Control de temperatura de un intercambiador de calor

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SISTEMA DE CONTROL DE TEMPERATURA PARA UN INTERCAMBIADOR DE CALOR

Resumen: En el proceso de transferencia de energía en un intercambiador de calor inciden una serie de variables físicas (temperatura y flujo) que se deben controlar para obtener la respuesta deseada, no obstante, los elementos que permiten el proceso deben ser administrados mediante un correcto sistema de control que permitaoptimizarlo, así como minimizar el impacto de las perturbaciones que puedan presentarse, las cuales no pueden ser anticipadas por los elementos del control. En este primer informe (fase 1 del proyecto) se identifican los elementos y las variables propias del sistema a controlar, se describe el proceso de control de temperatura de un intercambiador de calor usando una bucla típica de control y surepresentación mediante diagramas ISA-S5.

Palabras Claves: Bucla Típica, Normas ISA-S5, Sistema de Control, Transferencia de Calor, Variables de un sistema de control.

1.

INTRODUCCIÓN

tipos de intercambiadores, las aplicaciones industriales y los beneficios ambientales. Posterior a esto, se realiza una descripción de la estructura del sistema, se habla de 9 módulos que componen en sutotalidad al prototipo, se especifican detalles de construcción del intercambiador de placas, y se menciona además la forma de ensamble de los equipos que conforman en su totalidad a uno de los módulos de control, PCT-13. Finalmente, y luego de haber presentado la dinámica del proceso y de establecer limitaciones y mejoras al sistema se construye la fase 1 de un sistema de control, la Bucla Típica, endonde todas la variables, señales y dispositivos toman un significado en conjunto a favor de una necesidad.

El Control Automático de Procesos busca mantener en un determinado valor de operación las variables del proceso tales como: temperaturas, presiones, flujos y compuestos. Enfrentándose a la naturaleza dinámica de los mismos, es decir a los cambios esperados e inesperados que se puedan dar.Esto lleva a que se desarrollen acciones pertinentes para darle una solución que garantice la seguridad, la calidad y la uniformidad del producto. [1] En este informe se examinan los componentes fundamentales del sistema de control de temperatura para un intercambiador de placas, como lo son los sensores, los transmisores, los controladores, los actuadores, el software de adquisición de datos,entre otros. Inicialmente se empieza con la definición de algunos tópicos básicos del proceso de transferencia de calor, como los mecanismos de intercambio, los

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PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR 2.1. Mecanismos De Transmisión De Calor Cuando dos objetos que están a temperaturas diferentes y se ponen en contacto térmico, el calor fluye desde el objeto de temperatura más elevada hacia el detemperatura más baja. El flujo neto se produce siempre en el sentido de la temperatura decreciente. Los mecanismos por los que fluye el calor son tres: conducción, convección y radiación. Conducción. Si existe un gradiente de temperatura en una sustancia el calor puede fluir sin que tenga lugar un movimiento observable de la materia. El flujo de calor de este tipo recibe el nombre de conducción.En sólidos metálicos la conducción del calor resulta del movimiento de los electrones no ligados y existe una estrecha relación entre la conductividad térmica y la conductividad eléctrica. El ejemplo más común de conducción es el flujo de calor en sólidos opacos, tales como la pared de ladrillo de un horno o la pared metálica de un tubo. Convección. Cuando una corriente o una partícula macroscópicade fluido cruza una superficie específica, tal como el límite de un volumen de control, lleva consigo una determinada cantidad de entalpía. Tal flujo de entalpía recibe el nombre de flujo convectivo de calor o simplemente convección. Puesto que la convección es un fenómeno macroscópico, solamente puede ocurrir cuando actúan fuerzas sobre la partícula o la corriente de fluido y mantienen su...
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