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• Valeria Calderón

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JULIAN BECERRA AVILA 1072667166 TALLER 1: SINTONIZACION DE CONTROLADORES

ABSORBEDOR DE AMONIACO

A) DISEÑO DE LAZO DE CONTROL CORRIENTE 3

PC FC

FI

TI

CORRIENTE 2

LC

CORRIENTE 1

FC

CORRIENTE 4

B) ESPECIFICACION EN FALLA DE LA VALVULA

C) DIAGRAMA DE BLOQUES DE LAZO CERRADO Y FUNCIONES DE TRANSFERENCIA

-

Balance de Materia para un Absorbedor f1(t)CA1(t) – f3(t)CA3(t) – f4(t)CA4(t) – n(t) = V

dCA 4 (t ) dt

n(t) = KaV (CA4(t) – mCA3(t)) donde: f: flujo de las corrientes CA: Concentración del componente A V: Volumen del absorbedor n: Tasa de transferencia de masa de soluto Ka: Coeficiente de transferencia de masa m: Pendiente de línea de equilibrio

Se reemplaza el termino n(t) en la ecuación general del balance: f1(t)CA1(t) – f3(t)CA3(t) – f4(t)CA4(t) – KaV (CA4(t) – mCA3(t)) = V

Se realiza linealización de términos: f1(t)CA1(t) = f1CA1 + CA1(f1(t) – f1) + f1(CA1(t) – CA1) = CA1F1(t) + f1CA1(t) F3(t)CA3(t) = f3CA3 + CA3(f3(t) – f3) + f3(CA3(t) – CA3) = CA1F1(t) + f1CA1(t) F4(t)CA4(t) = f4CA4 + CA4(f4(t) – f4) + f4(CA4(t) – CA4) = CA4F4(t) + f4CA4(t)

dCA 4 (t ) dt

Ahora reemplazo en la ecuación principal: CA1F1(t) + f1CA1(t) + CA3F3(t) + f3CA3(t) + CA4F4(t) + f4CA4(t) – KaVCA4(t) + KaVmCA3(t) = V

dCA 4 (t) dt

KaVC A4 – KaVmCA3 = 0 Balance estado estacionario CA1F1(t) + f1CA1(t) + CA3F3(t) + f3CA3(t) + CA4F4(t) + f4CA4(t) – KaVCA4(t) + KaVmCA3(t) = V

dCA 4 (t) dt

Términos de la variable controlada:

CA4(S) VARIABLE CONTROLADA

V

dCA 4 (t) + f4CA4(t) + KaVCA4(t) = CA1F1(t) + f1CA1(t) - CA3F3(t) + f3CA3(t) - CA4F4(t) + KaVmCA3(t) dt Factor Común

V

dCA 4 (t ) = CA4(t)(KaV + f4) = CA1F1(t) + f1CA1(t) - CA3F3(t) + CA3(t)(f3 + KaVm) - CA4F4(t) dt

El termino constante lo paso a dividir en cada factor de la variable controlada:

dCA 4 (t) V + CA4(t) = KaV + f 4 dt ( f 3+ KaVm ) CA 1 f1 CA 3 CA 4 F 1 (t)+ CA 1 ( t )− F 3 ( t )+ CA 3 ( t )− F 4 (t ) KaV + f 4 KaV + f 4 KaV + f 4 KaV + f 4 KaV +f 4

V KaV + f 4

t= K1 =

CA 1 KaV + f 4

K2 =

f1 KaV + f 4

K3 =

CA 3 KaV + f 4

K4 =

(f 3+ KaVm) KaV + f 4

K5 =

CA 4 KaV + f 4

Ahora reemplazo los valores:

t

d CA 4 (t) +CA 4 ( t )=K 1 F 1 ( t )+ K 2 CA 1 ( t )−K 3 F 3 ( t )+ K 4 CA 3 ( t )−K 5 F 4 ( t ) dt

Ahora aplico transformada de Laplace tsCA4(s) + CA4(s) = K1F1(s) + K2CA1(s) – K3F3(s) + K4CA3(s) – K5F4(s) CA4(s)(ts + 1) = K1F1(s) + K2CA1(s) - K3F3(s) + K4CA3(s) - K5F4(s) Ahora se halla funciones de Transferencia: CA 4 (s) K1 = F 1(s) (ts+1)

CA 4 (s) K3 = F 3(s) (ts+1)

CA 4 (s) K5 = F 4 (s ) (ts+1)

CA 4 (s) K2 = CA 1( s) (ts+1)

CA 4 (s) K4 = CA 3( s) (ts+1) DIAGRAMA DE BLOQUES

F1(S)

CA1(S)

K1 (ts+1) K2 (ts+1)

F3(S)

D)

K3 (ts+1)

CA3(S)

K4 (ts+1)

F4(S)

K5 (ts+1)

CA4(S)