Title

ESTRATÉGIA DE CONTROLE PARA MITIGAÇÃO DE EVENTOS DE TORQUE ALTO EM SEDIMENTADORES INDUSTRIAIS

CONTROL STRATEGY FOR MITIGATING HIGH TORQUE EVENTS IN INDUSTRIAL SEDIMENTATION EQUIPMENT

Authorship

SILVA, RICARDO RODRIGUES DA; LOPES, PRISCILA DE MORAES; ALMEIDA, ARNALDO NATALIO; DINIZ, EDUARDO HENRIQUE; CUNHA, MARCOS SANTOS DA; VASCONCELOS, SERGIO LUIS

SILVA, RICARDO RODRIGUES DA

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LOPES, PRISCILA DE MORAES

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ALMEIDA, ARNALDO NATALIO

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DINIZ, EDUARDO HENRIQUE

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CUNHA, MARCOS SANTOS DA

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VASCONCELOS, SERGIO LUIS

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DOI

10.5151/2594-5335-42381

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Abstract

Os sedimentadores, como espessadores e clarificadores, são equipamentos amplamente utilizados em plantas industriais e, devido à sua criticidade, devem ser devidamente protegidos e operados para garantir a continuidade do processo e a integridade dos ativos. Neste contexto, propõe-se neste trabalho a aplicação de estratégias de controle regulatório avançado voltadas à mitigação de eventos de torque elevado em espessadores, com foco na redução de intervenções manuais e no aumento da estabilidade operacional. A metodologia consistiu na associação de malhas de controle em cascata de densidade, vazão e velocidade das bombas à implementação de lógicas override baseadas em torque e corrente elétrica. Essa estrutura permite que o controle de densidade atue em condições normais, sendo automaticamente substituído por lógicas de proteção em cenários de sobrecarga ou risco iminente de falha. Os resultados obtidos demonstraram redução significativa na frequência de elevações do braço raspador, menor acúmulo de material sedimentado, maior confiabilidade do processo e prevenção de danos mecânicos. Ademais, a atuação preditiva do controle de torque, ao ajustar dinamicamente a velocidade das bombas de descarga, proporcionou uma operação mais estável e segura. Conclui-se que esta estratégia de controle representa uma solução robusta e eficiente para o controle de processos críticos em ambientes industriais.

SEDIMENTATION EQUIPMENT, SUCH AS THICKENERS AND CLARIFIERS, IS WIDELY USED IN INDUSTRIAL PLANTS AND, DUE TO ITS CRITICALITY, MUST BE PROPERLY PROTECTED AND OPERATED TO ENSURE PROCESS CONTINUITY AND ASSET INTEGRITY. IN THIS CONTEXT, THIS WORK PROPOSES THE APPLICATION OF ADVANCED REGULATORY CONTROL STRATEGIES AIMED AT MITIGATING HIGH-TORQUE EVENTS IN THICKENERS, WITH A FOCUS ON REDUCING MANUAL INTERVENTIONS AND INCREASING OPERATIONAL STABILITY. THE METHODOLOGY CONSISTED OF ASSOCIATING CASCADE CONTROL LOOPS OF DENSITY, FLOW, AND PUMP SPEED WITH THE IMPLEMENTATION OF OVERRIDE LOGICS BASED ON TORQUE AND ELECTRIC CURRENT. THIS STRUCTURE ALLOWS THE DENSITY CONTROL TO OPERATE UNDER NORMAL CONDITIONS, BEING AUTOMATICALLY REPLACED BY PROTECTIVE LOGICS IN OVERLOAD SCENARIOS OR IMMINENT RISK OF FAILURE. THE RESULTS OBTAINED SHOWED A SIGNIFICANT REDUCTION IN THE FREQUENCY OF RAKE ARM LIFTS, LESS ACCUMULATION OF SETTLED MATERIAL, GREATER PROCESS RELIABILITY, AND PREVENTION OF MECHANICAL DAMAGE. FURTHERMORE, THE PREDICTIVE PERFORMANCE OF THE TORQUE CONTROL, BY DYNAMICALLY ADJUSTING THE SPEED OF THE UNDERFLOW PUMPS, ENABLED MORE STABLE AND SAFER OPERATION. IT IS CONCLUDED THAT THIS CONTROL STRATEGY REPRESENTS A ROBUST AND EFFICIENT SOLUTION FOR MANAGING CRITICAL PROCESSES IN INDUSTRIAL ENVIRONMENTS.

Keywords

Controle em Cascata, Controle Override, Espessadores Industriais, Processos de Mineração.