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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Controle de velocidade em uma linha de ar utilizando microcontrolador
Título(s) alternativo(s): Speed control in an air line using microcontroller.
Autor(es): Fernandes, Henrique Borges
Primeiro Orientador: Lourenço, Giovani Aud
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Bernardeli, Victor Regis
metadata.dc.contributor.referee1: Lourenço, Giovani Aud
metadata.dc.contributor.referee2: Santos Jr, Josemar Alves dos
metadata.dc.contributor.referee3: Souza, Marcelo Gustavo de
Resumo: Atualmente, processos automatizados tem se tornado cada vez mais indispensáveis, sejam eles para aumentar a produtividade, reduzir perdas ou garantir a qualidade de um processo ou produto. Na indústria, muitas aplicações necessitam do controle de velocidade, dentre as quais se destacam as operações de secagem e transporte pneumático. Em um secador a velocidade é muito importante no controle da taxa de secagem dos materiais enquanto nos transportadores pneumático em fase diluída existe uma velocidade mínima de transporte que se altera dependendo do material. Portanto, a utilização de controladores de velocidade se torna muito importante para alguns processos industriais, motivando muitas instituições de ensino a trabalharem com estes sistemas no sentido de proporcionar aos alunos atividades práticas que remetam a casos reais da indústria. Assim, o objetivo deste trabalho foi construir uma bancada experimental que permitisse aos usuários controlar a velocidade do ar em uma linha através de um ventilador centrífugo. Para isto, um supervisório foi desenvolvido no sentido de acompanhar em tempo real o controle do processo. Um pitot foi instalado no centro da tubulação, sendo os dados de velocidade medidos neste ponto. Constatou-se, como apresentado na literatura, que a instalação de um pitot no centro da tubulação é suficiente para determinação da velocidade média. Nos experimentos realizados foram definidas seis rotações do ventilado centrífugo (1688, 1990, 2300, 2620, 2945 e 3480 rpm) com o intuito de avaliar as diferenças nos perfis de velocidade, mas o que foi identificado é que para as condições experimentais estudadas não houve variação significativa. Assim, é possível concluir que para a faixa de velocidades estudadas, uma única equação para determinação da velocidade média é suficiente. Este estudo, portanto, confirma a facilidade em se determinar a vazão volumétrica do transporte de ar em dutos, haja vista a simplicidade em se determinar a velocidade média, principalmente quando se trata de escoamento em regime turbulento, com Re (Número de Reynolds) > 4000, em que os perfis de velocidade não sofrem diferenças significativas. A unidade experimental com o sistema de aquisição de dados e controle da velocidade de ar na linha atenderá aos cursos de Engenharia Elétrica e de Controle e Automação do Instituto Federal de Goiás, Câmpus Itumbiara, contribuindo para melhoria do laboratório de processos industriais.
Abstract: Currently, automated processes have become increasingly indispensable, whether they are to increase productivity, reduce losses or guarantee the quality of a process or product. In industry, many applications require speed control, among which drying and pneumatic conveying operations stand out. In a dryer, speed is very important in controlling the drying rate of materials, while in dilute phase pneumatic conveyors there is a minimum transport speed that changes depending on the material. Therefore, the use of speed controllers becomes very important for some industrial processes, motivating many educational institutions to work with these systems in order to provide students with practical activities that refer to real cases in the industry. Thus, the objective of this work was to build an experimental bench that would allow users to control the air speed in a line through a centrifugal fan. For this, a supervisor was developed in order to monitor the process control in real time. A pitot was installed in the center of the pipeline, and velocity data was measured at this point. It was found, as presented in the literature, that the installation of a pitot in the center of the pipe is sufficient to determine the average velocity. In the experiments carried out, six rotations of the centrifugal fan were defined (1688, 1990, 2300, 2620, 2945 and 3480 rpm) in order to evaluate the differences in the velocity profiles, but what was identified is that for the experimental conditions studied there was no significant variation. Thus, it is possible to conclude that for the range of speeds studied, a single equation to determine the average speed is sufficient. This study, therefore, confirms the ease of determining the volumetric flow of air transport in ducts, given the simplicity of determining the average velocity, especially when dealing with flow in a turbulent regime, with Re (Reynolds number) > 4000, in that the velocity profiles do not suffer significant differences. The experimental unit with the data acquisition and air velocity control system on the line will attend the Electrical Engineering and Control and Automation courses at the Federal Institute of Goiás, Campus Itumbiara, contributing to the improvement of the industrial process laboratory.
Palavras-chave: Fenômenos de transporte.
Transport phenomena.
Microcontroladores.
Microcontrollers.
Transporte pneumático.
Pneumatic transport.
Controle de velocidade.
Speed ​​control.
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Insitituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás
Sigla da Instituição: IFG
metadata.dc.publisher.department: Câmpus Itumbiara
Citação: FERNANDES, Henrique Borges. Controle de velocidade em uma linha de ar utilizando microcontrolador. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação) – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás - IFG, Itumbiara, 70p. 2022.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ifg.edu.br:8080/handle/prefix/1252
Data do documento: 11-Jul-2022
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