dc.creator.ID |
LUCENA, M. C. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/9694230124879374 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
LIMA, Antonio Marcus Nogueira. |
|
dc.contributor.advisor1ID |
LIMA, A. M. N. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/2237395961717699 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Os sistemas de compressão são utilizados no transporte, distribuição, exploração,
perfuração, refino, produção e injeção de petróleo e gás. Os sistemas de compressão usados na
indústria de Petróleo e Gás são baseados em compressores de elevado consumo energético (uma
unidade de compressão de uma Unidade de Processamento de Gás Natural que promove a
compressão de 85kgf/cm² para 150kgf/cm², consome da ordem de 4.098.566 kWh/mês);
usualmente, utilizam-se compressores do tipo centrífugo, axial ou alternativo. Nesse contexto,
o estudo de técnicas de controle que promovam a redução do consumo de energia em sistemas
de compressão enseja um tema atual, relevante e com perspectiva de efetivos impactos
econômicos. No caso dos sistemas de compressão baseados em compressores do tipo centrífugo
há o fenômeno do "surge", durante o qual há aumento do consumo de energia associado ao
comprometimento da integridade estrutural do sistema. O surge se caracteriza pela instabilidade
de operação, manifestando-se por meio de oscilações de pressão e vazão as quais podem
provocar falhas mecânicas. A mitigação do problema de surge evita a existência de oscilações
mecânicas indesejadas que podem comprometer a integridade estrutural de unidades de
compressão e consequentemente aumenta a segurança operacional. A utilização de técnicas de
controle proporciona um desempenho adequado, permite a maximização da eficiência
energética e, consequentemente, reduz as despesas com energia, reduzindo assim o custo de
produção. Os sistemas de controle de compressores centrífugos utilizam válvulas de reciclo
para mitigar o problema do surge. De modo geral, essas leis de controle não exploram o controle
de velocidade do acionador do compressor. O projeto da lei de controle do acionador enseja um
subsistema que contribui efetivamente na redução do consumo de energia do sistema de
compressão. Entretanto, há poucos estudos que explicitam o consumo energético em sistemas
de compressão. Assim, a partir do modelo do compressor centrífugo, este trabalho propõe
avaliar e conceber soluções de modelos em cascata capaz de realizar o controle de capacidade
e o controle anti-surge, de modo diferente do que é utilizado na indústria, integrando a isto, a
malha de controle da válvula de reciclo. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Elétrica. |
pt_BR |
dc.title |
Mitigação de Surge e sistemas de controle de compressores centrífugos. |
pt_BR |
dc.date.issued |
2017-02-17 |
|
dc.description.abstract |
Compression systems are used in the transmission, distribution, exploration, drilling,
refining, and production of oil and gas injection. Compression systems used in oil and gás
industry are based on high energy consumption compressors (a compression unit of a
processing unit of natural gás which promotes compression 85kgf/cm² to 150kgf/cm², consumes
on the order of 4,098,566 kWh / month); usually, centrifugal compressors, axial or reciprocating
type are used. In this context, the study of control techniques that promote the reduction of
energy consumption in compression systems gives rise to a current topic, relevant and with
perspective of effective economic impacts. In the case of the centrifugal compressor there is the
phenomenon of the "surge" during which there is an increase in energy consumption associated
with impairment of the system's structural integrity. The surge is characterized by unstable
operation, manifesting itself through pressure and flow fluctuations which may cause
mechanical failures. The mitigation of the surge problem avoids the presence of unwanted
mechanical oscillations that may compromise the structural integrity of compression units and
thus increases the operational safety. The use of control techniques provide adequate
performance, allow the maximization of energy efficiency and, consequently, reduce energy
costs, thereby reducing the production cost. The centrifugal compressor control system using
recycle valve to mitigate the surge problem. In general, these control laws do not exploit the
speed control of the compressor driver. The design of the actuator control law gives rise to a
subsystem that contributes effectively to reducing the compression system power consumption.
However, there are few studies which explain the energy consumption in compression systems.
Thus, from the centrifugal compressor model, this paper proposes to evaluate and develop
models of cascaded solutions capable of performing capacity control, and anti-surge control,
differently from that used in the industry, integrating yet, the valve control loop recycle. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18798 |
|
dc.date.accessioned |
2021-05-14T17:43:53Z |
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dc.date.available |
2021-05-14 |
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dc.date.available |
2021-05-14T17:43:53Z |
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dc.type |
Trabalho de Conclusão de Curso |
pt_BR |
dc.subject |
Compressor centrífugo |
pt_BR |
dc.subject |
Surge |
pt_BR |
dc.subject |
Fenômeno do Surge |
pt_BR |
dc.subject |
Controle em cascata |
pt_BR |
dc.subject |
Eficiência energética - sistemas de compressão |
pt_BR |
dc.subject |
Sistemas de controle de compressores centrífugos |
pt_BR |
dc.subject |
Controle de compressores |
pt_BR |
dc.subject |
Válvula de recibo |
pt_BR |
dc.subject |
Sistemas de compressão |
pt_BR |
dc.subject |
Indústria de petróleo - compressores |
pt_BR |
dc.subject |
Indústria de gás - compressores |
pt_BR |
dc.subject |
Problema de Surge |
pt_BR |
dc.subject |
Mitigação do problema do Surge |
pt_BR |
dc.subject |
Centrifugal compressor |
pt_BR |
dc.subject |
Comes up |
pt_BR |
dc.subject |
Surge Phenomenon |
pt_BR |
dc.subject |
Cascading control |
pt_BR |
dc.subject |
Energy efficiency - compression systems |
pt_BR |
dc.subject |
Control systems for centrifugal compressors |
pt_BR |
dc.subject |
Compressor control |
pt_BR |
dc.subject |
Receipt valve |
pt_BR |
dc.subject |
Compression systems |
pt_BR |
dc.subject |
Oil industry - compressors |
pt_BR |
dc.subject |
Gas industry - compressors |
pt_BR |
dc.subject |
Surge Problem |
pt_BR |
dc.subject |
Mitigation of the Surge problem |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
LUCENA, Mateus Costa. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Surge mitigation and control systems for centrifugal compressors. |
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dc.identifier.citation |
LUCENA, Mateus Costa. Mitigação de Surge e sistemas de controle de compressores centrífugos. 2017. 86f. (Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia), Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2017. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18798 |
pt_BR |