Sistema de Control Realimentado en Un Intercambiador de Calor

Sistema de Control Realimentado en un Intercambiador de Calor 

Un intercambiador de calor es un dispositivo diseñado para trasferir calor entre dos uidos que estén separado por una barrera o que se encuentren en contacto El uido de proceso ingresa al intercambiador de calor como un ujo Fi (f), y temperatura i (t) y sale sale como un ujo ujo F (f) (f) y temperatura  (t)

!s" mismo el uido de servicio ingresa en el intercambiador de cal calor or co como mo un uj ujo o F#i (f) y temperatura #i (t) y sale como un ujo F# (f) y temperatura # (t)

El objetivo del control es controlar la temperatura de salida del uid uido o del del proces proceso o  (t) (t) mediant mediante e la mani manipula pulaci ci$n $n del del ujo de entrada del uido de servicio F #i  (f)

F(f) (t)

F #i (f) #i (t)

 para ello se censa la temperatura (t) luego se env"a una señal eléctrica al controlador de temperatura se ingresa el valor de temperatura requerida sp al controlador y por ultimo se env"a una señal eléctrica a la v%lvula que regulara el ujo F#i  (f)

El sistema es un intercambiador de calor al cual ingresa tanto el uido de servicio como el uido de proceso a temperatura i (t) y #i (t) y ujo F i (f), y F#i (f)

!s" mismo salen del intercambiador de calor tanto el uido de servicio como el uido de proceso a temperatura  (t) # (t) y ujos F (f) y F# (f)

&espectivamente para el analice de control se selecciono un intercambiador de tubos y cora'a de una planta de producci$n de acetona el proceso consiste en disminuir la temperatura y cambiar la fase de la acetona pues esta se encuentra como vapor a alta temperatura  ara el objetivo de control  (t) ser% la variable de salida la cual cambiara su din%mica al manipular la variable de entrada F#i  (f)

  (t)

or lo tanto Fi (f) i (t) #i (t) ser%n perturbaciones en el sistema debido que con el la'o de control propuesto solo se podr% manipular F#i (f)  

erturbaciones

ara medir la temperatura  (t) se debe contar con un sensor generalmente una termocupla la cual es un transductor compuesto por dos metales distintos que se encuentran a distintas temperaturas una referencia y la otra desconocida para posteriormente ser convertida en una señal eléctrica mediante un transmisor de temperatura y enviarla al controlador El controlador es un dispositivo al cual ingresa la señal eléctrica correspondiente a la temperatura censada del uido de proceso para ser comparada con el valor deseado de esta temperatura o setpoint y conmutar internamente el algoritmo que detecta el error entre estas variables y lo lleva a cero (#) esto con el *n de llevar una señal eléctrica a la v%lvula o actuador esta se encarga de suministrar una cierta cantidad de ujo de servicio esta v%lvula recibe una

señal eléctrica del controlador y mediante un traductor interno procesa esta señal para ser convertida en una señal neum%tica que accione el mecanismo de apertura mediante una diferencia de presi$n La variable de entrada:  es el ujo de servicio pues se esta manipulando mediante la v%lvula veri*c%ndose en el diagrama de bloque que se encuentra después del actuador La variable de salida: es la temperatura del uido de proceso a la salida del intercambiador La referencia o setpoint:  se encuentra en el controlador que es el valor deseado de la temperatura de salida del uido de proceso Como perturbaciones:  se tiene la temperatura de entrada de uido del proceso, el ujo de entrada del uido de proceso y temperatura de entrada del uido de servicio