industrial oxygen analyzers, a new equipment was developed based on a vehicular lambda probe. Especial attention was given to the temperature control, including the modeling, simulation and project of a digital controller. The equipment was tested on a propane burning system and the results were compared with a calibrated and certificated industrial gas analyzer. The response curve was adjusted to improve the precision of the developed instrument. On a second moment, a simplified mathematical model was created for an industrial boiler and for a digital controller for the air and biomass admission. This model was simulated using real boiler parameters and the results achieved indicates a good performance of the system. / Este trabalho apresenta a modelagem e o desenvolvimento de um sistema de combustão de biomassa de baixo custo para ser utilizado em caldeiras geradoras de vapor ou em outros processos de aquecimento que utilizam biomassa na forma de cavacos de madeira ou pellets como combustível. A qualidade do processo de combustão é avaliada pelo teor de oxigênio nos gases de escape. A partir dessa informação e da necessidade de geração de calor do sistema, desenvolveu-se uma estratégia de controle para a admissão de combustível e de ar no processo. Uma vez que os analisadores de oxigênio industriais disponíveis no mercado possuem custo elevado, projetou-se e desenvolveu-se um analisador de oxigênio de baixo custo baseado em sondas lambda de uso veicular. Foi dada atenção especial ao controle de temperatura desta sonda. O trabalho envolveu a identificação de um modelo matemático para a mesma, assim como simulações para validação e projeto de um controlador digital que garanta um controle efetivo. O instrumento foi testado em um queimador de gás liquefeito de petróleo e sua resposta foi comparada e ajustada à resposta de um analisador industrial com certificado de calibração rastreado pelo Inmetro, obtendo-se resultados bem consistentes. Em um segundo momento desenvolveu-se uma modelagem matemática simplificada de uma caldeira geradora de vapor e de um sistema de controle digital de admissão de combustível e ar. O modelo foi simulado com os parâmetros de uma caldeira real e os resultados indicaram um desempenho bastante satisfatório.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/10854 |
| Date | 31 January 2014 |
| Creators | Boscov, Jaime Alex |
| Contributors | Barroso, Giovanni Cordeiro |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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