Controle e avaliação de um conjunto gaseificador-combustor de fluxo concorrente, utilizando como combustível a biomassa de lenha de eucalipto

• Ano de defesa: 2008
• Autor(a) principal: Santos, William Rosário dos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; BR; Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ; Mestrado em Engenharia Agrícola; UFV
• Palavras-chave em Português: Controle; Gaseificador; Biomassa; Control; Gasifier; Biomass; CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA::ENERGIZACAO RURAL
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3539

Nos dias atuais, há uma preocupação com questões ecológicas associadas à preservação dos recursos naturais visando à qualidade de vida atual e futura. Nesse contexto, a gaseificação de biomassa é uma tecnologia sustentável para a geração de energia, por apresentar baixa emissão de gases poluentes. Um dos problemas do uso do gaseificador para o aquecimento do ar em aviários é o desperdício de energia no período diurno, tendo em vista que o equipamento não dispõe de sistema de controle de potência térmica gerada. Nesse período, a diferença de temperatura entre o ar ambiente e a necessária para as aves no interior dos galpões é menor quando comparada com o período noturno. Outra forma de controle da temperatura é o desligamento do sistema, o que acarreta uma constante atenção por parte do operador. Desse modo, há um potencial de economia de energia, caso venha a ser controlada a potência térmica em função da demanda, que pode ser representada pelo gradiente de temperatura. Objetivou se com este trabalho avaliar o controle de um conjunto gaseificador-combustor de fluxo concorrente, por meio do controle da velocidade do motor do ventilador e das entradas de ar primário e secundário no combustor. O experimento foi realizado nos laboratórios da Área Pré- processamento de Produtos Agrícolas e de Energia do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. O sistema de aquecimento de ar foi constituído por um gaseificador de biomassa de fluxo concorrente conectado a um combustor, onde foi queimado o gás produzido. Na saída do combustor foi colocado um ventilador centrífugo, com capacidade para 20 m3 mim-1 acionado por um motor de 552 W, 220 V trifásico. As medidas de temperaturas do ar exaustão e ambiente foram realizadas por meio de termopares blindados do tipo K, de Cromel+ Alumel. A biomassa utilizada foi lenha de eucalipto, tendo um diâmetro médio de 6,0 ± 2,0 cm e comprimento médio de 4,0 ± 2,0 cm. As áreas mínimas e máximas utilizadas para as entradas de ar primário no combustor foram de 0 e 112 cm2, e secundário de 0, 180 e 360 cm2. O intervalo de freqüências escolhidas e fornecidas pelo inversor ao motor foram de 10 a 60 Hz, com variação de 5 Hz, com isso foi obtido um intervalo de potência ativa média para o motor de 93 a 326 W. A diferença de temperatura e potência ativa média do motor foi medida para as entradas de ar no combustor fechadas, foi respectivamente de 127,7 °C e 233 W, e para a área de entradas de ar no combustor igual 472 cm2, foi respectivamente de: 10 °C e 97 W. Após analisar os resultados conclui-se que: O controle de temperatura do ar de exaustão pode ser efetuado pelo fluxo de ar que passa pelas entradas de ar no combustor, por meio do controle da área da entrada de ar no combustor ou pela variação da velocidade do motor do ventilador. A variação da área de entrada de ar no combustor implica em uma variação na temperatura do ar de exaustão. Entretanto, o controle da velocidade do motor proporciona uma variação da temperatura do ar de exaustão, e uma diminuição no consumo de energia elétrica. A operação do gaseificador- combustor utilizando o inversor de freqüência combinado com as aberturas de entrada de ar no combustor flexibiliza a consumo de potência térmica.