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CONTROL AVANZADO DE PROCESOS CONTROL DE RAZÓN Ing. Ernesto Godinez De La Cruz

Control de razón En muchos procesos industriales se mezclan dos o más ingredientes para la obtención de un producto final En este diagrama se muestran un mezclador en el cual dos ingredientes son mezclado Para obtener un producto de buena calidad, la cantidad de cada ingrediente debe ser precisa

Control de razón El flujo de un ingrediente no es controlado

El flujo no controlado es medido y es usado como referencia para el flujo del segundo ingrediente llamado flujo controlado

Control de razón Aplicaciones: 1. Mezclado de dos o más ingredientes. Un ingrediente es seteado como la referencia principal y los demás ingredientes son relacionados al anterior 2. Control aire-combustible para un proceso de combustión. El flujo de combustible es controlado por un controlador de temperatura o presión. La medida del flujo de combustible es luego usada para determinar el set point de un controlador de flujo de aire. 3. Control de flujo de un producto en función a la velocidad de alimentación, como una forma de control de posición. 4. Fabricación de la cerveza (mezcla proporcional de cerveza concentrada y agua) 5. Fabricación de yogurt saborizados

Control de razón Flujo no controlado

FT PVA

FY

r

SPB

FT

PVB

FC Mezcla de flujos

Flujo controlado

Flujo controlado razón  Flujo no controlado

Para calcular el set point de la razón debemos conocer los flujos controlado y no controlado deseados

Control de razón r SPA

FT

PVA

FC

Producto A

FY SPA

FC

PVB

FT

Producto B

r = PVB / PVA

Control de razón r FT

PVA

FY

SPB

FC

PVB

FT

Flujo no controlado

Producto A

Producto B r = PVB / PVA

Objetivo: Mantener la proporción (r) de B y A en la mezcla a pesar de perturbaciones o cambios en el flujo de A

Control de razón r2 PVA

FY

SPC

FC

PVC

FT

r1

Flujo controlado

Producto C FT Flujo no controlado

Producto A

PVA

FY

SPB

FC

PVB

FT Flujo controlado

Producto B

Control de razón r SPA

FT

PVA

FC

Producto A

FY SPA

FC

PVB

FT

Producto B

r = PVB / PVA

Control de razón Diagrama de bloques

FA

rFA

r

+

-

controlador

Proceso de flujo B

Se fija la consigna del lazo de control de flujo FB en proporción al flujo medido FA

FB

Control de razón CONTROL DE NEUTRALIZACIÓN DE ÁCIDO PVA

FY SPB r FC

FT

ACIDO

PVB

FT

BASE pHC

pHT

SP PRODUCTO •El flujo de base cambia de acuerdo al cambio del flujo de ácido •La salida del controlador pHC es la relación de los flujos de base y ácido •El producto de PVA y la salida de pHC es el set point del flujo de base

Control de razón CONTROL DE RAZÓN AIRE-COMBUSTIBLE 1.

La razón aire-combustible es automáticamente ajustada por la salida del controlador de oxígeno

O2C

P PV

INTERCAMBIADOR DE CALOR

O2T

P OUT

F medio controlado

x

P LOAD

FC

TC

S SP

FT

FT F

Para una determinada cantidad de combustible se requiere una cantidad adecuada de aire

FC

TT

P aire S LOAD

P LOAD

FY 1

F combustible

razón

S PV

El resultado es introducido como set point del controlador de flujo de aire

T out

F aire

3.

El flujo de combustible es medido y multiplicado por la razón aire-combustible

F

2.

Control de razón Caldera de vapor SPP Vapor

PT

SPL LC

LT

Agua

FT

FC

Aire Gas FY

r

FT

FC

Humos

PC

Control de razón Caldera de vapor

Vapor SPP PT

SPL

LC

PC

Humos

LT

Agua

FT

FC

Gas

r

O2

AC

Aire

FY

AT

LL FT

FC

SPC >

HL