Diseño detallado de un sistema de control automático para un banco de prueba (planta piloto) de un intercambiador de calor tipo tubo-coraza para laboratorio de robótica de la IECASD /

Abstract

El presente trabajo se desarrolló pensando en la necesidad que posee la institución educativa CASD Manuela Beltrán (IECASD) de preparar estudiantes (Corroborando el conocimiento teórico con las respectivas prácticas de laboratorio, ya sea a través de visitas a las diferentes empresas del sector industrial o con plantas pilotos de dicha institución o de instituciones con las que se tengan convenios) de media técnica competentes que estén a la altura de las exigencias que se les pueden presentar en el área industrial. Es por esta razón que es importante decir que al desarrollar este proyecto se logró identificar las necesidades de la misma y como este puede influir a la no deserción de los alumnos de las diferentes especialidades. Para el desarrollo de este trabajo se empezó por estudiar un proceso industrial, teniendo en cuenta que se contaba con un intercambiador de calor tipo tubocoraza el cual contaba con un sistema de control muy robusto, es decir, totalmente manual en la institución, donde se utiliza los intercambiadores de calor, en especial un trabajo previo que se presentó en uno de los módulos durante el desarrollo de la especialización el cual describía el siguiente proceso: El sistema consiste en tanque que recibe un iniciador (materia prima para iniciar una reacción), llamado IP-625-Gly-K, el cual una vez descargado del reactor se debe mantener en una temperatura mayor de 80°C pero menor a 100°C para mantener la viscosidad baja y evitar demoras en las transferencias del producto hacia el reactor R-2120. Temperatura > 80°C pero menor a 100°C  22 minutos de transferencia del producto de Tanque contenedor al Reactor (Condiciones ideales). Además si la temperatura del producto excediera esos límites el producto sufriría modificaciones en cuanto a su calidad. Temperatura < 50°C  40°C minutos mayor viscosidad, lo cual ocasiona demora en la transferencia del producto y no cumpliría con los tiempos estipulados ya que este proceso se maneja por receta. Teniendo en cuenta lo descrito se diseñara detalladamente un sistema de control de temperatura para un intercambiador de calor tipo tubo-coraza con el Hardware (Instrumentación, actuadores y controladores electrónicos) y Software necesario que garantice mantener la temperatura dentro de un rango de valores, teniendo en cuenta los requerimientos del operador para dicho proceso (Calentar el fluido que se procesa, de una temperatura de entrada Ti(t), a cierta temperatura de salida T(t) que se desea), teniendo en cuenta que en el sistema se presentan perturbaciones tales como: temperatura y flujo de entrada del fluido del proceso. A su vez un manual que me permita instruir a los estudiantes de manera muy eficaz su aprendizaje