UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
DESENVOLVIMENTO DE PROTÓTIPO DE SISTEMA CIP
ARTUR JORGE DONDA DE CASTRO
Uberlândia-MG 2019
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
DESENVOLVIMENTO DE PROTÓTIPO DE SISTEMA CIP
ARTUR JORGE DONDA DE CASTRO
Monografia de graduação apresentada à Universidade Federal de Uberlândia como parte dos requisitos necessários para a aprovação na disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso do curso de Engenharia Química.
Uberlândia-MG 2019
MEMBROS DA BANCA EXAMINADORA DA MONOGRAFIA DA DISCIPLINA TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO DE ARTUR JORGE DONDA DE CASTRO APRESENTADA À UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA, EM 15 DE FEVEREIRO DE 2019.
___________________________________ Prof. Dr. Rubens Gedraite Orientador- FEQUI/UFU
___________________________________ Prof.ª Dra. Márcia Gonçalves Coelho (FEQUI/UFU)
___________________________________ Vinicius Pimenta Barbosa
AGRADECIMENTOS
A g r a d e ç o a m i n h a f a m í l i a , p r i n c i p a l m e n t e a o s m e u s p a i s , p o r s e m p r e a c r e d i t a r e m e m m i m e m e a p o i a r e m e m q u a l q u e r s i t u a ç ã o . A g r a d e ç o t a m b é m o a p o i o d a m i n h a n a m o r a d a , d o s m e u s a m i g o s e d o m e u o r i e n t a d o r P r o f . D r . R u b e n s G e d r a i t e , s e m o s q u a i s e u n ã o e s t a r i a f i n a l i z a n d o m a i s e s t a e t a p a n a m i n h a v i d a . P o r ú l t i m o , a g r a d e ç o a o s p r o f e s s o r e s q u e f o r a m r e s p o n s á v e i s p o r m e t o r n a r e n g e n h e i r o . O b r i g a d o .SUMÁRIO
LISTA DE FIGURAS... i LISTA DE QUADROS... ii RESUMO... iii ABSTRACT... iv 1. INTRODUÇÃO... 011.1. Justificativa para a realização do Trabalho... 01
1.2. Objetivo... 02
1.3. Conteúdo e estrutura do texto... 02
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 04
3. MATERIAL E MÉTODOS... 09
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO... 19
5. CONCLUSÕES E SUGESTÕES... 21
LISTA DE FIGURAS
Figura 3.1 – Unidade experimental estudada ...9
Figura 3.2 – Seção de testes estudada ...10
Figura 3.3 – Amostrador utilizado no protótipo ...10
Figura 3.4 – Medidor de Condutividade ...12
Figura 3.5 – Tela principal do recurso Hyperterminal® ...13
Figura 3.6 – Tela do recurso "conectar-se a" ...13
Figura 3.7 – Tela de operação do recurso Hyperterminal® ...14
Figura 3.8 – Tela do recurso "Capturar texto" ...14
Figura 3.9 – Sensor de nível ultrassônico... ...15
Figura 3.10 – Elemento sensor de vazão...16
Figura 3.11 – Placa Arduino UNO®...17
Figura 4.1 –Condutividade elétrica da solução...19
Figura 4.2 – Nível de líquido no reservatório...20
LISTA DE QUADROS
RESUMO
E s t a m o n o g r a f i a t e m c o m o o b j e t i v o r e a l i z a r a a u t o m a ç ã o d e c o l e t a s d e d a d o s d e v a z ã o , d e n í v e l e d e c o n d u t i v i d a d e d e u m t í p i c o s i s t e m a d e l i m p e z a C l e a n - I n - P l a c e ( C I P ) – q u e c o n s i s t e n a l i m p e z a e m c i r c u i t o f e c h a d o s e m q u e a j a d e s m o n t e d o e q u i p a m e n t o – b u s c a n d o e n t e n d e r a c i n é t i c a d o p r o c e s s o . O p r o t ó t i p o u t i l i z a d o t e m a i n t e n ç ã o d e s i m u l a r u m a t u b u l a ç ã o c o m u m e m i n d ú s t r i a s d e l a t i c í n i o s e m a ç o i n o x i d á v e l . A a q u i s i ç ã o d e d a d o s f o i o b t i d a a t r a v é s d o h a r d w a r e A r d u i n o U N O ® c o m a u t i l i z a ç ã o d e s e n s o r e s d e n í v e l e v a z ã o , e n q u a n t o o s d a d o s d e c o n d u t i v i d a d e f o r a m c o l e t a d o s c o m o a u x í l i o d e u m c o n d u t i v í m e t r o d e b a n c a d a . O s r e s u l t a d o s o b t i d o s s ã o c o n s i d e r a d o s a c e i t á v e i s v i s t o q u e s i m u l a m b e m o e f e i t o f í s i c o , p o r t a n t o a a q u i s i ç ã o a u t o m á t i c a d e d a d o s e s t á s a t i s f a t ó r i a . P a l a v r a s - c h a v e : a u t o m a ç ã o i n d u s t r i a l , s i s t e m a d e l i m p e z a C I P , b a n c a d a e x p e r i m e n t a l .ABSTRACT
T h i s m o n o g r a p h a i m s t o p e r f o r m a n a u t o m a t i c d a t a a c q u i s i t i o n o f f l o w , l e v e l a n d c o n d u c t i v i t y v a l u e s o f a t y p i c a l C l e a n - I n - P l a c e s y s t e m ( C I P ) , l o o k i n g f o r t o u n d e r s t a n d t h e p r o c e s s ' k i n e t i c s . T h e u s e d p r o t o t y p e h a s t h e i n t e n t i o n o f s i m u l a t i n g a c o m m o n p i p e o n d a i r y i n d u s t r i e s m a d e o f s t a i n l e s s s t e e l . T h e d a t a a c q u i s i t i o n w a s d o n e t h r o u g h A r d u i n o U N O ® h a r d w a r e u s i n g l e v e l a n d f l o w s e n s o r s , w h i l e c o n d u c t i v i t y d a t a w e r e c o l l e c t e d w i t h t h e a i d o f a b e n c h t o p c o n d u c t i v i t y m e t e r . T h e r e s u l t s o b t a i n e d a r e c o n s i d e r e d a c c e p t a b l e s i n c e t h e y r e p r e s e n t a d e q u a t e l y t h e s y s t e m b e h a v i o r a n d t h e r e f o r e t h e a u t o m a t i c a c q u i s i t i o n o f d a t a w a s c o n s i d e r e d s a t i s f a c t o r y . . K e y w o r d s : i n d u s t r i a l a u t o m a t i o n , C I P s y s t e m , e x p e r i m e n t a l f a c i l i t yCapítulo 1
INTRODUÇÃO
O c o n s u m o d e p r o d u t o s a l i m e n t í c i o s i n d u s t r i a l i z a d o s v e m c r e s c e n d o s i s t e m a t i c a m e n t e n o s ú l t i m o s a n o s . N e s t e c e n á r i o , u m a d a s m a i o r e s p r e o c u p a ç õ e s d a i n d ú s t r i a a l i m e n t í c i a s e m p r e f o i a p r e s e r v a ç ã o d a q u a l i d a d e d e s e u s p r o d u t o s d u r a n t e e a p ó s s u a f a b r i c a ç ã o . A t u a l m e n t e s ã o u s a d a s v á r i a s t é c n i c a s d e p r e s e r v a ç ã o q u e i n i b e m o u e l i m i n a m a s t r a n s f o r m a ç õ e s q u í m i c a s , b i o q u í m i c a s e b i o l ó g i c a s i n d e s e j á v e i s n o s m e s m o s . A l é m d a c o n s e r v a ç ã o d o p r o d u t o , m u i t a a t e n ç ã o v e m s e n d o d a d a à h i g i e n i z a ç ã o d a s s u p e r f í c i e s d o s e q u i p a m e n t o s u t i l i z a d o s n a p r e p a r a ç ã o d o s a l i m e n t o s p a r a q u e n ã o h a j a a p r o l i f e r a ç ã o d e m i c r o r g a n i s m o s , c o n t a m i n a ç ã o p o r p r o d u t o s e s t r a n h o s a o p r o c e s s o ou r e s í d u o s d e p r o c e s s a m e n t o s a n t e r i o r e s .1.1 Justificativa para a realização do trabalho
A q u a n t i d a d e d e á g u a u t i l i z a d a n o s p r o c e s s o s d e l i m p e z a , e m e s p e c i a l n o s p r o c e s s o s C I P , v e m a u m e n t a n d o m u i t o a c a d a a n o , e m d e c o r r ê n c i a d a i n t e n s i f i c a ç ã o d a p r o d u ç ã o d e a l i m e n t o s . P o r s e t r a t a r d e u m t e m a d e f i n i d o p e l o s ó r g ã o s d e v i g i l â n c i a s a n i t á r i a , n ã o s ã o p o u p a d o s e s f o r ç o s p a r a a s s e g u r a r q u e o p r o c e s s o d e l i m p e z a d o s e q u i p a m e n t o s s e j a a d e q u a d o e a d e r e n t e a o s c r i t é r i o s e s t a b e l e c i d o s n a l e g i s l a ç ã o e m v i g o r . E n t r e t a n t o , e s t e f a t o t r a d i c i o n a l m e n t e i m p l i c a n a u t i l i z a ç ã o , p o r p a r t e d a c o m u n i d a d e i n d u s t r i a l , d e m a i o r q u a n t i d a d e d e
i n s u m o s d o q u e a q u e l e s q u e s e r i a m n e c e s s á r i o s e t e c n i c a m e n t e s u f i c i e n t e s p a r a a t e n d e r a o s r e q u i s i t o s t é c n i c o s e s t a b e l e c i d o s n a s l e i s . O c o n t a t o d o s a l i m e n t o s c o m s u p e r f í c i e s m a l h i g i e n i z a d a s p o d e a u m e n t a r a i n c i d ê n c i a d e m i c r o r g a n i s m o s p r e j u d i c a n d o s u a q u a l i d a d e e e l e v a n d o o s r i s c o s a o s q u a i s o s c o n s u m i d o r e s e s t ã o e x p o s t o s . A p r e s e n ç a d e r e s í d u o s t a m b é m o c a s i o n a p r o b l e m a s o p e r a c i o n a i s e m e q u i p a m e n t o s , c o m o , p o r e x e m p l o e m t r o c a d o r e s d e c a l o r , p o i s a c a r r e t a q u e d a n a e f i c i ê n c i a n a s t r o c a s t é r m i c a s e a u m e n t o d e p e r d a d e c a r g a d o s i s t e m a . E s s e s f a t o r e s s ã o s u f i c i e n t e s p a r a j u s t i f i c a r a i m p o r t â n c i a d a e x e c u ç ã o d e u m c o r r e t o p l a n o d e h i g i e n i z a ç ã o d o s i n s u m o s u t i l i z a d o s n o p r o c e s s a m e n t o d e a l i m e n t o s . P o r s e r e m p r o c e d i m e n t o s q u e r e q u e r e m p a r a d a s d e p r o d u ç ã o , o s p r o c e s s o s d e h i g i e n i z a ç ã o , m u i t a s v e z e s , s ã o r e a l i z a d o s d e f o r m a n e g l i g e n c i a d a p e l a s e m p r e s a s . P o r t a n t o , é d e f u n d a m e n t a l i m p o r t â n c i a q u e s e j a m e s t u d a d o s e o t i m i z a d o s , a t r a v é s d o e s t a b e l e c i m e n t o d a s c i n é t i c a s d e r e m o ç ã o d e r e s í d u o s d e c a d a e t a p a d o p r o c e s s o .
1.2 Objetivo
N e s t e t r a b a l h o é e s t u d a d a a a u t o m a ç ã o d e u m a b a n c a d a e x p e r i m e n t a l d e u m p r o t ó t i p o d e s i s t e m a d e l i m p e z a C IP , u t i l i z a d a p a r a r e p r e s e n t a r o c o m p o r t a m e n t o d a c i n é t i c a d e r e m o ç ã o d o s r e s í d u o s d e p r o d u t o a l i m e n t í c i o i n d u s t r i a l i z a d o d e p o s i t a d o s o b r e a s u p e r f í c i e d e s e ç ã o d e t e s t e c o n s t r u í d a e m a ç o i n o x i d á v e l A IS I - 3 1 6 .1.3 Conteúdo e Estrutura do texto
C o m o i n t u i t o d e s e a l c a n ç a r o o b j e t i v o p r o p o s t o n o t r a b a l h o , e s t a m o n o g r a f i a a p r e s e n t a a s e g u i n t e e s t r u t u r a :
N o C a p í t u l o 2 s ã o a p r e s e n t a d a s a r e v i s ã o b i b l i o g r á f i c a e a f u n d a m e n t a ç ã o t e ó r i c a s o b r e o t e m a d e s e n v o l v i d o n e s t a m o n o g r a f i a .
N o C a p í t u l o 3 s ã o a p r e s e n t a d o s o s m a t e r i a i s e a m e t o d o l o g i a u t i l i z a d o s p a r a o d e s e n v o l v i m e n t o d e s t a m o n o g r a f i a . N o C a p í t u l o 4 s ã o a p r e s e n t a d o s o s r e s u l t a d o s o b t i d o s c o m o m o d e l o p r o p o s t o s e n d o f e i t a a a n á l i s e . N o C a p í t u l o 5 é f e i t a a c o n c l u s ã o e a s s u g e s t õ e s p a r a f u t u r o s t r a b a l h o s . P o r ú l t i m o s ã o a p r e s e n t a d a s a s r e f e r ê n c i a s b i b l i o g r á f i c a s .
Capítulo 2
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
S e g u n d o o e s t u d o d e s e n v o l v i d o p o r B o t t ( 1 9 9 5 ) , a e f i c i ê n c i a d e u m a p l a n t a d e p r o c e s s o é r e d u z i d a , n a p r á t i c a , d e v i d o à f o r m a ç ã o d e d e p ó s i t o s e i n c r u s t a ç õ e s n a s s u p e r f í c i e s e m q u e o c o r r e t r a n s f e r ê n c i a d e c a l o r e t a m b é m e m o u t r a s s u p e r f í c i e s . E s t e p r o b l e m a é e s p e c i a l m e n t e g r a v e n a f a r m a c ê u t i c a e n a i n d ú s t r i a d e a l i m e n t o s , o n d e a i n c r u s t a ç ã o p o d e c o l o c a r e m p e r i g o a e s t e r i l i d a d e m i c r o b i a n a e a p u r e z a d o p r o d u t o . N a s i n d ú s t r i a s d e p r o c e s s a m e n t o d e l a t i c í n i o s s ã o g e r a l m e n t e u s a d a s a s s o l u ç õ e s a l c a l i n a s à b a s e d e h i d r ó x i d o d e s ó d i o ( N a O H ) p a r a l i m p a r a f i x a ç ã o p r o t e i c a . P r o c e s s o s d e l i m p e z a C I P , n o g e r a l , s ã o r e s p o n s á v e i s p o r a u m e n t a r o s c u s t o s e c o n ô m i c o s e a m b i e n t a i s . C o m e s t a v i s ã o , e m 2 0 1 3 , M . D i f e t a l . d e s e n v o l v e r a m u m e s t u d o c o m m a n e i r a s a l t e r n a t i v a s d e r e c i c l a r s o l u ç õ e s u t i l i z a d a s n o p r o c e s s o C I P , u m a v e z q u e o s t r a t a m e n t o s d e á g u a s ã o p o u c o s e f i c i e n t e s a a l t a s t e m p e r a t u r a s ( 8 0 -9 0 º C ) e p H e x t r e m o s ( 1 e 1 4 ) . N o d i t o e s t u d o u t i l i z o u - s e b e n t o n i t a d e s ó d i o , e m s u a f o r m a b r u t a o u a t i v a , p a r a a v a l i a r s e u p o t e n c i a l n a r e m o ç ã o d e m a t e r i a l o r g â n i c o e m i n e r a l d e t a i s s o l u ç õ e s . C o m v a r i a ç õ e s e m p H e t e m p e r a t u r a , o s a u t o r e s c o n c l u í r a m q u e a a ç ã o d a b e n t o n i t a d e s ó d i o s e b a s e i a n a c o m b i n a ç ã o d e a d s o r ç ã o e c a p a c i d a d e d e c a r g a , s e n d o e s t á ú l t i m a r e l a c i o n a d a a o p H . A e f i c i ê n c i a d e s s e p r o c e s s o d ea d s o r ç ã o / f l o c u l a ç ã o e c o a g u l a ç ã o f o i t e s t a d a c o m s u c e s s o u t i l i z a n d o s o l u ç õ e s q u e i m i t a m a s s o l u ç õ e s e n c o n t r a d a s n a s i n d ú s t r i a s d e l a t i c í n i o s . E m t o d a s a s i n d ú s t r i a s a l i m e n t í c i a s , d e v e - s e e x i s t i r a l i m p e z a p a r a g a r a n t i r a o p e r a ç ã o d a h i g i e n e . E n t r e t a n t o , c o m o a l i m p e z a n ã o é m u i t o b e m c o m p r e e n d i d a , W . L i u , Z . Z h a n g e P . J . F r y e r , e m 2 0 0 6 , r e a l i z a r a m u m e s t u d o d e m a n e i r a a m e l h o r a r e s s e e n t e n d i m e n t o . N o t r a b a l h o c i t a d o , o s a u t o r e s f i z e r a m u s o d e s o n d a s d e m i c r o m a n i p u l a ç ã o d e s e n v o l v i d a s c o m o o b j e t i v o d e m e d i r a f o r ç a n e c e s s á r i a p a r a r o m p e r e r e m o v e r o s d e p ó s i t o s d a s s u p e r f í c i e s . N e s t e c a s o f o i e s t u d a d o a s f o r ç a s p a r a r e m o v e r o s d e p ó s i t o s d e p a s t a d e t o m a t e d a s u p e r f í c i e , c o n s i d e r a n d o d i f e r e n t e s a l t u r a s d e d e p ó s i t o s d a s u p e r f í c i e . L u i , Z h a n g e F r y e r c h e g a r a m a o r e s u l t a d o q u e e m u m a a l t u r a p e q u e n a , o t r a b a l h o n e c e s s á r i o p a r a r e m o v e r o s d e p ó s i t o s a u m e n t a c o m a a l t u r a e é u m a f u n ç ã o d a n a t u r e z a d a s u p e r f í c i e , e n q u a n t o q u e p a r a u m m a i o r , o t r a b a l h o n e c e s s á r i o d i m i n u i c o m o a u m e n t o d a a l t u r a e n ã o é u m a f u n ç ã o d a s u p e r f í c i e . O u t r o t r a b a l h o q u e f o c a e m e n t e n d e r m e l h o r c o m o a c o n t e c e a l i m p e z a p e l o m é t o d o C I P é o e s t u d o d e S c h ö l e r e t a l . e m 2 0 0 6 , c u j o o f o c o f o i e m e n t e n d e r o s m e c a n i s m o s c o n t r o l a d o r e s d e p r o c e s s o s d e l i m p e z a s c o m p l e x o s . N o d i t o t r a b a l h o , o s a u t o r e s c o n d u z i r a m t e s t e s q u e c o m b i n a r a m g e o m e t r i a s c o m p l e x a s c o m r e s í d u o s d e a l i m e n t o s
c o m p l e x o s u s a n d o u m n o v o m é t o d o d e t e s t e b a s e a d o n a d e t e c ç ã o p o r f o s f o r e s c ê n c i a ( L P D ) . A s c o m b i n a ç õ e s f o r a m : - r e s í d u o d e a l i m e n t o c o e s i v o ; - g e o m e t r i a s d e c a n o s c o m p l e x a s ; - o b s e r v a ç ã o c o n t i n u a d o p r o c e s s o d e l i m p e z a . O s r e s u l t a d o s , c o l h i d o s c o m o a u x í l i o d e s i s t e m a s C F D m o s t r a r a m , s e g u n d o s o s a u t o r e s , q u e o p r o c e s s o d e l i m p e z a p o d e s e r d e s c r i t o c o m o c o n t r o l a d o p o r d i f u s ã o . T a i s c o n h e c i m e n t o s c o n t i d o s n e s s e t r a b a l h o s ã o e s s e n c i a i s , s e g u n d o S c h ö l e r e t a l . , p a r a a o t i m i z a ç ã o d e s s e t i p o d e p r o c e s s o c o n t e n d o , t a m b é m , d a d o s d a v a r i a ç ã o d e g e o m e t r i a s c o m p l e x a s d o s c a n o s , p o s s i b i l i t a n d o v i s u a l i z a r e f e i t o s d e s s a g e o m e t r i a o u d e s i g n s i n a p r o p r i a d o s p a r a l i m p e z a . E m l i n h a s g e r a i s , t e r o c o n h e c i m e n t o d e c o m o a l i m p e z a C IP é i n f l u e n c i a d a p o r f a t o r e s d e f l u x o , t e m p e r a t u r a e a f i n s é i m p o r t a n t e . O t r a b a l h o r e a l i z a d o e m 2 0 1 4 p o r B . S M e n g y u a n F a n t e v e c o m o o b j e t i v o a n a l i s a r o i m p a c t o d a s c a r a c t e r í s t i c a s d a s o l u ç ã o d e l i m p e z a t a i s c o m o f l u x o t e m p e r a t u r a e t e m p o d e r e s i d ê n c i a n a e f i c i ê n c i a d a r e m o ç ã o d e r e s í d u o s d e l e i t e d e t u b u l a ç õ e s d e a ç o i n o x . C o m b a s e n e s s a s i n f o r m a ç õ e s , o a u t o r p r e t e n d e u c r i a r u m a s é r i e d e r e c o m e n d a ç õ e s p a r a a u m e n t a r a e f i c i ê n c i a e n q u a n t o d i m i n u i n d o a á g u a e e n e r g i a u t i l i z a d a s . O s p a r â m e t r o s u t i l i z a d o s n e s t e e s t u d o i n d i c a m q u e o l i m i t e d a e f i c á c i a d a p r é l a v a g e m C I P é d e v i d o à f o r t e l i g a ç ã o m o l e c u l a r d e l e i t e -s u p e r f í c i e a q u a l n ã o p o d e -s e r c o m p l e t a m e n t e r e m o v i d a p e l a á g u a . O -s r e s u l t a d o s d e s t e e s t u d o i n d i c a r a m q u e a o t i m i z a ç ã o d o C I P c o n s i d e r a n d o t e m p o d e p r é - l a v a g e m , p a r â m e t r o s d e t e m p e r a t u r a e d e
f l u x o s ã o u m a a b o r d a g e m v i á v e l p a r a r e d u z i r o s c u s t o s d e á g u a e e n e r g i a . U m e s t u d o r e a l i z a d o p o r G r e d a i t e e t a l . e m 2 0 1 5 , s o b r e a c i n é t i c a d e r e m o ç ã o d e d e p ó s i t o s à b a s e d e p r o t e í n a s d e l e i t e , c o m p a r a n d o o s p r o c e s s o s c o m e s e m a a p l i c a ç ã o d e e l e t r ó l i s e , e m v a z õ e s d i f e r e n t e s . P a r a a a p l i c a ç ã o d o s e x p e r i m e n t o s e n v o l v e n d o e l e t r ó l i s e , f o i d e s e n v o l v i d a a a d a p t a ç ã o o n d e u m f i o c o n d u t o r p a s s e p e l o c e n t r o d o p r o t ó t i p o d e l i m p e z a ( P i e β l i n g e r - S c h w e i g e r , 2 0 0 1 ) . N o c a s o d e s i s t e m a s d e l i m p e z a C I P , o e q u i p a m e n t o d e p r o c e s s o a s e r l i m p o é u m d o s e l e t r o d o s , s e n d o n e c e s s á r i o i n t r o d u z i r u m m a t e r i a l m e t á l i c o e x t e r n o p a r a d e s e m p e n h a r a f u n ç ã o d o o u t r o e l e t r o d o . C h e n e t a l . ( 2 0 0 3 ) a f i r m a r a m q u e q u a n d o u m a t e n s ã o e l é t r i c a é a p l i c a d a a u m m a t e r i a l m e t á l i c o q u e a p r e s e n t e i n c r u s t a ç õ e s , e m u m t í p i c o s i s t e m a d e e l e t r ó l i s e , o c o r r e a r e m o ç ã o d e s t a s i n c r u s t a ç õ e s c o m m a i o r f a c i l i d a d e e m f u n ç ã o d a p r o d u ç ã o d e b o l h a s d e g á s o x i g ê n i o e h i d r o g ê n i o q u e s ã o p r o d u z i d o s n a s u p e r f í c i e d o s e l e t r o d o s . A s b o l h a s d o s g a s e s f o r m a d o s f o r n e c e m a e n e r g i a a d i c i o n a l n e c e s s á r i a p a r a q u e o c o r r a m e c a n i c a m e n t e o d e s a l o j a m e n t o d a s i n c r u s t a ç õ e s , s e j a m e l a s d e o r i g e m m i n e r a l o u o r g â n i c a . O s r e s u l t a d o s d e s s e e s t u d o m o s t r a r a m q u e a e l e t r ó l i s e f a c i l i t a a r e m o ç ã o d a i n c r u s t a ç ã o v a n t a j o s a m e n t e a t é c e r t o v a l o r d e v a z ã o , o q u a l d e v i d o a s f o r ç a s d e c i s a l h a m e n t o , t o r n a m r e d u z i d o s o u a t é d e s p r e z í v e i s o s e f e i t o s d a e l e t r ó l i s e n a l i m p e z a
N o a n o d e 2 0 1 6 , G e d r a i t e e t a l . t a m b é m r e a l i z a r a m u m e s t u d o q u e t e v e c o m o f o c o a c a r a c t e r i z a ç ã o d e u m a r e s p o s t a d e v a r i a ç ã o d e e n t r a d a n o s i s t e m a C I P . E s t e t r a b a l h o , e m q u e s t ã o , a b o r d o u o c o m p o r t a m e n t o d a e t a p a d e r e m o ç ã o d o s r e s í d u o s d e d e t e r g e n t e a l c a l i n o e m s i s t e m a s c l e a n - i n - p l a c e ( C I P ) e m r e s p o s t a a d e g r a u s d e a m p l i t u d e s p r e v i a m e n t e d e t e r m i n a d a s n a v a z ã o d e o p e r a ç ã o . A c i n é t i c a d a r e m o ç ã o f o i a v a l i a d a c o m b a s e n a v a r i a ç ã o d o v a l o r d o p H m e d i d o . A p a r t i r d a s r e s p o s t a s o b t i d a s , f o r a m i d e n t i f i c a d o s o s m o d e l o s d o t i p o F O P D T r e p r e s e n t a t i v o s d a d i n â m i c a d o p r o c e s s o e s t u d a d o p a r a e s t a s d i f e r e n t e s c o n d i ç õ e s . O s v a l o r e s d o s p a r â m e t r o s d o s m o d e l o s f o r a m o r i g i n a l m e n t e o b t i d o s c o m b a s e n a m e t o d o l o g i a b a s e a d a n a c u r v a d e r e s p o s t a d o s i s t e m a , s e n d o a j u s t a d o s d e m o d o m a n u a l p e l o m é t o d o d a t e n t a t i v a e e r r o . A p a r t i r d o s v a l o r e s i n i c i a l m e n t e o b t i d o s , f o r a m f e i t a s n o v a s a n á l i s e s d o s p a r â m e t r o s d o s m o d e l o s i d e n t i f i c a d o s , b u s c a n d o o t i m i z a r o c á l c u l o d o s v a l o r e s d o s p a r â m e t r o s . P a r a e s t e f i m , f o i a p l i c a d o o r e c u r s o d a m i n i m i z a ç ã o d a s o m a d o s q u a d r a d o s d o s e r r o s , u s a n d o o c ó d i g o d e o t i m i z a ç ã o n ã o l i n e a r d e g r a d i e n t e r e d u z i d o g e n é r i c o d i s p o n í v e l e m p l a n i l h a e l e t r ô n i c a . O s r e s u l t a d o s o b t i d o s e x p e r i m e n t a l m e n t e f o r a m c o m p a r a d o s c o m d a d o s d a l i t e r a t u r a . T a l c o m p a r a ç ã o d e r e s u l t a d o s s u g e r e r e p r e s e n t a t i v i d a d e e c o n d i z e m c o m o f e n ô m e n o . C o n s i d e r a n d o a s p e s q u i s a s r e a l i z a d a s n e s s a á r e a , p o d e - s e v e r q u e é d e f u n d a m e n t a l i m p o r t â n c i a d e d a d o s c o n f i á v e i s p a r a q u e s e j a
p o s s í v e l c o m p r e e n d e r a i n d a m a i s o s i s t e m a C I P . T e n d o i s s o e m m e n t e , o o b j e t i v o d e s s e t r a b a l h o é i m p l a n t a r a c o l e t a a u t o m á t i c a d e d a d o s d e f o r m a e l e t r ô n i c a p a r a q u e p o s s a t e r v a l o r e s c o n f i á v e i s d a s v a r i á v e i s c o n s i d e r a d a s .
Capítulo 3
MATERIAIS E MÉTODOS
P a r a o d e s e n v o l v i m e n t o d e s t e t r a b a l h o f o i u t i l i z a d a a u n i d a d e e x p e r i m e n t a l a p r e s e n t a d a n a F i g u r a 3 . 1 , e x i s t e n t e n a F a c u l d a d e d e E n g e n h a r i a Q u í m i c a d a U F U . N e s t a u n i d a d e , f o i u t i l i z a d a u m a s e ç ã o d e t e s t e s - t u b u l a ç ã o c o n s t r u í d a e m a ç o i n o x i d á v e l 3 1 6 , c o m 1 5 0 m m d e c o m p r i m e n t o e 1 5 m m d e d i â m e t r o i n t e r n o , c o n f o r m e m o s t r a d o n a F i g u r a 3 . 2 , s e n d o f e i t o e s c o a r a t r a v é s d a m e s m a , u m a s o l u ç ã o d e H i d r ó x i d o d e S ó d i o a 0 , 5 % p a r a r e p r o d u z i r u m a s i t u a ç ã o t i p i c a m e n t e v e r i f i c a d a n a i n d ú s t r i a d e a l i m e n t o s .Figura 3.1 – Unidade experimental estudada
Figura 3.2 – Seção de testes estudada (Fonte: O Autor) F o i u t i l i z a d a á g u a d e e n x á g u e , a r m a z e n a d a e m r e s e r v a t ó r i o c i l í n d r i c o c o m c a p a c i d a d e p a r a 2 0 L , p a r a r e m o v e r o s r e s í d u o s d e d e t e r g e n t e c o n t i d o s n a s e ç ã o d e t e s t e s . A á g u a d e e n x á g u e é t r a n s p o r t a d a s o b v a z ã o c o n s t a n t e , m e d i d a p o r m e i o d e u m r o t â m e t r o e p o r u m s e n s o r d e v a z ã o e l e t r ô n i c o . A r e g u l a g e m d o v a l o r d a v a z ã o é f e i t a p o r m e i o d o e m p r e g o d e u m a v á l v u l a m a n u a l . A p ó s d e i x a r a s e ç ã o d e t e s t e s , a á g u a d e e n x á g u e é f e i t a e s c o a r a t r a v é s d e u m a m o s t r a d o r , e s p e c i f i c a m e n t e a d a p t a d o p a r a a a p l i c a ç ã o , c o n f o r m e i l u s t r a d o n a F i g u r a 3 . 3 .
Figura 3.3 – Amostrador utilizado no protótipo
O r o t â m e t r o u s a d o p a r a a m e d i ç ã o d e v a z ã o p o s s u i e s c a l a g r a d u a d a d e 0 a 5 L / m i n , e s t a n d o o m e s m o s u p e r d i m e n s i o n a d o p a r a f i n s d e m e d i ç ã o , m a s q u e , a t r a v é s d e u m a j u s t e l i n e a r , s e r v i u p a r a b a s e d e c o m p a r a ç ã o . C o m p l e m e n t a r m e n t e , o s v a l o r e s d e v a z ã o s ã o a d q u i r i d o s p o r m e i o d e s e n s o r d e v a z ã o e l e t r ô n i c o , c a p a z d e m e d i r d e 1 a 3 0 L / m i n e e n v i a r s i n a l e l é t r i c o p r o p o r c i o n a l p a r a o s i s t e m a d e a q u i s i ç ã o d e d a d o s . F o r a m , t a m b é m , e m p r e g a d o s : u m m e d i d o r d e c o n d u t i v i d a d e d e b a n c a d a , d a m a r c a G E H A K A , m o d e l o C G 2 0 0 0 ; u m m i c r o c o m p u t a d o r d o t i p o P C C o r e 2 Q u a d p a r a e f e t u a r a l e i t u r a d o v a l o r d e c o n d u t i v i d a d e d a s o l u ç ã o e f l u e n t e d a s e ç ã o d e t e s t e s ; u m s e n s o r d e n í v e l d o t i p o u l t r a s s o m e u m a p l a c a m i c r o c o n t r o l a d a A r d u i n o U N O ® p a r a f a z e r a a q u i s i ç ã o d o s v a l o r e s d e n í v e l e v a z ã o d a á g u a n o i n t e r i o r d o r e s e r v a t ó r i o . A m e t o d o l o g i a u t i l i z a d a n o d e s e n v o l v i m e n t o d o t r a b a l h o f o i d i v i d i d a e m d u a s p a r t e s , a s a b e r : ( i ) - a q u e l a e m p r e g a d a p a r a a a u t o m a t i z a ç ã o d o p r o c e s s o d e c o l e t a e l e t r ô n i c a d e i n f o r m a ç õ e s s o b r e a s v a r i á v e i s d e p r o c e s s o c o n s i d e r a d a s e ( i i ) - a q u e l a e m p r e g a d a p a r a o d e s e n v o l v i m e n t o d o p r o g r a m a a r m a z e n a d o n a m e m ó r i a d a p l a c a d e a q u i s i ç ã o d e d a d o s . P r i m e i r a m e n t e , f o i e s t a b e l e c i d a a c o m u n i c a ç ã o e n t r e o c o n d u t i v í m e t r o d e b a n c a d a , m a r c a G E H A K A , m o d e l o C G 2 0 0 0 e o m i c r o c o m p u t a d o r . T a l m e d i d o r d e c o n d u t i v i d a d e f o i u s a d o c o m o u m a n a l i s a d o r c o n t í n u o . A t a x a d e a m o s t r a g e m f o i e s t a b e l e c i d a c o m o u s o d o r e c u r s o H y p e r t e r m i n a l ® d o W i n d o w s ® . N a F i g u r a 3 . 4 é m o s t r a d o o m e d i d o r d e c o n d u t i v i d a d e . O c o n d u t i v í m e t r o u t i l i z a d o p o s s u i u m a s a í d a d e d a d o s q u e e m p r e g a o p a d r ã o R S 2 3 2 , a q u a l p o s s i b i l i t a c o n e c t á - l o a c o m p u t a d o r e s o u o u t r o s e q u i p a m e n t o s c a p a z e s d e r e c e b e r d a d o s n o p a d r ã o A S C I I ( c a r a c t e r e s t e x t o ) . O s d a d o s s ã o l e i t u r a s e f e t u a d a s p e l o c o n d u t i v í m e t r o n a f u n ç ã o o n d e e s t i v e r o p e r a n d o .
Figura 3.4 – Medidor de Condutividade (Fonte: O Autor) N e s t e t r a b a l h o , o s d a d o s f o r a m t r a n s f e r i d o s c o n t i n u a m e n t e a u m a t a x a d e a p r o x i m a d a m e n t e 1 ( u m a ) l e i t u r a p o r s e g u n d o . F o r a m e m p r e g a d o s u m c a b o s e r i a l , c o m p i n a g e m 2 , 3 e 5 p a r a c o m u n i c a ç ã o e a p o r t a s e r i a l 1 - c o n d u t i v í m e t r o . A s e t a p a s a p r e s e n t a d a s n a s e q u ê n c i a f o r a m r e a l i z a d a s n o c o m p u t a d o r , c o m o a u x í l i o d o p r o g r a m a H y p e r t e r m i n a l ® ( M e l e r o J r , 2 0 1 1 ) . O p r i m e i r o i t e m c o n f i g u r a d o f o i a “ d e s c r i ç ã o d a c o n e x ã o ” , c o m o a p r e s e n t a d o n a F i g u r a 3 . 5 .
Figura 3.5 – Tela principal do recurso Hyperterminal®
(Fonte: O Autor)
N a s e q u ê n c i a , f o i c o n f i g u r a d o o i t e m “ c o n e c t a r - s e a ” , c o m o a p r e s e n t a d o n a F i g u r a 3 . 6 . A t e l a d e o p e r a ç ã o d o r e c u r s o H y p e r t e r m i n a l ® é m o s t r a d a , e n t ã o , n a F i g u r a 3 . 7 .
Figura 3.6 – Tela do recurso “conectar-se a”
Figura 3.7 – Tela de operação do recurso Hyperterminal® (Fonte: O Autor) Q u a n d o a l e i t u r a d o c o n d u t i v í m e t r o é f e i t a , a m e d i ç ã o é a p r e s e n t a d a n a t e l a p r i n c i p a l d o r e c u r s o H y p e r t e r m i n a l ® . Q u a n d o f o r n e c e s s á r i o s a l v a r o s d a d o s c o l e t a d o s , é u t i l i z a d a a o p ç ã o “ C a p t u r a r t e x t o ” , q u e c r i a u m a r q u i v o “ . t x t ” n o l o c a l d e s e j a d o e s a l v a o s d a d o s . T e r m i n a d a a c a p t u r a d e t e x t o o a r q u i v o p o d e j á p o d e s e r v i s u a l i z a d o . A t e l a d o r e c u r s o “ C a p t u r a r t e x t o ” é a p r e s e n t a d a n a F i g u r a 3 . 8 . F o i t a m b é m u t i l i z a d o u m s e n s o r d e n í v e l . O s e n s o r u s a d o é d o t i p o u l t r a s s ô n i c o , q u e é b a s t a n t e s i m p l e s d e i n s t a l a r e p r o g r a m a r p a r a f a z e r a l e i t u r a . E l e c o n s i s t e e m u m s e n s o r d e p r o x i m i d a d e q u e p e r m i t e d e t e c t a r d e f o r m a p r e c i s a , f l e x í v e l e c o n f i á v e l o b j e t o s d e m a t e r i a i s , f o r m a s , c o r e s e t e x t u r a s d i v e r s o s . A l é m d i s s o , e l e é c a p a z d e m e d i r d i s t â n c i a s e n t r e 2 a 5 0 0 c m c o m u m a p r e c i s ã o d e 0 , 3 c m . N a F i g u r a 3 . 9 é m o s t r a d o o s e n s o r .
Figura 3.8 – Tela do recurso “Capturar texto”
Figura 3.9 – Sensor de nível ultrassônico (Fonte: O Autor) O f u n c i o n a m e n t o d e s s e s e n s o r u l t r a s s ô n i c o b a s e i a - s e n a e m i s s ã o d e u m a o n d a s o n o r a d e a l t a f r e q u ê n c i a , e n a m e d i ç ã o d o t e m p o n e c e s s á r i o p a r a a r e c e p ç ã o d o e c o p r o d u z i d o q u a n d o e s t a o n d a a t i n g e a l g u m o b j e t o c a p a z d e r e f l e t i r o s o m . O s e n s o r e m i t e p u l s o s u l t r a s s ô n i c o s c i c l i c a m e n t e . Q u a n d o o o b j e t o r e f l e t e e s t e s p u l s o s , o e c o é d e t e c t a d o e i n t e r n a m e n t e c o n v e r t i d o e m u m s i n a l e l é t r i c o . A d e t e c ç ã o d o e c o i n c i d e n t e d e p e n d e d e s u a i n t e n s i d a d e e , p o r t a n t o , d a d i s t â n c i a e n t r e o o b j e t o e o s e n s o r u l t r a s s ô n i c o . E s t e s s e n s o r e s s e b a s e i a m n a m e d i ç ã o d o t e m p o d e p r o p a g a ç ã o d o e c o , i s t o é , o i n t e r v a l o d e t e m p o m e d i d o e n t r e a o n d a s o n o r a e m i t i d a e o r e t o r n o d a m e s m a . P a r a m e d i r a v a z ã o d a b o m b a f o i u t i l i z a d o u m p e q u e n o s e n s o r d e f l u x o , c o n s t i t u í d o p o r u m c o r p o d e v á l v u l a d e p l á s t i c o , u m r o t o r d e n t r o d ’ á g u a e u m s e n s o r d e e f e i t o H a l l . A m e d i ç ã o é f e i t a q u a n d o a á g u a f l u i a t r a v é s d o r o t o r , f a z e n d o - o g i r a r d e a c o r d o c o m a t a x a d e v a z ã o . E n t ã o o s e n s o r d e e f e i t o H a l l g e r a u m s i n a l d e i m p u l s o c o r r e s p o n d e n t e à v e l o c i d a d e . N a F i g u r a 3 . 1 0 é m o s t r a d o o s e n s o r d e f l u x o .
Figura 3.10 – Elemento sensor de vazão (Fonte: O Autor) O s e n s o r d e v a z ã o u t i l i z a d o p o s s u i 3 ( t r ê s ) f i o s p a r a l i g a ç ã o . D o i s s ã o d e s t i n a d o s a a l i m e n t a ç ã o e o o u t r o é o f i o r e s p o n s á v e l p o r g e r a r o s i n a l d e s c r i t o a n t e r i o r m e n t e , o u s e j a , d e a c o r d o a v e l o c i d a d e d o f l u i d o e s t e f i o e n v i a p a r a o m i c r o c o n t r o l a d o r u m s i n a l e l é t r i c o c o r r e s p o n d e n t e à v e l o c i d a d e . P a r a f a z e r a l e i t u r a d o s s e n s o r e s f o i u t i l i z a d a a p l a c a A r d u i n o U N O ® . O A r d u i n o U N O ® é u m p r o j e t o q u e e n g l o b a s o f t w a r e e h a r d w a r e e t e m c o m o o b j e t i v o f o r n e c e r u m a p l a t a f o r m a f á c i l p a r a p r o t o t i p a ç ã o d e p r o j e t o s i n t e r a t i v o s , u t i l i z a n d o u m m i c r o c o n t r o l a d o r q u e é b a s e a d o n o A T m e g a 3 2 8 . A l i n g u a g e m d e p r o g r a m a ç ã o u s a d a é a l i n g u a g e m C / C + + . A m a i o r v a n t a g e m d o A r d u i n o ® f r e n t e a o s d e m a i s m i c r o c o n t r o l a d o r e s é s u a s i m p l i c i d a d e , t a n t o e m m a n i p u l a r o h a r d w a r e c o m o p a r a p r o g r a m á - l o , a l é m d o f a t o d e s e r u m s o f t w a r e l i v r e . O m o d e l o s u g e r i d o é o A r d u i n o U N O ® , q u e p o s s u i 1 4 p i n o s d i g i t a i s d e e n t r a d a / s a í d a , d o s q u a i s 6 p o d e m s e r u s a d o s c o m o s a í d a s P W M , 6 e n t r a d a s a n a l ó g i c a s , u m c o n e c t o r p a r a a l i m e n t a ç ã o , d e n t r e o u t r a s c a r a c t e r í s t i c a s . A p l a c a p o d e s e r v i s u a l i z a d a n a F i g u r a 3 . 1 1 . P o r f i m é s u g e r i d o o u s o d e u m i n v e r s o r d e f r e q u ê n c i a , q u e é u m e q u i p a m e n t o b a s t a n t e d i f u n d i d o e m i n s t a l a ç õ e s i n d u s t r i a i s d e s t i n a d o s a o c o n t r o l e e v a r i a ç ã o d e v e l o c i d a d e d e m o t o r e s e l é t r i c o s d e i n d u ç ã o
t r i f á s i c o s . A a p l i c a ç ã o c o n s i s t e e m c o n t r o l a r a v e l o c i d a d e d a b o m b a c e n t r í f u g a d a p l a n t a C I P d e s t e t r a b a l h o . A s s i m , d e v e - s e e s c o l h e r u m i n v e r s o r d e f r e q u ê n c i a c o m t e n s ã o n o m i n a l d e 2 2 0 V e c o r r e n t e n o m i n a l s u p e r i o r a 1 6 , 1 2 A . P o r t a n t o , o i n v e r s o r s u g e r i d o é o m o d e l o C F W 0 8 d a W E G ® , d e s t i n a d o p a r a o a c i o n a m e n t o d e m o t o r e s t r i f á s i c o s n a f a i x a d e p o t ê n c i a d e 0 , 2 5 a 2 0 c v e é c a p a z d e f o r n e c e r a l i m e n t a ç ã o d e 2 2 0 V c o m c o r r e n t e d e s a í d a v a r i á v e l e n t r e 1 , 0 a 3 3 A . N a p r ó p r i a d e s c r i ç ã o d o e q u i p a m e n t o e s c o l h i d o é m e n c i o n a d o q u e u m a d a s a p l i c a ç õ e s d o m e s m o é j u s t a m e n t e o c o n t r o l e d e v e l o c i d a d e d e b o m b a s c e n t r í f u g a s .
Figura 3.11 – Placa Arduino UNO®
(Fonte: O Autor)
N o Q u a d r o 4 . 1 é a p r e s e n t a d o o p r o g r a m a d e s e n v o l v i d o p a r a a m o n i t o r a ç ã o d a s v a r i á v e i s e m e s t u d o .
Quadro 4.1 – programa no Arduino UNO®
Programa sensor Ultrassônico #include <Ultrasonic.h>
#define pino_trigger 4 #define pino_echo 5
Ultrasonic ultrasonic(pino_trigger, pino_echo);
voidsetup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("Lendo dados do sensor:"); } voidloop() { floatcmMsec, inMsec; longmicrosec = ultrasonic.timing(); cmMsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::CM); inMsec = ultrasonic.convert(microsec, Ultrasonic::IN); Serial.print("Distancia em cm: "); Serial.print(cmMsec);
Serial.print(" - Distancia em polegadas: "); Serial.println(inMsec);
delay(1000); }
Programa elemento sensor de vazão volatile int NbTopsFan;
int Calc; int hallsensor = 2; void rpm () { NbTopsFan++; } { pinMode(hallsensor, INPUT); Serial.begin(9600); attachInterrupt(0, rpm, RISING); } { NbTopsFan = 0; sei(); delay (1000); cli(); Calc = (NbTopsFan * 60 / 7.5); Serial.print (Calc, DEC); Serial.print (" L/h\r\n"); }
Capítulo 4
RESULTADOS OBTIDOS E DISCUSSÃO
N a F i g u r a 4 . 1 é a p r e s e n t a d o o c o m p o r t a m e n t o t e m p o r a l d a v a r i á v e l c o n d u t i v i d a d e e l é t r i c a d a s o l u ç ã o , c o n s i d e r a n d o o s v a l o r e s l i d o s p e l o c o n d u t i v í m e t r o e t r a n s f e r i d o s p a r a o s i s t e m a d e a q u i s i ç ã o d e d a d o s v i a H y p e r t e r m i n a l ® . C o m o p o d e - s e n o t a r , o s v a l o r e s t e m p o r a i s d a c o n d u t i v i d a d e s e m a n t ê m p r a t i c a m e n t e c o n s t a n t e s , c o m p o u c o s r u í d o s - v a r i a ç õ e s d e p i c o s e v a l e s n o g r á f i c o . 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 0 100 200 300 400 C o n d u ti vi d ad e (m S/ cm ) t (segundos)
Figura 4.1 – Condutividade elétrica da solução
(Fonte: O Autor) N a F i g u r a 4 . 2 é a p r e s e n t a d o o c o m p o r t a m e n t o t e m p o r a l d o n í v e l d e l i q u i d o n o i n t e r i o r d o r e s e r v a t ó r i o , c o n s i d e r a n d o o s v a l o r e s l i d o s p e l o A r d u i n o U N O ® . O g r á f i c o r e p r e s e n t a o q u e o c o r r e u f i s i c a m e n t e n o e x p e r i m e n t o p r o p o s t o . E m a p r o x i m a d a m e n t e 1 0 0 s e g u n d o s , a b r i u - s e a v á l v u l a d a l i n h a d e s e s s ã o d e t e s t e s . E e m a p r o x i m a d a m e n t e 4 0 0 s e g u n d o s , a b r i u -s e m a i -s a v á l v u l a , o c a -s i o n a n d o n u m e -s v a z i a m e n t o m a i o r n o t a n q u e
0 5 10 15 20 25 0 200 400 600 800 N iv el (c m ) t (segundos)
Figura 4.2 – Nível de líquido no reservatório
(Fonte: O Autor) N a F i g u r a 4 . 3 é a p r e s e n t a d o o c o m p o r t a m e n t o t e m p o r a l d a v a z ã o , c o n s i d e r a n d o o s v a l o r e s l i d o s p e l o A r d u i n o U N O ® . E s t e g r á f i c o , e m c o m p l e m e n t o a o a n t e r i o r , d e m o n s t r a b e m a s d u a s v a r i a ç õ e s n a v a z ã o a p l i c a d a s e m a p r o x i m a d a m e n t e 1 0 0 e 4 0 0 s e g u n d o s . D i f e r e n t e m e n t e d o p r i m e i r o g r á f i c o , a m b o s g r á f i c o s d a s f i g u r a s 4 . 2 e 4 . 3 a p r e s e n t a m r u í d o s m a i o r e s , o n d e n e s s e ú l t i m o o c o r r e d e m a n e i r a m a i s a c e n t u a d a . 0 50 100 150 200 250 300 0 200 400 600 800 1000 V a zã o (L /h ) t (segundos)
Figura 4.3 – Vazão de líquido
Capítulo 5
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
A m o n t a g e m d o p r o t ó t i p o d e s i s t e m a C I P f o i r e a l i z a d a c o m s u c e s s o e f u n c i o n o u d e m a n e i r a a d e q u a d a e c o e r e n t e . A i n s t r u m e n t a ç ã o u t i l i z a d a f o i b a s t a n t e s i m p l e s e a p r e s e n t o u r e s u l t a d o s c o n s i d e r a d o s s a t i s f a t ó r i o s . A c o l e t a e l e t r ô n i c a d o s v a l o r e s d a s v a r i á v e i s d e p r o c e s s o d e i n t e r e s s e f o i r e a l i z a d a c o m s u c e s s o . C o m o s e p o d e c o n s t a t a r , a c o n d u t i v i d a d e s e m a n t e v e c o n s t a n t e e c o m p o u c o r u í d o , o q u e e r a e s p e r a d o u m a v e z q u e o f l u i d o n ã o s o f r e u v a r i a ç ã o e m s u a c o m p o s i ç ã o . J á o s v a l o r e s c o l h i d o s r e p r e s e n t a d o s n a s f i g u r a s q u e r e p r e s e n t a m o n í v e l e a v a z ã o , a p r e s e n t a m u m n í v e l d e r u í d o , o q u a l n ã o c o m p r o m e t e u a c o n f i a b i l i d a d e d o s r e s u l t a d o s o b t i d o s c o m o p r o t ó t i p o , p o i s e s t e s c o r r e s p o n d e m q u a n t i t a t i v a m e n t e à t e n d ê n c i a d o f e n ô m e n o f í s i c o . T a i s r u í d o s a o f i n a l p o d e m s e r j u s t i f i c a d o s p e l a f o r m a ç ã o d e v ó r t i c e s n o t a n q u e d e a r m a z e n a m e n t o q u a n d o e s t e f i c a p e r t o d o f i n a l d e s e u c o n t e ú d o . O s v ó r t i c e s p o d e m t e r a f e t a d o a s s i m c o m o o m e d i d o r u l t r a s s ó n i c o d e n í v e l , c o m o t a m b é m o m e d i d o r d e v a z ã o c o m a p o s s i b i l i d a d e d e b o l h a s n a c o r r e n t e . C o m o e s t e m e d i d o r f o i c r i a d o p a r a s e r p r e c i s o e m a p e n a s p a r a u m a f a s e , a e x i s t ê n c i a d e s s a s b o l h a s p o d e s e r a f o n t e d o r u í d o . S e r i a n e c e s s á r i o p o s t e r i o r r e f i n a m e n t o d a e t a p a d e c o n d i c i o n a m e n t o d o s s i n a i s a d q u i r i d o s , v i s a n d o f i l t r a r o r u í d o , c o m o t a m b é m a i n s t a l a ç ã o d e c h i c a n a s p a r a d i m i n u i r o e f e i t o d o v ó r t i c e , d e m o d o a p e r m i t i r m e l h o r r e p r e s e n t a t i v i d a d e d o p r o c e s s o .REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
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