Ing. control

OBJETIVO
Realizar un proyecto en el cual se diseñe un sistema de control además de incluir los costos del mismo para suministrar agua a un tanque de almacenamiento.

INTRODUCCIÓN

Ha sido asignado por el Director General para resolver un problema operativo dentro de la planta. Como resultado de los cortes programados y no programados de la red de agua potable y alcantarillado, se hanregistrado costos debido a producto no conforme, re-trabajo, arranque, calibración y paros, por $1’400,000 pesos al año.
Buscando alternativas para eliminar este problema, el Gerente Técnico de la planta ha propuesto como una alternativa viable la creación de un depósito de reserva de agua, para evitar que la operación de la planta sea afectada por las variaciones durante el año. Para realizar esteproyecto han elegido a ustedes como equipo, con la responsabilidad de asegurar que se tenga la información necesaria para automatizar nuevo proceso.
Como resultado de los estudios realizados por la gerencia técnica se ha estimado que la planta en su conjunto consume en promedio 125,000 litros de agua por día. Los cuales hasta el momento se toman de la red pública de agua y drenaje, a través deuna toma con capacidad de 150 lt/min. Esta capacidad es variable y depende de los siguientes factores:
• Los cambios de presión en la red de agua y drenaje (se presentan como reducciones del 5-25%).
• Las fugas que se registran en el sector (que se presentan como reducciones del 2-10%).
• Los cortes programados durante el verano, como parte del programa de racionalización del líquido, debido afalta de lluvia en la región (que se reflejan como suspensión del servicio por periodos que van de 8-48 hrs).
• Los cortes no programados por reparación de la red de agua y alcantarillado (que se reflejan como suspensión del servicio de 4-8 hrs).
Para compensar todos estos problemas, se tiene pensado construir un tanque de almacenamiento que pueda abastecer a la planta. Sin embargo, no se hadeterminado la capacidad que debe tener el tanque y el costo del mismo.
Algunos de los datos que se han reunido a lo largo del proyecto se presentan a continuación:
• El terreno que se tiene disponible dentro de la planta es de 100 m2
• Existe la posibilidad de comprar terreno adicional hasta 200 m2 adicionales a un costo de 10 USD/m2.
• El costo del material utilizado para el tanque es de 12USD/m2
• Se estima que el costo de fabricación del tanque es alrededor del 15% del costo del material.
• Se estima que el costo de transporte e instalación es de 20% el costo del material.
• Se cotizaron 3 tipos de bombas:
Bomba A Con capacidad de 120 lts/min hasta una altura de 5 m 750 USD/pieza
Bomba B Con capacidad de 80 lts/min hasta una altura de 20 m 1,200 USD/piezaBomba C Con capacidad de 50 lts/min hasta una altura de 50 m 1,900 USD/pieza
• Se cuentan con los siguientes tipos de tubería:
Tubería 1 Con diámetro de 2” a un costo de 10 USD/m
Tubería 2 Con diámetro de 5” a un costo de 30 USD/m
Tubería 3
• Se eligieron 3 lugares donde se puede instalar la bomba, la ubicación afecta la distancia que se tendrá que instalar detubería hasta el tanque. Las opciones que se tienen son:
Ubicación 1 20 metros de la toma con un consumo de 80 KW/hora
Ubicación 2 50 metros de la toma con un consumo de 50 KW/hora
Ubicación 3 100 metros de la toma con un consumo de 30 KW/hora
• El costo del kilowatt-hora es de 1.20 pesos/Kw-hora.
• El costo de los sensores de nivel y un controladorPID se estima en 5,000 USD.

DESARROLLO DEL PROYECTO

 Calcula el costo de la manufactura del tanque de reserva (material + fabricación + transporte).
Definan la capacidad del tanque de agua para cumplir con los objetivos buscados.
 Primero definimos que ocupamos un tanque de un area de 268M2 del cual tenemos un costo de 12 USD por M2 lo cual no da un total de 3216 USD
 Tenemos que la...