Balanço de Massa Online Aplicado no Controle de Rotação das Moendas

Com as plantas industriais sucroenergéticas cada vez mais complexas, e com a sua evolução contínua da automação e integração de novas tecnologias, como as da indústria “Indústria 4.0”. Temos visto que conceitos mais sofisticados de operação estão sendo introduzidos nos sistemas de controle de processos.

Neste contexto destaca-se o primeiro e único RTO do setor, que é o S-PAA. O processo produtivo real é modelado para obter o seu gêmeo digital, que captura informações em tempo real dos sistemas de operação e qualidade da planta e os utiliza numa modelagem baseada na termodinâmica e fluidodinâmica, tendo assim, uma excelente capacidade de predizer o equilíbrio e comportamento dos equipamentos e gerar os set-points de controle adequados para mantê-los os mais estáveis possíveis, permitindo alcançar uma maior capacidade de processamento e uma redução das perdas, seja qual for a qualidade da cana processada em cada momento.

Os resultados obtidos pelo S-PAA com a otimização global dos balanços de massa e energia da planta, aproveitando os trade-offs dos diversos setores é bem conhecido do setor, – bem como -, o seu payback atraente, sempre inferior a 90 dias.

Aplicações

No entanto, o balanço de massa também tem relevantes aplicações locais e em processos específicos, como nas moendas.

As configurações de triangulação de moendas são totalmente baseadas na quantidade de fibra que a mesma está preparada para processar, e para isso temos um balanço de massa como base desta configuração.

Vale destacar que ao longo da operação, a fibra processada muda consideravelmente e todo o sistema deve se adequar a estas mudanças.

Com base na variabilidade da quantidade de massa processada em dado instante, o S-PAA é capaz de calcular o balanço ao longo dos ternos e determinar quais faixas de rotação são mais adequadas para cada cenário de processamento.

Este Laço Fechado de Controle do S-PAA foi aplicado em um caso de moenda com apenas um acionamento para cada dois ternos, o que é um cenário ainda mais desafiador para a implementação deste tipo de controle do que em moendas com acionamentos individuais.

No caso aplicado, o Laço Fechado de Controle de Rotação das Moendas controla os limites máximos e mínimos das rotações das turbinas do 3 e 4º ternos e 5 e 6º ternos, fazendo as turbinas trabalharem com intervalos menores de aceleração e desaceleração, resultando numa maior estabilidade da pressão hidráulica do conjunto, melhora na extração e redução da variabilidade do vapor de escape gerado, devido a menor variação de velocidade durante a operação.

O Laço Fechado define os limites mínimos e máximos de rotação dos ternos conjugados três e quatro e, também, cinco e seis desta moenda. Assim, o sistema de controle de nível e oscilação dos rolos terá essa faixa para atuação. A figura 1 indica a integração realizada para este laço fechado.

Dessa maneira, o Laço diminuiu a quantidade de picos de rotação das turbinas, que ocorrem quando o sistema de controle atua para controlar os níveis dos “Donellys” ou a oscilação dos rolos.