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Considere el proceso de la turbina / compresor mostrado en la Figura 1. La fuerza motriz para la turbina, T-201, es un gas de alta presión, y el compresor, C-103, comprime un gas refrigerante. Eloperador establece la posición de la válvula de gas de alta presión, que a su vez resulta en determinada velocidad del compresor. Una unidad de retraso se utiliza para evitar cambios bruscos en laposición de la válvula de alta presión. En condiciones normales de operación, la válvula debe responder al valor fijado por los operadores. Sin embargo, existen algunas condiciones especiales que el sistemade control debe asegurar.

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Figura 1

- En condiciones normales de operación, la presión en la línea de gas refrigerante es 15 psig aproximadamente. Sin embargo, durante la puesta en marchadel proceso y en otras circunstancias, la presión en la línea tiende a caer por debajo de 8 psi, condición peligrosa para el compresor. En este caso, la velocidad del compresor debe ser reducida paraimpulsar menos gas, lo que aumenta la presión en la línea. La menor presión segura en la línea del refrigerante es de 8 psi.

- Debido a problemas mecánicos, la velocidad del compresor en operaciónno debe superar el 95% de su velocidad nominal máxima. Además, no debe caer por debajo del 50% de su velocidad máxima.

- Diseñar una estrategia de control, para manipular la válvula de gas de altapresión, que no viole las limitaciones anteriores.

Lo primero que hacemos es pensar en la condición de falla segura de la válvula, que para este caso es falla cerrada, así que requerimos aire paraabrir la válvula y para cerrarla debemos disminuir el aire, esto para evitar que el aire a alta presión cause daños humanos o de pérdida de la turbina / compresor, partiendo de esto planteamos laestrategia de control que más nos convenga para mantener el sistema entre las condiciones de operación.

Cuando la presión en la línea tiende a caer o se aproxima a los 8 psi, al tener esta condición...