UNIVERSIDAD LAICA ‘‘ELOY ALFARO’’ DE MANABÍ
GRUPO # 10
INTEGRANTES:
- CEDEÑO BARCIA MELANI ANALIA
- CARREÑO CEDEÑO CÈSAR SAMUEL
- TUMBACO CEDEÑO ADRIANA CAROLINA
- ROBLES DELGADO JACINTO RODRIGO
Norma
ANSI/ISA–S5.1–1984 (R1992).
El estándar ANSI/ISA S5.1 es uno de los estándares de la ISA más
utilizado durante la Ingeniería de Diseño de plantas químicas en la realización
de Planos y Documentos; por ejemplo, en Diagrama de Tubería e Instrumentación
(DTI´s); en Índice de Instrumentos; en Diagramas de Lazo; en el diseño de
Gráficos Dinámicos para el Monitoreo y Control Digital de los Sistemas de
Control Distribuido, y sobre todo en Sistemas de Seguridad (PLC), que va de la
mano con Ciberseguridad, etc., ya que en él se establecen los lineamientos para
representar e identificar los instrumentos o dispositivos y sus funciones
inherentes, sistemas y funciones de instrumentación, así como su representación
gráfica.
INTRODUCCIÓN
El estándar ANSI/ISA-S5.1 nace el año de 1949, inicialmente fue una
práctica recomendada y posteriormente se publica como estándar en 1984.
El estándar tuvo desde su origen el propósito de uniformizar la
identificación de instrumentos dentro de la automatización industrial; dicho
estándar no ha permanecido estático, ya que constantemente está sujeto a nuevas
revisiones que permiten actualizarlo y enriquecerlo. En el estándar
ANSI/ISA-S5.1 se indican los procedimientos requeridos para la identificación,
funciones y representación gráfica de la instrumentación de los sistemas de
control.
La representación gráfica generalmente la encontramos plasmada en los
Diagramas de Tubería e Instrumentación (DTI´s), Diagramas Funcionales o de Lazo
de instrumentos, Desplegados gráficos, etc.
El estándar indica normalmente un tamaño de 7/16” para el círculo que
contiene la identificación y número del instrumento, aunque en los casos en
donde se tenga un DTI con demasiada información, el estándar nos permite
disminuir el tamaño del círculo hasta 3/8”, para optimizar el número de planos
y documentos, durante la etapa de Ingeniería de Detalle, Construcción, Arranque
de Plantas y Mantenimiento.
Aplicación de la norma ANSI/ISA–S5.1–1984 (R1992) en la Industria .
En el estándar ANSI/ISA-S5.1 se ilustran un número ilimitado de ejemplos
para el diseño e identificación de los sistemas e instrumentos, así como su
representación gráfica mediante símbolos.
La identificación de un instrumento es una combinación de literales y
números en donde a cada instrumento o función se le designa un código
alfanumérico o número de identificación, de tal manera que de izquierda a
derecha se tienen las literales y enseguida la numeración designada.
Figura 1. Identificación de un transmisor indicador de flujo
La tabla 4.1 del estándar ANSI/ISA-S5.1 muestra la identificación de
letras y sirve para identificar el instrumento con letras como iniciales para
determinar su identificación funcional.
La tabla 4.1 específica las 2 primeras columnas para letras, la primera
columna identificará la variable a medir y si es necesario adicionar otra
literal que indique una modificación de la variable a medir, la encontramos en
la segunda columna. Por ejemplo, si se tiene un indicador de presión
diferencial, el modificador de la variable presión, es tener una diferencial de
presión (D) y una indicación de la diferencial de presión (I), que es la tercer
columna como una función de lectura/pasiva, por tanto la identificación con
literales del instrumento sería PDI.
Las letras sucesivas que identifican al instrumento se encuentran en las
columnas 3, 4 y 5 de la tabla 4.1 del estándar.
En la columna 3 se indica una función de lectura/pasiva del instrumento
que puede ser una alarma, indicador, vidrio, un orificio de restricción (FO),
una tendencia o registro (_R), una conexión de prueba(P), una sonda o un pozo
en termo pozos (TW), etc.
En la columna 4 se define la función de salida/activa de un instrumento
por ejemplo para una Válvula de Control de presión, la identificación con
literales es PV en donde la literal V indica que se trata de una válvula de
Control la cual es una función de salida/activa.
En la columna 5, se específica un modificador de función, a las
funciones de la columna 3 y 4, como variable de presión, ejemplo alta presión
(H), o muy alta presión (HH), o muy baja presión (LL).
NUMERACIÓN DE LOS INSTRUMENTOS
Cuando se tenga un proyecto (va depender de las Bases de Diseño del Proyecto)
pequeño y no se tengan asignados números para la identificación de las áreas,
equipos o planta, es posible utilizar un número básico, por ejemplo: LT-1 o
LT-01 o LT-001.
El estándar específica que para la identificación numérica de los
instrumentos pertenecientes a un lazo de control es conveniente que la
instrumentación asociada a ese lazo (abierto o cerrado) tenga esa misma
numeración, es decir si en el lazo existe una válvula de control de presión con
identificación PV-105, la instrumentación asociada deberá tener la numeración
105, por ejemplo el transmisor, el controlador y el indicador de presión local
( manómetro) o un receptor eléctrico PI, indicado cerca de la válvula de
control, quedando como PIT-105, PIC-105, PI-105 y PG-105.
Lazo cerrado de control de
presión
También es posible numerar la instrumentación de acuerdo al área
industrial, equipo o planta en donde se encuentra localizada la
instrumentación, utilizando el primer dígito del número de la planta como clave
de identificación del instrumento, por ejemplo:
PIT-100 (en donde el primer dígito 1, indica el número de Área, Equipo o
Planta)
Otro criterio es numerar a los instrumentos asignando bloques de número
predeterminados, por ejemplo:
Para Indicador de temperatura local
o termómetros Bimetálicos: TG-100 a 400.
Indicador de presión local o
Manómetros PG-401 a
Para transmisores Indicadores de
temperatura: TIT-700 a
Para el caso en donde se tengan 2 instrumentos en el mismo lazo con la
misma numeración, generalmente se utilizan los sufijos A y B, ver figura 3. Por
ejemplo: Dos válvulas de control de flujo, mientras una está en operación la
otra está en espera de ser activada en el lazo cerrado de control de flujo:
FCV-100A y FCV-100B.
Identificación de instrumentación
con sufijos
¿PERO COMO INICIAR LA
NUMERACIÓN EN UN DTI O DTI´s?
Un criterio para empezar a numerar los instrumentos en el DTI es iniciar
numerando la instrumentación contenida en el plano (tamaño designado por bases
de diseño), del extremo superior de izquierda a derecha y de arriba hacia
abajo; numerando la instrumentación del mismo tipo o variable, con un número
consecutivo y así sucesivamente con toda la instrumentación del plano, dejando
la misma numeración para los instrumentos que estén asociados a un lazo de control
(cerrado ó abierto) como se muestra en la figura 2. Esto es lo más común en
proyectos de Plantas de Refinación, Plataformas, Terminales de Almacenamiento y
Distribución, etc.
Otro criterio para numerar es verificar las entradas y salidas a equipos
dentro del proceso, de tal manera que podrían enumerarse primero los
instrumentos en las entradas de los equipos y después la instrumentación a la
salida de los equipos. Esto aplica a Equipos Paquete; por ejemplo, una planta
PSA, para alimentar el H2 de repuesto a las plantas Hidro desulfuradoras.
Finalmente, los números utilizados para identificar al instrumento
dependerán del Proyecto (Bases de Diseño), la experiencia, habilidades y
pericia del Técnico especialista de instrumentos para numerar la instrumentación
de los DTI´s de una planta industrial.
Letras de identificación
La simbología que se muestra en la tabla 5.1.1 sirve para identificar si
el instrumento es local, se encuentra en un PLC o está en un sistema de
control. Esta simbología se utiliza para plasmarla en los DTI´s, desplegados
Gráficos Dinámicos, planos de los Sistemas Instrumentados de seguridad (PLC,
SIS). En la Figura 2 se muestra un ejemplo en donde se indica el lazo cerrado
PIC-105 en acuerdo a la tabla 5.1.1 donde se muestra un desplegado compartido,
en el Sistema de monitoreo y control indicado como un gráfico dinámico.
Tabla 5.1.1. Dispositivos de instrumentación y símbolos de función
La simbología que se muestra en la tabla 5.1.2 sirve para identificar
símbolos de instrumentación que se encuentra en un PLC, señales que llegan a un
interlock, funciones de compuertas lógicas y luces piloto.
Tabla 5.1.2. Dispositivos de instrumentación o símbolos de función,
misceláneos
En la tabla 5.2.1 se encuentra la simbología para transmisores y
elementos primarios de medición. En la figura 5 se muestra la representación de
un medidor de flujo Coriolis como elemento primario de medición FE-200, de
acuerdo a la tabla 5.2.1.
Tabla 5.2.1. Símbolos de medición: elementos primarios y transmisores
Con la finalidad de ser más específico en la representación del
instrumento, la tabla 5.2.2 es utilizada para colocar anotaciones referentes a
la medición, estas siglas son ubicadas a un lado de la identificación del
instrumento, con la finalidad de ser más específico, ver figura 4.
Elemento primario de medición de temperatura con RTD
De tal forma que si se coloca las siglas RTD a un lado del círculo que
identifica al elemento primario de medición como es por ejemplo la
identificación TE-100, se está especificando que el elemento de temperatura es
un RTD y no un termopar.
Símbolos de medición: notaciones de medida
En la tabla 5.2.3, se muestra la simbología de los elementos primarios
de medición. En la figura 5 se muestra la medición de flujo utilizando un
medidor de flujo másico tipo Coriolis como elemento primario de medición, un
transmisor indicador de flujo y su indicación en el sistema de monitoreo y
control.
Indicación de flujo utilizando un medidor flujo másico tipo coriolis
Símbolos de medición: elementos primarios
Símbolos de medición: elementos primarios
Símbolos de medición: elementos primarios
Tabla 5.2.3. Símbolos de medición: elementos primarios
En la tabla 5.2.4 se muestra la simbología de la instrumentación
secundaria, tales como indicadores de presión (manómetros) e indicadores de
temperatura termómetros) PG´s, TG´s, vidrios de nivel LG´s.
Tabla 5.2.4. Símbolos de medición: instrumentos secundarios
En la tabla 5.2.5 se muestra la simbología de dispositivos auxiliares y
accesorios de instrumentos, tales como analizadores, acondicionadores de flujo,
sellos de diafragma, termpozos, etc.
Tabla 5.2.5. Símbolos de medición: dispositivos auxiliares y accesorios
La simbología mostrada en la tabla 5.3.1 se utiliza para representar el
tipo de conexiones de un instrumento al proceso ó equipo. En la figura 2, se
indica una conexión genérica del instrumento transmisor de presión
PIT-105 a la línea de proceso.
Tabla 5.3.1. Símbolos de línea: conexiones de instrumentos a proceso y a
equipos
La simbología mostrada en la tabla 5.3.2 se utiliza para representar el
tipo de conexión de un instrumento a otro instrumento. En la figura 6 se indica
un transmisor de presión con indicación al sistema digital de monitoreo y
control mediante señal inalámbrica, de acuerdo al punto No. 11 de la tabla
5.3.2.
Figura 6. Transmisor Indicador de presión con indicación digital en el SDMC mediante señal inalámbrica
Tabla 5.3.2. Símbolos de línea: conexiones de instrumento a instrumento
Símbolos de línea: conexiones de
instrumento a instrumento
La tabla 5.4.1 nos muestra la simbología que debe ser utilizada para los
elementos Finales de control. En las figuras 2 y 5 se indican los símbolos para
una válvula tipo compuerta y válvula tipo globo.
Símbolos del elemento final de control
Símbolos del elemento final de control
Representación gráfica de un actuador de solenoide para válvula de control modulante
Tabla 5.4.2. Símbolos de actuador del elemento final de control
Símbolos de actuador del elemento final de control
nos muestra la simbología que debe ser utilizada para los elementos
Finales de control auto accionados.
Símbolos del elemento final de control auto-operado
Control
de bombas de proceso
Una de las razones dentro de las industrias en buscar un mejor método de control de flujo de bombas es el constante aumento de la presión por funcionamiento del equipo rotativo, que contribuye de manera importante a las fugas frecuentes, incremento de la vibración y el sobrecalentamiento de los motores.
Son factores que tienen un impacto directo en el aumento de los costes de operación y mantenimiento de cualquier planta, así como la recurrencia de las actividades de mantenimiento no planificadas. Es por ello que las unidades de frecuencia variables (VFD) se están convirtiendo en un lugar una solución inteligente cada vez más común y más utilizadas en aplicaciones.
Esto permite:
- Ayudar
a lograr altos niveles de ahorro de energía.
- Aumentar
la vida útil del equipo.
- Permitir
una mayor seguridad.
- Operación
favorable al medio ambiente.
- Costes
de mantenimiento reducidos.
- Variabilidad
reducida del proceso.
- Mejorar
el factor de potencia global de la planta,
- Eliminación
de válvulas como fuentes de emisiones fugitivas.
Se considera que un variador de frecuencia VFD es el
mejor método de control de flujo de bombas por ser similar al motor al que está
conectado, ambos convierten la energía en una forma utilizable. En el caso de
un motor de inducción, la potencia eléctrica suministrada se convierte en
potencia mecánica a través de la rotación del rotor del motor y el par que
produce a través del deslizamiento del motor.
Por otro lado, un variador de Frecuencia para el control de flujo en
bombas convertirá su potencia entrante, un voltaje y frecuencia fijos, a un voltaje
y frecuencia variables, lo que es también la base para variar la velocidad del
motor sin la necesidad de poleas ajustables o cambios de engranajes, reduciendo
el número de componentes mecánicos y el mantenimiento general.
Unidad
de frecuencia variable frente a la válvula de control de regulación
La
mayor ventaja que tiene este método es la capacidad de ahorrar dinero al
usuario a través de su naturaleza heredada para disminuir el consumo de
energía, el cual se deriva de las leyes de afinidad que establecen:
- El
flujo es proporcional a la velocidad del eje.
- La
cabeza (presión) es proporcional al cuadrado de la velocidad del eje.
- La
potencia es proporcional al cubo de la velocidad del eje.
Control
de intercambiadores de calor
Los
intercambiadores de calor facilitan la transferencia térmica entre dos fluidos
que se encuentran a distintas temperaturas, generalmente evitando la mezcla
entre sí. El proceso de transferir el calor de un medio a otro en el intercambiador
se lleva a cabo mediante los fenómenos conocidos como conducción y convección.
Por conducción, se entiende como la transferencia de energía de las partículas
más energéticas de una substancia hacia las adyacentes menos energéticas, como
resultado de interacciones entre esas partículas. La convección se da entre una
superficie sólida y el líquido o gas adyacente que está en movimiento; cuanto
mayor es la velocidad del fluido, mayor es la transferencia por convección.
Existe una gran variedad de
intercambiadores térmicos, por ejemplo: torres de enfriamiento (contacto
directo), tubos concéntricos, tubos coraza, placas; siendo el de tubo-coraza el
más utilizado en aplicaciones a nivel industrial dado que permite temperaturas
y presiones superiores a los de placas (300 psia y 150 ºC).
Diagrama
P&ID intercambiador de calor
Estrategias
de control
En general, el
objetivo de los sistemas de control es cumplir con las especificaciones de
desempeño dadas para el proceso, definiendo valores o rangos considerados como
aceptables para el comportamiento deseado. Típicamente, existen dos problemas
de control: seguimiento de la referencia y rechazo de disturbios. Sin embargo,
en muchos procesos industriales el seguimiento de referencia es menos crítico
que el rechazo de disturbio, debido a que los cambios de la referencia pueden
darse únicamente cuando cambia la producción. La robustez e incertidumbre del
modelo y sensibilidad al ruido de medición son objetivos secundarios de
control. Entre las estrategias empleadas para realizar la transferencia calor y
controlar la temperatura del producto, encontramos: Control realimentado (FeedBack),
control anticipativo (FeedForward), para el rechazo de perturbaciones;
control cascada y el control por derivación para aplicaciones específicas.
Modelo del intercambiador de calor para el control
En el control de procesos, la identificación del sistema permite determinar, con suficiente exactitud para fines de control, la estructura y parámetros de un modelo matemático que reproduzca las variables de salida del proceso ante un conjunto de señales de entrada en el sistema real. Estos modelos matemáticos son usados para describir o entender la realidad de procesos químicos, mecánicos, eléctricos y biológicos.
En forma general existen tres metodologías de identificación de procesos: la primera metodología, identificación analítica, hace uso de relaciones establecidas, por ejemplo leyes físicas o químicas, que se pueden aplicar al sistema; la segunda metodología, identificación no-paramétrica, se basa en aplicar señales especiales de prueba al sistema para luego ajustar un modelo matemático; y tercera, la identificación paramétrica, que permite caracterizar al sistema con un mayor grado de ajuste ya que incorpora modelos de perturbación en su estructura.
Control
de caldera para producción de vapor
En este circuito podemos observar
como el agua de alimentación, a las condiciones de presión y temperatura
adecuadas, procedente del sistema de bombeo es suministrada al calderín a
través de un economizador en el cual se incrementa su temperatura. El vapor
saturado generado se separa en el calderín y al salir de él es enviado a un
sobre calentador primario en donde se eleva parcialmente su temperatura. Este
vapor ya sobrecalentado es atemperado antes de enviarlo a un sobre calentador
final tras el cual es suministrado a los consumidores existentes.
Se muestra también el circuito de
vapor a los sopladores. Este vapor se tomará dependiendo de la instalación de
diferentes sitios. Las variables que hay que vigilar en este circuito desde el
punto de vista de las seguridades de la caldera serán las siguientes:
a)
Al ser una caldera de nivel de agua definido debe
existir protección al menos por bajo nivel, a fin de impedir que los tubos de
caldera sufran daños debido a la falta de refrigeración. En algunos casos,
dependiendo de la caldera o del uso del vapor, existe protección por alto nivel
para evitar que el agua pueda pasar al sobre calentador o contaminar el vapor
hacia posibles turbinas. Para la medida del nivel se representan transmisores
de presión diferencial (LT), cuya lectura debe ser corregida por la
presión del calderín al influir ésta en la densidad del agua, y por lo tanto en
una medición de este tipo.
b) La caldera es un aparato a presión, por lo que está sujeta al reglamento de aparatos a presión (RAP) vigente en España. El RAP exige el corte de la aportación calorífica cuando la presión del calderín excede un valor establecido. Dicho valor debe estar por debajo del valor fijado para el disparo de la primera válvula de seguridad del calderín. Estas mediciones se representan mediante transmisores de presión (PT).
Las variables para controlar y mantener una producción de vapor continua en las condiciones deseadas serán las siguientes:
a)
Al ser una caldera de nivel de agua definido, éste
debe mantenerse en su nivel normal de operación para conseguir un
funcionamiento adecuado de la caldera. Para conseguir este objetivo se medirán:
el nivel (LT), la presión (PT) para la corrección de aquél si fuese necesario,
el caudal de agua de alimentación (FT) y el caudal de vapor (FT). Estas medidas
de caudal deben ser corregidas, por temperatura y por presión y temperatura
respectivamente si su medición está basada en la presión diferencial y existen
importantes variaciones en estas variables. La cantidad de agua aportada en
cada momento se manipulará mediante una válvula de control (LV).
b)
El vapor que se produce debe mantenerse en unas
condiciones óptimas de presión y temperatura, por lo cual se tomarán medidas de
la presión final del vapor sobrecalentado (PT) y de su temperatura (TT). La
presión se mantendrá en el valor deseado mediante la aportación del combustible
necesario. Para mantener la temperatura de vapor adecuada se usará una válvula
de control (TV) que añadirá el agua de atemperación requerida. Dicha válvula se
instalará entre las dos etapas de sobrecalentamiento. Finalmente, por motivos
de control que se verán más adelante se medirá la temperatura (TT) del vapor a
la salida de la primera etapa de sobrecalentamiento.
c)
El circuito de vapor para el sistema de sopladores
incluye una válvula de corte que permite el paso o no del vapor, de una válvula
de drenaje que se usa para evacuar el condensado, así como para realizar el
calentamiento de la línea, y de una medida de presión (PT) y otra de
temperatura (TT) que se utilizan como seguridades de este sistema.
El problema de control consiste en
satisfacer unos objetivos de control al menor coste posible diseñando un
sistema de control basado en una estrategia de control adecuada. Los objetivos ordenados
según su prioridad son:
- Operación
segura y estable
- Control
de composición
- Operación
optima
Variables
en un problema de control
- Controladas
Las variables controladas en una columna de
destilación sin extracciones laterales son: la presión, los niveles de líquido
en el fondo de la columna y en la cámara de reflujo, y la composición de
destilado y producto de fondo. Estas variables se pueden dividir en dos tipos:
- Variables
que deben ser controladas: Dentro de este tipo se incluyen la presión y los
niveles. Dichas variables son controladas con vistas a conseguir el primero de
los objetivos de control, por tanto, sus puntos de consigna son establecidos
únicamente teniendo en cuenta consideraciones de seguridad y estabilidad de la
operación, ignorando las especificaciones de los productos. Por tanto, es
necesario mantener la presión y los niveles de líquido constantes para prevenir
la acumulación de vapor y de líquido respectivamente. Si esta acumulación
(positiva o negativa) no se previene, un sistema continuo no puede operar de
manera estable ni alcanzar el régimen permanente.
- Variables que pueden ser controlas: En este
tipo se incluyen las composiciones de destilado y producto de fondo. Estas
variables se controlan para cumplir con el segundo objetivo de control, por
tanto, sus puntos de consigna se establecen solamente por las especificaciones
de pureza de los productos. Estos controles de composición pueden ser directos,
es decir, utilizando medidores de composición en las corrientes productos; o
indirectos, es decir, midiendo una propiedad representativa de la composición
del producto, como por ejemplo la densidad, la presión de vapor, punto de
congelación, y el más común, la temperatura de un plato.
CONTROL DE
COMPRESOR
Un control
apropiado optimiza el funcionamiento del sistema, reduce el consumo de energía,
mejora la estabilidad de la presión y aumenta la eficiencia operativa cuando se
utilizan múltiples compresores en paralelo.
¿Cuáles
son y cómo funcionan estos métodos de control?
- Start/Stop
El control de arranque/parada es uno de los métodos de
control más simples. El controlador envía una señal al motor principal del
compresor que le permite saber cuándo iniciar o detener el equipo en función
del ajuste de presión preestablecido. Estos controles de arranque/parada son
los más básicos y se usan para compresores con ciclos de trabajo bajos, de 25
hp o menores.
- Carga/Descarga
El control de carga/descarga también se conoce como
control de velocidad fija porque el motor permanece funcionando de manera
constante. En lugar de detenerse, cuando el motor alcanza la demanda de aire
requerida sigue funcionando, pero la válvula de entrada se cierra reduciendo
así el consumo de energía.
- Modulación
La salida de aire de un compresor puede ser variable
según los requisitos de flujo. Este control se realiza mediante el uso de una
válvula mariposa de entrada: primero, una válvula reguladora detecta la presión
de descarga y envía presión proporcional para que luego opere la válvula de
entrada. A medida que aumenta la presión en el compresor, la válvula de entrada
comienza a cerrarse o a estrangularse, restringiendo la entrada de aire y
disminuyendo la presión. Este funcionamiento crea un vacío en la entrada del compresor
mientras que su presión de salida permanece constante.
- Desplazamiento variable
La capacidad de salida del compresor puede variar
utilizando válvulas de control de capacidad, también conocidas como válvulas en
espiral, de giro o de resorte. Este esquema de control permite manejar la
presión de salida y el consumo de energía del compresor al cambiar la longitud
de la cámara de compresión.
- Unidad
de velocidad variable
El variador de velocidad emplea un accionamiento
especial para controlar la velocidad del motor y mantener una presión de
entrega constante. Utiliza un convertidor de frecuencia para establecer un
arranque suave mientras el motor aumenta su velocidad. Al variar la frecuencia
o el voltaje del motor eléctrico, el motor puede controlarse mediante la
demanda de aire.
CONTROL DE
HORNOS
Los controles de temperatura tienen
como función principal mantener un horno operando con ciertos valores
predefinidos y se compone de 2 partes principales:
- La
parte electrónica que lo administra, generalmente un control PID
- Los
componentes mecánicos
Sistema
de control en combustible
Opera de forma similar al modo cero,
en donde se controla solo el gas. Pero en vez de que el aire se absorba por el
efecto Venturi, se cuenta con un turbo ventilador que proporciona un flujo
constante al proceso, mientras se regula el gas durante las distintas etapas de
la combustión.
- Sistema
económico al tener una sola línea de control.
- Brinda
una buena uniformidad de temperatura en aplicaciones donde se requiere que
todas las piezas en el horno cuenten con la misma temperatura.
- Ideal
para hornos de baja temperatura, industria cerámica y aplicaciones que
requieran una gran homogeneidad de calentamiento.
Sistema de control proporcional
En este
modo se controla el aire y combustible de forma proporcional.
Inicia
la operación con una flama pequeña y conforme la temperatura sube, va creciendo
mientras aumenta el aire y gas.
- Permite
ajustar la cantidad de gas con base al aire presente para lograr una
combustión perfecta y un óptimo consumo de combustible.
- Ideal
para cualquier tipo de horno, ej. tratamientos térmicos como en hornos de envejecido,
temple, forja y normalizado.
Sistema
de control de flujo
Controla
aire / gas como el método anterior y además permite variar la relación entre
estos elementos durante el proceso de combustión para optimizar el uso de
combustible.
- Permite
llegar a condiciones de combustión óptima con menos energía.
- Si
en una parte del tratamiento térmico se ocupa más aire (generalmente al
inicio) es posible incrementarlo temporalmente.
- Ideal
para cualquier tipo de horno, ej. tratamientos térmicos como envejecido,
temple, forja, normalizado y aplicaciones con productos frágiles
Sistema
de control por pulsos
Es uno
de los métodos más recientes que brinda una relación fija de aire y gas, pero a
diferencia de los anteriores la velocidad de la flama que está calentando el
producto siempre es alta, lo cual genera una buena uniformidad desde el inicio
del ciclo.
Los
quemadores se encienden a fuego alto durante un tiempo y luego se regresan a
fuego bajo, repitiendo este ciclo cada 15 - 60 segs.
- Resulta más económico que el sistema anterior de flujo másico, permitiendo manejar todo el rango de productos con una inversión menor.
- Brinda una mayor eficiencia de combustible al calentar el producto de forma uniforme desde el inicio.
- Ideal
para cualquier horno, ej. tratamientos térmicos como envejecido, temple,
forja, normalizado y aplicaciones con producto frágil en cerámica.
Bibliografía
·
https://www.academia.edu/9814191/Ingenieria_de_Control_Moderna_Ogata_5ed
·
https://biblioteca.cio.mx/ebooks/e0213.pdf
·
https://tecnologiaparalaindustria.com/cual-es-el-mejor-metodo-de-control-de-flujo-de- bombas/
·
https://instrumentacionycontrol.net/cap-1-3-control-de-calderas-industriales/
·
https://biblus.us.es/bibing/proyectos/abreproy/20374/fichero/Proyecto+completo.pdf
·
https://www.nutecbickley.com/es/blog/clases-de-controles-de-temperatura-en-hornos-industriales
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