TMK00426
Páginas: 90 (22430 palabras)
Publicado: 10 de abril de 2015
DISEÑO DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE GASES DE COMBUSTIÓN EN LA
CALDERA DE INGENIO MARÍA LUISA S.A.
JOHN MAURICIO CHICA MAZABEL
DAVID FERNANDO GUERRERO FIGUEROA
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SANTIAGO DE CALI
2011
DISEÑO DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE GASES DE COMBUSTIÓN EN LA
CALDERA DE INGENIO MARÍALUISA S.A.
JOHN MAURICIO CHICA MAZABEL
DAVID FERNANDO GUERRERO FIGUEROA
Pasantía para optar por el título de ingeniero Mecatrónico
Director
CARLOS ALBERTO BORRERO
Ingeniero Eléctrico
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SANTIAGO DE CALI
2011
Nota de aceptación:
Aprobado por el comité de Grado
encumplimiento de los requisitos
exigidos por la Universidad
Autónoma de Occidente para
optar al título de Ingeniero
Mecatrónico
Jurado
Jurado
Santiago de Cali, Febrero 2011
AGRADECIMIENTOS
Al terminar este trabajo de grado que requirió de esfuerzo, mucha dedicación y
responsabilidad es inevitable exaltar la participación de personas, centros de
investigación e instituciones que han facilitadolas cosas para que este trabajo
llegue a un feliz término, por consiguiente, es un verdadero placer darles de
manera especial nuestro agradecimiento.
En primer lugar queremos agradecer a Dios, por habernos dado fortaleza,
paciencia y sabiduría para seguir siempre adelante, y así poder enfrentar los
diferentes contratiempos que se presentaron en el camino como estudiante de
esta excelenteuniversidad. A nuestros padres y familiares, que gracias a su
aliento, consejos y cariño nos han enseñado a enfrentar los retos que
encontramos en nuestras vidas, y que en ocasiones difíciles siempre estará la
familia y los valores inculcados para ayudarnos y seguir adelante, también en
enseñarnos que nuestras metas siempre se consiguen
con respeto,
responsabilidad, amor, entrega y dedicación. A nuestrosasesores de práctica, al
Ingeniero Miguel Ángel Miranda, al Ingeniero Carlos Alberto Borrero y al Ingeniero
Jimmy Tombé Andrade los cuales nos brindaron su apoyo y generosidad durante
el transcurso de la elaboración de este trabajo, pero sobretodo en fomentar en
nosotros el espíritu de investigación y trabajo en equipo. Por último, como olvidar a
los amigos de universidad, que siempre estuvieronde una u otra manera
brindándonos su apoyo. Gracias de corazón a todos por hacer posible este
sueño.
CONTENIDO
Pág.
GLOSARIO
15
RESUMEN
22
INTRODUCCION
23
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
24
2. OBJETIVOS DEL PROYECTO
25
2.1 OBJETIVO GENERAL
25
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
25
3. JUSTIFICACION DEL PROYECTO
25
4. MARCO TEORICO
28
4.1 Calderas
30
4.1.1 Partes de una caldera de Vapor31
4.1.1.1 Cámara de Agua
32
4.1.1.2 Cámara de Vapor
33
4.1.2 Partes integrantes de una caldera
33
4.1.2.1 Los combustibles
33
4.1.2.2 Quemadores
33
4.1.2.3 Hogar
34
4.1.3 Rendimiento y potencia de una caldera
34
4.1.3.1 Rendimiento instantáneo
34
5
4.1.3.2 Rendimiento útil
34
4.1.3.3 Rendimiento estacional
34
4.1.3.4 Potencia útil nominal
34
4.1.3.5 Potencia útil mínima34
4.1.3.6 Potencia útil modulante
35
4.1.3.7 Potencia nominal, térmica, carga nominal o gasto calorífico
35
4.2 CALDERAS ACUOTUBULARES
35
4.2.1 Diseño
35
4.2.2 Funcionamiento
36
4.2.3 Ventajas de las calderas acuotubulares
37
4.2.4 Problemas comunes encontrados en las calderas
38
4.3 EFICIENCIA TÉRMICA DE LA COMBUSTIÓN EN LA CALDERA
38
4.4 ANÁLISIS DE LAS PÉRDIDAS Y AHORRO DEENERGÍA
40
4.5 COMBUSTIÓN
41
4.5.1 Los elementos básicos de reacción
41
4.6 SISTEMA DE CONTROL EN CALDERAS
43
4.6.1 Control de combustión
43
4.7 QUE ES OPTO 22
44
4.7.1 Software de ioControl.
45
4.7.2 Terminología en ioControl
48
4.8. Norma NEMA
49
4.9 LAND Lancom III
50
6
5. SISTEMA DE CONTROL HALLADO EN PLANTA EN INGENIO MARÍA LUISA
S.A.
52
5.1 PRESIÓN EN EL DOMO
54
5.2...
CALDERA DE INGENIO MARÍA LUISA S.A.
JOHN MAURICIO CHICA MAZABEL
DAVID FERNANDO GUERRERO FIGUEROA
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SANTIAGO DE CALI
2011
DISEÑO DEL CONTROL AUTOMÁTICO DE GASES DE COMBUSTIÓN EN LA
CALDERA DE INGENIO MARÍALUISA S.A.
JOHN MAURICIO CHICA MAZABEL
DAVID FERNANDO GUERRERO FIGUEROA
Pasantía para optar por el título de ingeniero Mecatrónico
Director
CARLOS ALBERTO BORRERO
Ingeniero Eléctrico
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE OCCIDENTE
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA Y ELECTRÓNICA
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
SANTIAGO DE CALI
2011
Nota de aceptación:
Aprobado por el comité de Grado
encumplimiento de los requisitos
exigidos por la Universidad
Autónoma de Occidente para
optar al título de Ingeniero
Mecatrónico
Jurado
Jurado
Santiago de Cali, Febrero 2011
AGRADECIMIENTOS
Al terminar este trabajo de grado que requirió de esfuerzo, mucha dedicación y
responsabilidad es inevitable exaltar la participación de personas, centros de
investigación e instituciones que han facilitadolas cosas para que este trabajo
llegue a un feliz término, por consiguiente, es un verdadero placer darles de
manera especial nuestro agradecimiento.
En primer lugar queremos agradecer a Dios, por habernos dado fortaleza,
paciencia y sabiduría para seguir siempre adelante, y así poder enfrentar los
diferentes contratiempos que se presentaron en el camino como estudiante de
esta excelenteuniversidad. A nuestros padres y familiares, que gracias a su
aliento, consejos y cariño nos han enseñado a enfrentar los retos que
encontramos en nuestras vidas, y que en ocasiones difíciles siempre estará la
familia y los valores inculcados para ayudarnos y seguir adelante, también en
enseñarnos que nuestras metas siempre se consiguen
con respeto,
responsabilidad, amor, entrega y dedicación. A nuestrosasesores de práctica, al
Ingeniero Miguel Ángel Miranda, al Ingeniero Carlos Alberto Borrero y al Ingeniero
Jimmy Tombé Andrade los cuales nos brindaron su apoyo y generosidad durante
el transcurso de la elaboración de este trabajo, pero sobretodo en fomentar en
nosotros el espíritu de investigación y trabajo en equipo. Por último, como olvidar a
los amigos de universidad, que siempre estuvieronde una u otra manera
brindándonos su apoyo. Gracias de corazón a todos por hacer posible este
sueño.
CONTENIDO
Pág.
GLOSARIO
15
RESUMEN
22
INTRODUCCION
23
1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
24
2. OBJETIVOS DEL PROYECTO
25
2.1 OBJETIVO GENERAL
25
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
25
3. JUSTIFICACION DEL PROYECTO
25
4. MARCO TEORICO
28
4.1 Calderas
30
4.1.1 Partes de una caldera de Vapor31
4.1.1.1 Cámara de Agua
32
4.1.1.2 Cámara de Vapor
33
4.1.2 Partes integrantes de una caldera
33
4.1.2.1 Los combustibles
33
4.1.2.2 Quemadores
33
4.1.2.3 Hogar
34
4.1.3 Rendimiento y potencia de una caldera
34
4.1.3.1 Rendimiento instantáneo
34
5
4.1.3.2 Rendimiento útil
34
4.1.3.3 Rendimiento estacional
34
4.1.3.4 Potencia útil nominal
34
4.1.3.5 Potencia útil mínima34
4.1.3.6 Potencia útil modulante
35
4.1.3.7 Potencia nominal, térmica, carga nominal o gasto calorífico
35
4.2 CALDERAS ACUOTUBULARES
35
4.2.1 Diseño
35
4.2.2 Funcionamiento
36
4.2.3 Ventajas de las calderas acuotubulares
37
4.2.4 Problemas comunes encontrados en las calderas
38
4.3 EFICIENCIA TÉRMICA DE LA COMBUSTIÓN EN LA CALDERA
38
4.4 ANÁLISIS DE LAS PÉRDIDAS Y AHORRO DEENERGÍA
40
4.5 COMBUSTIÓN
41
4.5.1 Los elementos básicos de reacción
41
4.6 SISTEMA DE CONTROL EN CALDERAS
43
4.6.1 Control de combustión
43
4.7 QUE ES OPTO 22
44
4.7.1 Software de ioControl.
45
4.7.2 Terminología en ioControl
48
4.8. Norma NEMA
49
4.9 LAND Lancom III
50
6
5. SISTEMA DE CONTROL HALLADO EN PLANTA EN INGENIO MARÍA LUISA
S.A.
52
5.1 PRESIÓN EN EL DOMO
54
5.2...
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