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[pic] Unidade 7 Balanço energético Aluno Ailton Jose dos or6 to view nut*ge Tutora Afra Vital Matos Dias Gabriel Prof. Cláudio Hartkopf opes determinação dos desvios existentes em termos de operação e utilização de recursos. Isto permite que esta solução aponte sempre a diferença entre o estado atual da planta industrial e seu ponto ótimo de operação, resultando em ganhos aproximados entre 1 e 4% em eficiência do processo. Isto também permite que o sistema feche o balanço de massa diário da produção.

Existem diversas camadas de funcionalidades e integração e dados para uma solução efetiva de monitoramento on- line do desempenho. Inicialmente, as medidas da planta e os dados de laboratório são coletados e armazenados no sistema historiador de dados de processo. Então, o BdME é acionado em intervalos específicos (a cada 10 minutos para o monitoramento do processo e diariamente para o fechamento do balanço da produção) e executa a reconciliação de dados por balanço de massa e energia, utilizando os dados extraídos da planta industrial.

Como resultado, diversos indicadores de desempenho do processo e dados de balanço de massa e energia ão gerados e são armazenados no historiador. Paralelamente, o BdME publica os resultados dos cálculos dos indicadores de desempenho diretamente na tela do sistema super•v’isório dos aparelhos de destilação, por meio de um servidor OPC utilizado especificamente para este fim. Ao final do processo de monitoramento, os resultados ficam disponíveis para os gerentes e engenheiros de processo para a tomada de decisões estratégicas, por meio de um módulo de relatórios desenvolvidos juntamente com o sistema piloto.

Estes resultados também podem ser enviados aos níveis mais esenvolvidos juntamente com o sistema piloto. Estes resultados também podem ser enviados aos niveis mais altos da empresa pela integração do historiador com os sistemas gerenciais como um sistema MES ou sistema ERP. O objetivo fundamental deste projeto é a construção de uma solução para a extração de informação útil e consistente dos dados brutos do processo para suportar a tomada de decisão operacional da alta qualidade.

As informações geradas pelo BdME permitem a detecção de falhas de medição, degradação do desempenho da planta, necessidade de manutenção dos quipamentos, entre outros benefícios. Como conseqüência, esta solução melhora o tempo de tomada de decisão sobre o processo industrial, pela disponibilização de indicadores de desempenho estratégicos para suporte a decisão, que permitem aos Engenheiros de Processo concentrar a sua atenção somente nas partes mais importantes das informações sobre o processo.

Os indicadores calculados pelo BdME revelam aspectos importantes e essenciais, como a eficiência energética e o desempenho da operação de destilação, entre outros indicadores que possibilitam à Usina alcançar os seus bjetivos estratégicos. O cálculo destes indicadores estratégicos é favorecido pela existência do modelo matemático do processo, uma vez que o desempenho atual do processo real pode ser comparado ao desempenho requerido para o mesmo, dado pelo modelo matemático alimentado pelos dados extraídos da planta, permitindo a determinação das diferenças entre a planta real e o ótimo pretendido para a mesma.

A implantação do Bd PAGF3rl(F6 diferenças entre a planta real e o ótimo pretendido para a mesma. A implantação do BdME permitiu a determinação os momentos de se executar a manutenção e limpeza dos equipamentos, a partir da análise e contextualização dos indicadores de desempenho, juntamente com as informações de operação. Ainda, o BdME permitiu a determinação das condições e limites operacionais da planta industrial, motivando o desenvolvimento e testes de novas estratégias para a otimização e para a melhoria do processo.

Com a implantação do BdME, verificou-se também a possibilidade de padronização da operação dos equipamentos, pelo envio dos resultados dos cálculos dos ndicadores diretamente para a tela do sistema supervisóno, allado ao treinamento dos operadores do processo. Desta forma, a adoção desta solução possibilitou a busca contínua pela condição operacional ótima dos processos, constituindo o primeiro passo na direção da implantação de um ciclo contínuo de melhorias dos processos industriais.

Antes de investir em sistemas de gestão de fornecedores (em caso de usinas, gestão agrícola), gestão industrial (portais web, banco de dados temporal, MES, LIMS), etc. é necessário o desenvolvimento de um PDA – plano Diretor de Automação Integrada aos objetivos do planejamento estratégico da organização investidora. Em seguida, deve-se adotar um modelo de integração para todos os domínios das informações da empresa / grupo.

Como coração desse modelo, deve-se adotar um sistema DVR (Data, Validation and Reconciliation) para calcular e gerir o balanço de massa e energia on- PAGF Validation and Reconciliation) para calcular e gerir o balanço de massa e energia on-line garantindo assim validação e certificação de informações que comporão diversos parâmetros gerenciais ais como custos gerenciais em tempo real, melhor mix de produção, eficiências, desempenho, planejado x realizado, veracidade das informações que certificam a qualidade dos produtos produzidos ou dos produtos comprados dos fornecedores na recepção deste material, acuracidade da instrumentação de medição e controle, etc.

Só assim será possível em seguida, criar portais gerenciais web com KPls, implantar sistemas MES, LIMS, etc, pois sem um DVR não será possível fazer os balanços de massa e energia baterem em tempo O primeiro balanço energético calculado para cana-de-açúcar m condições brasileiras foi publicado por Silva et al. (1978) antes da produção de veículos que usavam etanol hidratado. Este estudo foi a base de um trabalho mais atualizado, publicado por Boddey (1993), mas os dados aqui apresentados derivaram pnncipalmente do trabalho de Machado (1998). Atualmente a produtividade média de cana-deaçúcar no Estado de São Paulo é de 84 Mg (toneladas métricas) ha-l, e a produção de etanol de cana é próximo de 86 litros/Mg de cana fresca.

Utilizando esses valores e um valor calorifico de etanol de 22,3 MJ L-l, a produção otal de energia no etanol soma 161 GJ ha-l Os primeiros trabalhos sobre balanço energético da produção de etanol da cana-deaçúcar foram publicados no exterior nos anos 70, e os resultados sempre foram muito baixos ou negativos de publicados no exterior nos anos 70, e os resultados sempre foram multo baixos ou negativos devido ao alto consumo de energia fóssil no processamento do mosto e na destilação do etanol na usina. Entretanto, poucos anos após o começo do proÁlcool, as usinas conseguiram substituir toda essa energia fóssil, correspondente a mais de 50% daquela produzida no tanol (BODDEY, 1993), pelo uso do bagaço da cana. Atualmente muitas usinas com excesso de bagaço estão gerando eletricidade que é vendida para a rede estadual. Se esta energia excedente for incluída no balanço energético do etanol, o valor do balanço sobe para mais de IO para 1 (MACHADO, 1998). ? interessante comparar esse balanço energético calculado para as condições reals do Brasil com os balanços da produção de biodiesel de canola (RME) ou de etanol do milho (ou da beterraba ou do trigo) da Europa e dos EUA. O balanço energético positivo da rodução de etanol de cana-de-açúcar de 8. 06 mostra que para produzir 1 GJ de energia, nesta forma, são necessários 0,124 GJ de energia fóssil, em comparação com 0,81 e 0. 68 G] de energia fóssil para produzir 1 GJ de energia na forma de etanol do milho ou do biodiesel de canola (RME). Os biocombust(veis produzidos nos EUA e na CE praticamente não merecem este nome, se for contabilizado somente a economia na liberação de COZ Fontes: http://www. pentagro. com. br/pentagro/download/Case_BdMê. pdf www. ppea. cefetcampos. br/… /publicacoes… / biocomb_balancoenerg. pdf