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Ttulo [PT]: Modelagem, desenvolvimento e anlise de um sistema gerador de oznio, operando em alta frequncia com controlador digital de sinais
Ttulo [EN]: Modeling, analysis and development of an ozone generator system, operating at high frequency with digital signal controller
Autor(es): Gilson Junior Schiavon
Palavras-chave [PT]:

Gerador de oznio. Descarga corona. Controle digital. Conversor CC/CC. DSC P1 PWM. Brasil.
Palavras-chave [EN]:
Ozone generator. Corona discharge. Digital control. DC/DC converter. DSC. PI. PWM. Brazil.
rea de concentrao: Modelagem, Controle e Automao de Processos
Titulao: Doutor em Engenharia Qumica
Banca:
Paulo Roberto Paraso [Orientador] - UEM
Claiton Moro Franchi - UEM
Fbio Ranan Durand - UEM
Mauro Antonio da Silva S Ravagnani - UEM
Nehemias Curvelo Pereira
Resumo:
Resumo: Atualmente o oznio tem sido muito estudado para aplicaes em tratamento de gua, tratamento de efluentes domsticos e industriais, na medicina, na odontologia, na medicina veterinria, agricultura, desinfeco de ambientes, conservao de alimentos entre outros. O oznio pode ser produzido de trs formas principais: por eletrlise, UV (ultravioleta) e descarga corona. A maioria dos geradores de oznio baseados na descarga corona, base deste trabalho, so constitudos por fontes de alimentao convencionais operando em baixa frequncia, as quais possuem baixo rendimento, so robustas e no possuem sistema de controle, refletindo assim, todas as variaes de entrada em sua sada, alm de no compensar variaes de carga, ocasionando instabilidades na produo de oznio. Nestes geradores a produo de oznio fixa e quando necessrio uma variao, a vazo do gs aumentador deve ser alterada, observando que a energia eltrica consumida pelo gerador continua a mesma. Desta forma, o presente trabalho consiste de um amplo projeto envolvendo as reas de modelagem, controle e automao de processos, eletrnica de potncia e processos qumicos, resultando ao final do mesmo a implementao da placa de potncia, placa de controle analgico, placa de controle digital e reator do sistema gerador de oznio, baseado no princpio de descarga corona. O gerador desenvolvido, possibilita aplicaes em processos oxidativos em geral, sendo o mesmo projetado e implementado em malha fechada com ao proporcional e integral (P1), controle analgico e em seguida digital com DSC (Controlador Digital de Sinais) para comparao de desempenho. A etapa de potncia constituda por dois conversores chaveados em alta frequncia, um conversor buck e um conversor flyback. Por meio da tecnologia de fontes chaveadas em alta frequncia possvel variar a produo do oznio gerado, atuando diretamente no sinal de controle dos conversores, desta forma variando o consumo de energia eltrica proporcionalmente a produo de oznio requerida, fornecendo uma economia de energia. So apresentados o estgio de potncia, o controle analgico em malha fechada, o controle digital e o reator desenvolvido, alm da implementao de todas as funes, protees e sinalizaes do sistema que controla o gerador de maneira analgica e digital. Os resultados experimentais de funcionamento e sugestes de aplicaes apresentados, foram obtidos a partir do prottipo implementado, comprovando experimentalmente a funcionabilidade da tcnica desenvolvida, mostrando ser uma alternativa vivel para aplicaes em processos oxidativos.

Abstract: Currently ozone has been studied for appiications in water treatment, treatment of domestic and industrial effluents, in medicine, dentistry, veterinary medicine, agricuiture, disinfectiori of environments, food preservation and others. Ozone can be produced in three main ways: by eiectroiysis, UV (ultraviolet) and corona discharge. Most ozone generators based on the corona discharge, based on this work, consist of conventional power sources operating at 10w frequeny, which have lowincomes, are robust and have no control system, thus refleting ali variations of input on its output, and does not compensate for ioad variations, causing instability in the production of ozone. In these generators, ozone production is fix and where necessary a variation, the flow of feed gas should be changed, noting that the power consumed by the generator remains the sarne. Thus, the present work consists of a large project involving the areas of modeling, control and process automation, power electronics and chemical processes, leading to the final implementation of the power board, control anaiog, digital and reactor the ozone generator system, based on the principie of corona discharge. The generator developed ailows applications in oxidative processes in general, the sarne being designed and implernented in closed Ioop with proportional and integral (P1) action, anaiog control and digital using DSC (Digital Signal Controilr), for performance comparison. The power stage consists of two switched converters in high frequency, a buck converter and a flyback converter. By means of the technology the power supplies in high frequency, is possible to vary the production of ozone generated by acting directly on the control signal the converters, thereby varying the electrical power consumption proportionally the production of ozone required, providing an economy of energy. Are presented the power stage, the anaiog control in closed-Ioop, digital control and the reactor developed, the implementation of ali functions, protections and signaiing for system, that controis the generator so analog and digital. The experimental resuits of operation and suggestions for applications, were obtained from the prototype impiemented, experimentaily confirming the functionality of the developed technique, being a viabie alternative for applications in oxidative processes.
Data da defesa: 25/06/2012
Cdigo: vtls000207822
Informaes adicionais:
Idioma: Portugus
Data de Publicao: 2012
Local de Publicao: Maring, PR
Orientador: Prof. Dr. Paulo Roberto Paraso
Orientador: Prof. Dr. Cid Marcos G. Andrade
Co-Orientador: Prof. Dr. Luiz Mario de Matos Jorge
Instituio: Universidade Estadual de Maring. Centro de Tecnologia. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Qumica
Nvel: Tese (doutorado em Engenharia Qumica)/
UEM: Departamento de Engenharia Qumica

Responsavel: admin
Categoria: Aplicao
Formato: Documento PDF
Arquivo: Tese_Gilson Schiavon.pdf
Tamanho: 9876 Kb (10112929 bytes)
Criado: 09-09-2013 11:32
Atualizado: 16-09-2013 14:32
Visitas: 1385
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