__práctica no. 6 laboratorio de operaciones unitaras

7/23/2019 __Prctica No. 6 Laboratorio de Operaciones Unitaras

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Laboratorio de Operaciones Unitarias

Prctica No. 6 Equipo para estudio de nivel, temperatura y fluo!.

Prctica No. 6

Equipo para estudio de nivel, temperatura y flujo.

IntroduccinTodos los procesos qumicos actuales hacen uso de controles automatizados para

mantener las principales variables de proceso como presin, temperatura, niveles

y flujos dentro de parmetros establecidos(1).

Un P"# $Proporcional "nte%ral #erivativo& es un mecanismo de control por

realimentaci'n que se utili(a en sistemas de control industriales. Un controlador

P"# corri%e el error entre un valor medido y el valor que se quiere obtener

calculndolo y lue%o sacando una acci'n correctora que puede austar al proceso

acorde. El al%oritmo de clculo del control P"# se da en tres parmetros distintos)

el proporcional, el inte%ral, y el derivativo. El valor Proporcional determina la

reacci'n del error actual. El "nte%ral %enera una correcci'n proporcional a la

inte%ral del error, esto nos ase%ura que aplicando un esfuer(o de control

suficiente, el error de se%uimiento se reduce a cero. El #erivativo determina la

reacci'n del tiempo en el que el error se produce. La suma de estas tres acciones

es usada para austar al proceso v*a un elemento de control como la posici'n de

una vlvula de control o la ener%*a suministrada a un calentador, por eemplo.

+ustando estas tres constantes en el al%oritmo de control del P"#, el controlador

puede proveer un control diseado para lo que requiera el proceso a reali(ar. La

respuesta del controlador puede ser descrita en t-rminos de respuesta del controlante un error, el %rado el cual el controlador lle%a al set point, y el %rado de

oscilaci'n del sistema$/&.

El obetivo principal de la prctica es determinar el efecto de la velocidad de

a%itaci'n con el tiempo en el que el a%ua es calentada 0asta un punto espec*fico,

en nuestro caso a 1234. +simismo conocer el funcionamiento de una unidad piloto

para el estudio de control multi5variable con la(os de control para nivel, fluo,

temperatura y presi'n.

Antecedentes

El term'metro se le atribuye a alileo en el ao 789/, a medida que 0an pasado

los aos se 0an introducido meoras de los mismos. No fue sino 0asta 7:22

cuando abriel ;a0ren0eit produo term'metros repetitivos y e


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la llam' 96 %rados!. En 7:1/ +nders 4elsius propuso que el punto de fusi'n del

0ielo y el punto de ebullici'n del a%ua fuesen utili(ados como puntos iniciales y

finales de la escala de temperatura. No fue sino 0asta 791= que se le dio el

nombre de 4elsius a esa escala.

>ensores para medir temperatura

?erm'metro de bulbo $l*quido, %as, vapor&.

?erm'metro bimetlico.

?ermopares.

?erm'metro de resistencia.

?ermistores.

Pir'metros de radiaci'n.

+plicaciones e


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Estudio de vlvulas de control por acci'n el-ctrica

Estudio del control ON5O;;.

Efecto en la variaci'n de la banda proporcional

Efecto en la variaci'n del tiempo inte%ral Efecto en la variaci'n del tiempo de la derivada

"mportancia y efecto en la variaci'n del tiempo del ciclo en los diferentes

la(os de control.

4omponentes y seales el-ctricas.

>e%uimiento del proceso v*a softAare de adquisici'n de datos.

Metodolo!a e"perimental

@aterial y equipo#antidad Material

7 Equipo para estudio de

fluo, nivel y

temperatura.

7 4omputadora

Pro%rama P"# @ulti5

variable #45@B5/22.

Ceactivos

#antidad $eactivo4antidad

necesaria.

+%ua

7.5 Cevisar que todas las vlvulas del equipo se encuentren completamente

cerradas.

/.5 Encender el equipo, quitando el paro de emer%encia y poniendo el interruptor

en ON.

D.5 Encender el llenado de tanque 7, este se real(a de manera automtica.

1.5 +limentar el tanque / encendiendo la bomba de llenado.

8.5 +pertura del rotmetro, este sirve para indicarle a la bomba 0asta donde

deber llenar y que fluo deber permanecer constante, en este caso trabaaremos

con el fluo m*nimo.


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6.5 Pro%ramar la tina de calentamiento a la temperatura que meor nos conven%a o

nos ayude a lle%ar ms rpido a la temperatura deseada.

:.5 +brir el pro%rama >istema para Estudio de 4ontrol P"# @ulti5variable #45@B5

/22.

=.5 Pro%ramar en el >etPoint una temperatura de 1234, esta es la temperatura a la

que deseamos que lle%ue el a%ua.

9.5 Pro%ramar la frecuencia de re%istro, nuestro caso fue 72 se%undos, esto fue

para que nos diese varios puntos para poder reali(ar una %rfica con varios puntos

y poder observar su comportamiento.

72.5Pro%ramar la a%itaci'n, primero se traba' a una frecuencia del 82 de su

capacidad.

77.5 "niciar la a%itaci'n y al mismo tiempo iniciar el pro%rama.

7/.5Una ve( que se re%istr' la temperatura deseada, detener el pro%rama,

posteriormente se procede a vaciar los tanques 7 y /. Cepetir el proceso, con los

mismos datos.

7D.5 Cepetir / veces ms los pasos del D al 7/ para los si%uientes datos)

?ina de calentamiento) 8234.

+%itaci'n) 722 de su capacidad.

?emperatura deseada) 1234.

$esultados

Prueba 7

Prue%a &'(ina de calentamiento )*+#

Aitacin *-(emperatura deseada )*+#

?ina de calentamiento Panel de control

?emperatura inicial D=.6 34 DD.D 34

?7 D9./ 34 DD.D 34

?emperatura final 12./ 34 D9.6 34


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?iempo$se%.&

?emperatura$34&

72 D/.==

/2 DD.1/

D2 D/.78

12 D/.2D

82 D/.81

62 DD.D8

:2 D7.=:

=2 DD.26

92 DD.76

722 DD.6=772 DD.88

7/2 D1.81

7D2 DD./8

712 DD.6:

782 D1.D1

762 D1.21

7:2 D8.2/

7=2 D1.2/

792 D1.8:

/22 D8.79/72 D1.:=

//2 D8.::

/D2 D6.D9

/12 D6.1D

/82 D8.8:

/62 D8.:7

/:2 D6.28

/=2 D6.6:

/92 D:.78

D22 D6.61

D72 D6.=

D/2 D6.D:

DD2 D6.:6

D12 D6.9D

D82 D6.8/

D62 D:.8=


6/18



D:2 D6./6

D=2 D6.=:

D92 D:.9:

122 D:.2=172 D:.79

1/2 D=.11

1D2 D:.D8

112 D=.69

182 D:.9D

162 D=.//

1:2 D=.97

1=2 D:.1

192 D:.=1

822 D=.8

872 D:.8D

8/2 D9./1

8D2 D:.:D

812 D=.=:

882 D=.88

862 D9./9

8:2 D=.:

8=2 D=.68

892 D=.6=

622 D9.67

672 D=.=9

6/2 D=.2:

6D2 D9.71

612 D9.8/

682 D9.29

662 D9.8D

6:2 D=.:=

6=2 D9.29

692 D=./1:22 D=.1D

:72 D9./7

:/2 12.26

:D2 D9./D

:12 D=.=1

:82 D=.66


7/18



:62 D9.:D

::2 D9.=D

:=2 D9.2D

:92 D9.8D=22 12.D7

=72 12.78

=/2 D9.88

=D2 D9.7:

=12 D9.=D

=82 D9.6

=62 D9./8

=:2 D9.9

==2 D9.:1

=92 D9.7

922 12.78

972 D9.67

9/2 D=.::

9D2 12.D8

912 12.D

982 12.29

962 12.8:

0 50 100 150 200 250

30

31

32

33

34

35

36

Temperatura (C)


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Prueba /

Prue%a '(ina de calentamiento )*+#

Aitacin *-(emperatura deseada )*+#


?emperatura inicial D9.6 34 DD.D 34

?7 D9.D 34 D/.: 34

?emperatura final 12./ 34 D9.: 34

?iempo$se%.&

?emperatura$34&

72 D/.:

/2 D/.8

D2 DD./6

12 DD.8/


9/18



82 D1.D/

62 D1.6:

:2 D1.89

=2 D1.8192 D1.:9

722 D8.2=

772 D8.::

7/2 D8.=

7D2 D1.6/

712 D1.6/

782 D1.98

762 D8.78

7:2 D8.7=

7=2 D6.1=

792 D8.9=

/22 D8.81

/72 D6.6/

//2 D8.6/

/D2 D:.26

/12 D6.19

/82 D8.98

/62 D:./1

/:2 D6.:8

/=2 D6.//

/92 D:.9D

D22 D=.//

D72 D:.D/

D/2 D=.26

DD2 D6.::

D12 D:.2:

D82 D6.:=

D62 D=.29

D:2 D=.8D

D=2 D=.6=

D92 D:.67122 D:.::

172 D:.:1

1/2 D=.2=

1D2 D:.6D

112 D9.2:

182 D=.17


10/18



162 D9./6

1:2 D=.7D

1=2 D=.8/

192 D9.78822 D=.11

872 D9.78

8/2 D=.//

8D2 D9.28

812 D=.1=

882 D9.6D

862 D9.D1

8:2 D=.98

8=2 D=.:9

892 D9.:1

622 D=.=:

672 D=.=6

6/2 D=.D1

6D2 D=.9=

612 D=.9=

682 D9.6D

662 12.2:

6:2 D9.=8

6=2 D9.7

692 D=.:D

:22 D=.91

:72 D9.9:

:/2 D=.D1

:D2 D=.D6

:12 D9.9

:82 D9.7:

:62 D9.27

::2 12.29

:=2 D=.:6

:92 D9.71

=22 D9.7/=72 D=.:1

=/2 D9.11

=D2 D9.1

=12 D=.68

=82 D9.:/

=62 D=.=7


11/18



=:2 D=.:9

==2 D9.27

=92 D=.61

922 12.7/972 D9.7=

0 50 100 150 200 250

30

31

32

33

34

35

36

37

Temperatura (C)


12/18



Prueba 7

Prue%a &'(ina de calentamiento *+#

Aitacin &**-(emperatura deseada )*+#


?emperatura inicial D9.D 34 DD.1 34

?7 12 34 DD.1 34

?emperatura final 11.9 34 12.= 34

?iempo

$se%.&

?emperatura

$34&72 D9.6

/2 D9.6

D2 D=.=/

12 D9.1

82 D9./6

62 D9.=8

:2 D=.9D


13/18



=2 D9.9:

92 D9.68

722 D9.26

772 D=./7/2 D8.=7

7D2 D8.99

712 D1.9D

782 D1.=

762 D1.:9

7:2 DD.78

7=2 D1.7D

792 DD.D8

/22 DD.1D

/72 D/.6=

//2 D1.7:

/D2 DD.8:

/12 D/.::

/82 DD.67

/62 DD.2=

/:2 DD.67

/=2 DD.DD

/92 DD.81

D22 DD.9D

D72 D1.1D

D/2 DD.9

DD2 D1.:D

D12 D8.21

D82 D1.9

D62 D8.21

D:2 D1.=8

D=2 D8.1/

D92 D6.:D

122 D6.8

172 D:.1:

1/2 D:./71D2 D:.=9

112 D6.8/

182 D=./D

162 D=.78

1:2 D=.1D

1=2 D=.6D


14/18



192 D=.7

822 D=.87

872 D9.29

8/2 D=.:=8D2 D9.DD

812 D9.89

882 12.79

862 12.//

8:2 D9.:6

0 50 100 150 200 250

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Temperatura (C)


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Prueba /

Prue%a '(ina de calentamiento *+#

Aitacin &**-(emperatura deseada )*+#

?ina de calentamiento Panel de control?emperatura inicial 18.7 34 DD.: 34

?7 11.= 34 DD.6 34

?emperatura final 18.9 34 12.6 34

?iempo$s&

?emperatura$34&

72 D8.D1

/2 D1.91

D2 DD.=9

12 D1.77

82 D1.1=

62 D1./8

:2 DD.66

=2 D1.87

92 D1.26


16/18



722 D1.=6

772 D1.2D

7/2 D8.::

7D2 D6./7712 D6.=D

782 D6.1=

762 D6.21

7:2 D6.=:

7=2 D:.89

792 D=./=

/22 D=.89

/72 D9.79

//2 D=.==

/D2 D=.:D

/12 D=.88

/82 D=.:D

/62 D=.=

/:2 D9.:D

/=2 D9.28

/92 D9.=

D22 D9.1:


17/18

0 50 100 150 200 25030

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

Temperatura (C)


18/18

/iscusin

No 0ubo nin%Fn problema durante la reali(aci'n de la prctica, ya que la planta

piloto es casi automticaG con e

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