Control Automation En Un Escalado De Papas

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AGROINDUSTRIA
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
CÁTEDRA DE CONTROL AUTOMÁTICO

TALLER No. 2
TEMA: ESCALDADO DE PAPAS

INTEGRANTES
Eduardo Almeida
Kathya Jarrín
José Luis Montenegro
Fernando Montero
Mónica Vaca

QUITO, 1 DE NOVIEMBRE DEL 2009

TABLA DE CONTENIDOS

TABLA DE CONTENIDOS 2
RESUMEN EJECUTIVO 3DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA 3
ANÁLISIS DEL PROBLEMA 4
RESULTADOS DE LA RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA 5
ANÁLISIS DE RESULTADOS 9
CONCLUSIONES 10
RECOMENDACIONES 11
ANEXOS 12
MODELO MATEMÁTICO 12
CÓDIGO DE LA SIMULACIÓN 16

RESUMEN EJECUTIVO
Para el proceso de escaldado de papas a la francesa se planteó el diagrama de la Figura 1. Las papas ingresan por una banda transportadora, que se encuentradividida mediante láminas verticales en segmentos de 15 centímetros. La temperatura y el nivel del agua de escaldado deben encontrarse entre 80 a 85ºC y 15 a 20cm, respectivamente.
Las papas ingresaron a una temperatura aproximada de 20ºC lo que provocó una disminución de la temperatura del agua de escaldado, además el nivel del agua disminuye con el transcurso del tiempo debido a que las papasabsorben agua mediante difusión molecular y llevan consigo agua adherida a su superficie, por lo cual es necesario añadir agua de reposición o “reposición” manteniendo así un nivel de agua superior al que se encuentran las papas.
Se controló la temperatura del agua de escaldado suministrando vapor de agua a la chaqueta de calentamiento con ayuda de una válvula solenoide (VS-01) y para el agua dereposición se utilizó el agua que condensa en la chaqueta, de igual manera el control se realizó con la ayuda de una válvula solenoide (VS-02) . Las dos válvulas utilizadas son de control SI-NO.
El análisis del proceso se realizó por un tiempo de 30 minutos, el tiempo de residencia de las papas en el proceso de escalado fue de 2,5 minutos, mientras que la temperatura mínima alcanzada por el agua deescaldado debido al ingreso del agua de reposición fue de 68 ºC. Para regresar la temperatura del agua de escaldo a un valor que se encuentre entre 80 - 85 ºC. se utilizó un flujo de vapor constante de 30kg/min por un tiempo de 2,3 minutos.
El agua de reposición ingreso aproximadamente a 20 minutos de iniciado el proceso. Con un flujo de 10 kg/h por un tiempo de 2,1 minutos, por el ingreso del aguade escalado se dio una para en la banda transportadora de 3,4 minutos.

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
Para realizar el proceso continuo del escaldado de papas se tiene una banda transportadora de ancho 30 centímetros con divisiones de 15 centímetros entre sí y altura de 10 centímetros, capaces de transportar 144 kilogramos de papas por hora.
El escaldado se da para evitar el pardeamientoenzimático; proporcionando calor a las papas hasta que la temperatura a los 2 milímetros de profundidad llegue a 65 grados centígrados.
Para lograr este objetivo la banda transportadora entra hasta un tanque abierto enchaquetado, como se muestra en el Figura 1. Dicho tanque está lleno de agua caliente a 80 grados centígrados en la que las papas permanecerán el tiempo necesario para un correcto escaldado.Figura 1. Esquema de control

En el proceso de escaldado de papas se dan las siguientes perturbaciones inherentes al proceso: las papas que entran en contacto con el agua están a temperatura ambiente, ocasionando una disminución en la temperatura del agua de escaldado y al salir del proceso de escaldado las papas llevarán agua con ellas por difusión y por adhesión, dándose una disminucióndel nivel de agua en el tanque. Razón por la cual es necesario suplir de agua al proceso, esta cantidad de agua se obtiene del condensado del vapor que pasa por la chaqueta del tanque pero entrará a una temperatura menor a la deseada con lo que disminuirá nuevamente la temperatura del agua.
Por lo tanto, se requiere implementar un sistema de control automático que garantice que el proceso de...