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Title: Simulação dinâmica de uma mistura de gases combustíveis industriais utilizando controle multivariável sem restrições
Authors: Batista, Ageu Ícaro da Silva
Keywords: Simulação;Simulation;controle;Multivariável;MATLAB® R2014a;Aspen HYSYS® V7.3;Control;Multivariable;MATLAB® R2014a;Aspen HYSYS® V7.3
Issue Date: 24-Nov-2015
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: BATISTA, Ageu Icaro da Silva.Simulação dinâmica de uma mistura de gases combustíveis industriais utilizando controle multivariável sem restrições. 2015. 92f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química), Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2015.
Portuguese Abstract: Este trabalho lida com um caso de literatura e envolve simulação, onde correntes de gases combustíveis que entram num header, uma rede de dutos de volume fixo, devem ser controladas dentro de limites específicos. Tem-se duas correntes que não tem composição fixa, TG1 (Tail Gas 1) e TG2 (Tail Gas 2), que comumente seriam queimadas, então não tem valor comercial, e quatro correntes de alimentação de composição fixa: GN (Gás Natural), GR (Gás Reformado), H2 (Hidrogênio) e N2 (Nitrogênio). No header essas seis correntes serão misturadas de modo que na saída dele vai ser obtido uma corrente de gás combustível com propriedades como: HHV (Higher Heating Value) e WI (Wobbe Index); de acordo com o que seria exigido por uma indústria. Essas propriedades informam sobre a qualidade do gás combustível, se ele terá bom desempenho na queima, pois elas envolvem o poder calorífico nas suas equações. A simulação é feita em dois softwares: no simulador de processos químicos Aspen HYSYS® V7.3 e no MATLAB® R2014a com mpctool. Para controlar a vazão das seis correntes, foi utilizado um controlador multivariável, MPC (Model Predictive Control), necessitando do modelo do processo, que foi introduzido as funções de transferência para as propriedades HHV e WI das seis correntes. Os resultados obtidos demonstram que o uso de um controle preditivo pode aumentar o valor da propriedade HHV (Higher Heating Value) de 15,73 MJ/Nm³ para 16,75 MJ/Nm³, essa que indica o poder calorífico do gás, tendo ele assim uma melhor qualidade.
Abstract: This paper deals with a case of literature and involves simulation, where currents of combustible gases entering a header, a network of fixed volume of products must be controlled within specified limits. There are two streams which have no fixed composition, TG1 (Tail Gas 1), TG2 (Tail Gas 2), which is commonly-laughing burned so has no commercial value and four fixed composition of feed streams: natural gas (Gas Natural), GR (reformed gas), H2 (hydrogen) and N2 (nitrogen). In the header of these six currents are mixed so that in the left-it will be obtained a gas stream with fuel properties as HHV (Higher Heating Value) and WI (Wobbe Index); according to what would be required by an industry. These properties provide information about the quality of fuel gas, whether he has good performance in burning because they involve the calorific value in their equations. The simulation is done in two software: the chemical process simulator Aspen HYSYS® V7.3 and MATLAB® R2014a with mpctool. To control the flow of the six chains, we used a multivariable controller, MPC (Model Predictive Control), requiring the process model, which was introduced the transfer functions for HHV and WI properties of six chains. The results show that the use of a predictive control can increase the value of property HHV (Higher Heating Value) of 15.73 MJ / Nm³ to 16.75 MJ / Nm³, this indicates that the calorific value of the gas, taking it well better quality.
URI: http://monografias.ufrn.br/jspui/handle/123456789/1864
Other Identifiers: 2011059725
Appears in Collections:Engenharia Química

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