Sistema híbrido ultrassônico-capacitivo para análise da qualidade de óleo combustível - CAMPOS, Mateus Mendes (2022)
Os óleos combustíveis (OCs) são explorados para produção de energia elétrica em usi nas termoelétricas (UTEs), devido, principalmente, ao seu poder de combustão. Fatores econômicos também influenciam no uso dos OCs para geração energética, entre eles, o baixo custo por conteúdo energético, a disponibilidade devido a matéria-prima, facilidade de transporte e armazenamento, baixo custo operacional e de investimento, entre outros. O poder de produzir energia dos óleos combustíveis é definido pelo seu poder calorí fico e está diretamente ligado à sua qualidade, como a massa específica, e a presença de contaminantes, como a água. Um óleo combustível com propriedades diferentes das espe radas/especificadas podem não só diminuir o poder calorífico, mas, também, pode causar danos aos equipamentos das UTEs, como corrosões e desgastes mecânicos. Logo, a análise da qualidade de óleos combustíveis é de grande importância para as UTEs. Este trabalho propõe uma metodologia para estimar três parâmetros da qualidade de óleos combustíveis: a massa específica, o teor de água em óleo e o poder calorífico. A metodologia proposta desenvolveu um sistema que dispõe de técnicas como a ultrassônica, capacitiva e de me dição de temperatura para estimar os parâmetros de qualidade. O sistema ultrassônico baseia-se no tempo de propagação das ondas ultrassônicas para estimar duas grandezas, a velocidade do som e a vazão do fluido. O sistema capacitivo correlaciona a variação da capacitância com o teor de água em óleo, partindo da associação existente entre sensor, óleo combustível e água. Os dados de medição de temperatura são utilizados em conjunto com os dados de velocidade do som para compensar o efeito da temperatura na estimativa de massa específica. Em posse das informações de temperatura e velocidade do som, e utilizando um algoritmo de classificação, desenvolveu-se um método para reconhecer a similaridade existente entre o OC em análise e as informações de OCs de uma base de dados. Com o resultado da classificação, obtém-se os scores e as informações necessárias para estimar a massa específica. Por fim, calcula-se o poder calorífico associando os da dos de massa específica e teor de água. Este trabalho apresenta os resultados obtidos em laboratório e em campo. Os resultados obtidos dos testes foram comparados com dados de laboratórios e fichas técnicas dos OCs, alcançando desvios relativos inferiores à 1,0% e 0,5% para a massa específica e poder calorífico, respectivamente.