Simulador Canadian Standard Freeness CSF ou Schopper-Riegler SR
Avaliar a Capacidade de Drenagem da Polpa
Freeness, também chamado de índice de drenagem da polpa é a principal variável de qualidade na refinação de celulose. Manter o freeness constante é um grande desafio operacional; sem um controle automatizado eficiente, o gráfico de freeness costuma ser uma linha altamente oscilante devido a várias perturbações no processo.
Existem dois testes laboratoriais dominantes para avaliar a drenagem da polpa. E é importante notar que eles funcionam com lógicas matemáticas opostas:
Canadian Standard Freeness (CSF)
Medida em mililitros (mL) um valor alto indica drenagem rápida (polpa menos refinada).
Medida em mililitros (mL) um valor alto indica drenagem rápida (polpa menos refinada).
Schopper-Riegler (SR)
Medida em Graus (°SR) um valor alto indica drenagem lenta (polpa mais refinada).
No simulador abaixo, você pode visualizar a diferença entre um processo "Manual" (com alta variabilidade e perturbações não corrigidas) e um processo sob "Controle Proporcional Integral Derivativo (PID) Automático", onde o sistema atua para amortecer a oscilação e cravar o freeness no alvo (ex: 400 CSF).
Alta variabilidade. Operador tenta ajustar reativamente.
50%
Setpoint Alvo
400 CSF
Valor Atual
400 CSF
Gráfico em Tempo Real:
Ele atualiza a curva 6 vezes por segundo, simulando a leitura contínua de um sensor real.
Lógica PID vs Manual:
- No modo Manual (Azul), a curva passeia aleatoriamente e atinge altos picos, simulando operadores tentando adivinhar a carga ideal do refinador.
- No modo PID (Verde), uma fórmula matemática (ação proporcional) amortece instantaneamente as variações, cravando a linha perto de 400 CSF.
Esses botões são "Pausar" e "Reiniciar" ao lado do slider "Intensidade da Perturbação". O botão de pausa retoma o loop; alterna dinamicamente o ícone, o texto e as cores para dar feedback visual claro. "Reiniciar" limpa os dados do gráfico, reinicia o tempo e o valor de freeness.
Slider de Perturbação:
Ao aumentar a intensidade, você introduz "sujeira" matemática no sinal, simulando nós na madeira ou mudanças bruscas de consistência. No PID ele segura firme; no modo manual, o gráfico sai do controle.
A Estabilização (O Efeito do Controle Automático)
Quando uma malha de controle PID (Proporcional, Integral, Derivativo) ou um sistema APC (Controle Avançado de Processo) é ativado, o sistema passa a compensar automaticamente as variações de consistência e vazão ajustando instantaneamente a distância entre os discos do refinador (gap) ou a potência do motor (KW).
O resultado visual é clássico na engenharia de controle: uma curva que oscilava fortemente (ou que sofre uma perturbação brusca) começa a ter sua amplitude "achatada" até se estabilizar em uma linha quase reta sobre o setpoint (valor alvo).
Por que o Freeness oscila tanto?
Antes de implementar um controle avançado de processo ou malhas de controle de energia específica, a variabilidade é alta por três motivos principais:
Se a quantidade de fibra em relação à água que entra no refinador muda, a mesma carga de energia corta as fibras de forma diferente.
Diferentes lotes de madeira (ou misturas de fardos) respondem de forma diferente aos discos do refinador.
O operador faz ajustes manuais na carga do refinador com base em testes de laboratório que demoram de 30 a 60 minutos. Quando o ajuste é feito, o processo já pode ter mudado, criando um ciclo de supercompensação (oscilação).