Proceso Industriales
ESTUDIO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE CONTROL DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA, PARA USO EN CALDERAS DE ALTA PRESIÓN, EN GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Selvin Estuardo Hernández Padilla Asesorado por el Ing. Ludin Giovanni Recinos Recinos
Guatemala, abril de 2010
UNIVERSIDADDE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESTUDIO E IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA DE CONTROL DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA, PARA USO EN CALDERAS DE ALTA PRESIÓN, EN GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
TRABAJO DE GRADUACIÓN
PRESENTADO A LA JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA POR:
SELVIN ESTUARDO HERNANDEZ PADILLA
ASESORADO POR EL ING. LUDIN GIOVANNI RECINOS RECINOSAL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE INGENIERO ELECTRICISTA
GUATEMALA, ABRIL DE 2010
UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA
NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA
DECANO VOCAL I VOCAL II VOCAL III VOCAL IV VOCAL V SECRETARIA Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos Inga. Glenda Patricia García Soria Inga. Alba Maritza Guerrero de Lòpez Ing. Miguel Ángel Dávila Calderón Br. Luis Pedro OrtizDe León Br. José Alfredo Ortiz Herincx Inga. Marcia Ivónne Véliz Vargas
TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANO EXAMINADOR EXAMINADOR EXAMINADOR SECRETARIA Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos Ing. Natanael Jonathan Requena Gómez Ing. Ludin Giovanni Recinos Recinos Ing. Gustavo Benigno Orozco Godínez Inga. Marcia Ivónne Véliz Vargas
AGRADECIMIENTOS A:
DIOS Por ser mi amparo y fortaleza y darme luz en mis tinieblas.
MIS HIJOS Razón de mi esfuerzo y motivo de mis logros.
MI MADRE Por sus oraciones y acompañarme en todo momento.
MI FAMILIA Por su apoyo incondicional y sus sabios consejos.
ÍNDICE GENERAL ÍNDICE DE ILUSTRACIONES………………………………..…………….......……………...V SIMBOLOGÍA………...……………………………………………….…...…….VIIGLOSARIO……………………………………………………………...……….. .IX RESUMEN……….….……………………………...………………………..........XI OBJETIVOS………………………………………………………….…............. XV INTRODUCCIÓN………………………………………………………………. XVII
1.
ANTECEDENTES DE DUKE ENERGY INTERNATIONAL GUATEMALA 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Historia de la empresa………...…………….………..……......1 Actividades de la empresa……………….……..…………...... 2 Estructuraorganizacional………………................................ 2 Ubicación………………………..……………………………... 3 Mercado objetivo…….………………………..……………….. 3
2.
SISTEMA DE CONTROL PARA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA 2.1 Evaluación de la planta de tratamiento de agua…..………....5 2.1.1 Descripción del proceso.….……………….……….8 2.1.1.1 2.1.1.2 2.1.1.3 2.2 Tanques…………...………….…….....13 Tuberías………………………….…….13 Filtros…..………..……………….........13
Variables deproceso e instrumentos asociados……..........14 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 Presión………......................……………………..14 Nivel………………….…...…………………………15 Flujo………………...….……………………………15 Temperatura…………………..……………………16 Conductividad…………..………………………….16 I
2.2.6 2.3
PH……….……….………...………………………..17
Diagramas de tuberías e instrumentos….…..………….….17 2.3.1 2.3.2 Diagramas de tubería e instrumentosiniciales...19 Diagramas de tubería e instrumentos finales.….20 Instrumentos de campo……...……….….……….21 Válvulas de control ...………...…….……………..21 Interruptores de flujo……...……………………….23 Interruptores de presión……………….………….23 Indicadores……………………………..…………..23 Cableado y entubado…………………………...…23 Hardware….…………….………………………….30 Software………………...……………………..…...33 Lazos de control abiertos….……...……………...35 Lazosde control cerrados………………………...37 Protocolos de comunicación……………….……..41
2.4
Equipos de campo del sistema de control…...…...….........20 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6
2.5
Controlador……...…………………………………….………24 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 2.5.5
3.
PLAN DE CONTINGENCIA 3.1 3.2 3.3 Aspectos legales……...….…………………………………..45 Antecedentes………..………….…………………………….45 Plan de...
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