Cesgranrio Petrobras 2017 Operação · Malha aberta e malha fechada também em Operação · Destilação
Questão 53
Na Figura abaixo, os transmissores foram omitidos do desenho, por simplicidade, e TC, LC e FC são controladores de temperatura, de nível, e de vazão, respectivamente.
Na coluna representada na Figura, não havendo mudança de set points em relação à condição normal de operação, o resultado de um cenário de inundação da coluna tipicamente leva o operador a observar um
Resolução comentada
Situar o problema antes de resolver.
Assunto
Inundação de coluna: o vapor arrasta líquido para o topo, o vaso de refluxo enche, e o controle de nível abre a saída de destilado.
Objetivo
Conceitos para revisar
O que a inundação faz
O líquido para de descer pelos pratos e é carregado pelo vapor até o condensador: o vaso V1 recebe muito mais líquido.
Quem reage
O LC de V1 abre a válvula da corrente 2, o destilado, para segurar o nível. O refluxo, corrente 3, tem FC com set point fixo e não muda.
Preparar o terreno antes de resolver.
A figura da prova
Uma coluna com carga 1 controlada por FC. O topo vai ao condensador com água de resfriamento e ao vaso V1. De V1 saem o refluxo 3, com FC, de volta à coluna, e o destilado 2, com válvula comandada pelo LC de V1. No fundo, um refervedor com vapor controlado por TC, e a corrente 5 com válvula comandada pelo LC do fundo. A corrente 4 volta do refervedor à coluna.
Dados
| Grandeza | Valor |
|---|---|
| Malhas | FC na carga 1, FC no refluxo 3, LC em V1 sobre a corrente 2, TC no vapor do refervedor, LC no fundo sobre a corrente 5 |
| Cenário | inundação, set points fixos |
| Pergunta | a vazão que o operador vê mudar |
Conversões
Nenhuma: a questão é qualitativa.
Estratégia
- Líquido arrastado para o topo enche V1.
- LC de V1 abre a corrente 2.
Agora sim, resolver.
Passos lógicos
A resolução tem 3 passos. Revele um de cada vez e, antes de abrir cada um, tente prever a linha de raciocínio.
Correntes com FC fixo
1 e 3 têm set point de vazão: não mudam. Caem (A), (C) e (E).
Corrente 2
V1 enche com o líquido arrastado. O LC abre a válvula do destilado. Não reduz: cai (D).
Ler a resposta na malha de nível
A única vazão sem set point fixo que responde ao acúmulo de líquido no topo é o destilado, corrente 2, que o LC de V1 manda aumentar.
Resposta
Acelerar, conferir e escapar da armadilha.
Como resolver rápido
É leitura das malhas: as de vazão fixa não mudam, e a de nível do topo reage à inundação.
Avaliar a coerência
1Correntes com controle de vazão não mudam sozinhas
As correntes 1 e 3 têm FC com set point fixo. Elimina (A), (C) e (E). Atalho mental.
2V1 enche, não esvazia
Elimina (D), confirma (B).
Cuidado com a pegadinha
Mexer no refluxo
Quem pensa que a inundação altera o refluxo e marca (C) ou (E).
O refluxo tem FC com set point fixo, e o enunciado diz que os set points não mudam. O que varia é o que está sob controle de nível.
AntídotoProcure as válvulas comandadas por LC: só elas respondem a acúmulo de líquido.