CONTROL DE NIVEL

UNIVERSIDAD LAICA ‘‘ELOY ALFARO’’ DE MANABÍ

FACULTAD: INGENIERÍA INDUSTRIAL

9 no ‘‘A’’

GRUPO # 8

INTEGRANTES:

MACIAS DELGADO JEFFERSON ORLANDO
RODRIGUEZ FLORES JHON LENON
RAMIREZ GOMEZ PABLO JOSUE

exposición vídeo

Control de nivel

Los sistemas de control han asumido un papel importante en la tecnología moderna y el desarrollo de la humanidad. Prácticamente todas las actividades y aspectos de nuestro diario vivir están afectadas por algún tipo de sistema de control.

Controladores

Los controladores son dispositivos o instrumentos que se encargan de comparar las variables controladas sea presión, nivel o temperatura, con un valor deseado y ejercen una acción correctiva de acuerdo con la desviación.

Controladores de nivel

Son dispositivos diseñados para ser utilizados para determinar las condiciones de nivel de líquidos en recipientes, a fin de accionar dispositivos de alarma y control como válvulas.

Toda industria utiliza los controladores ya que se les hace más fácil controlar los fluidos de una manera controlada y automatizada.

Aplicaciones básicas para llevar a cabo el nivel de control

En funcion de donde se quiera trasmitir la variabilidad de la perturbación existen dos aplicaciones:

· La primera consiste en mantener el nivel tan cerca como sea posible de su punto de consigna, como en un calderin para producción de vapor de agua.

· La segunda se utiliza para cerrar un balance de materia o energía, de tal forma que los caudales de entrada y salida sean iguales en estado estacionario, tal como un depósito de alimentación.

Ejemplo:

Una aplicación que o requiere mantener el nivel justo en el punto de consigna se caracterizan por la constante de tiempo.

Entonces en un tanque de alimentación se puede continuar alimentado a una unidad aunque se interrumpa su propio caudal de entrada.

En este caso, la constante de tiempo que relaciona el caudal de entrada y salida debe ser tan grande como sea posible, la cual se asocia al tiempo de residencia. Si un recipiente tiene una capacidad o volumen máximo V y la válvula deja pasar a plena apertura un caudal F, el tiempo de residencia será V/F.

Estos dos conceptos se conocen como control de nivel ajustado y control de nivel medio.

Nivel ajustado. El caudal de salida se envía a un tanque de almacenamiento en este caso no importa la posible oscilación en el caudal.

Nivel medio. El caudal de salida se utiliza como alimentación a otra unidad de proceso unitario, por ejemplo, un reactor, columna de destilación.

Los dos niveles pueden considerarse de tipo lineal y no lineal.

Lineal. La salida del controlador depende de un algoritmo estándar, de tipo PID.

No lineal. La salida depende de otra serie de factores que pueden considerarse igual al de nivel medio.

Proceso integrador

Observamos un ejemplo de un recipiente de alimentación a una unidad de proceso, en el que se puede realizar el balance de materia entre el caudal de entrada Fe y de alimentación a la unidad de caudal de salida Fs.

Este sistema al ser cerrado y presurizado, entonces no se tiene en cuenta la influencia de la Presion hidrostática sobre la altura de nivel. Entonces como consecuencia, el volumen acumulado será:

Donde S es la superficie de líquido.

Entonces se presentan tres casos diferenciados.

a) estado estacionario. (Fe = Fs)

En este caso la altura de nivel permanecerá constante al estar equilibrado el balance de materia.

b) caudal de entrada superior al de salida (Fe > Fs)

La altura del líquido ira aumentando progresivamente hasta alcanzar el valor 100% en el indicador de nivel.

c) caudal de entrada inferior al de salida (Fe < Fs)

La altura de líquido ira disminuyendo progresivamente hasta alcanzar el valor 0% en el indicador de nivel.

Factor amortiguamiento

El nivel es una variable de tipo integrador. Que al llevar a cabo su control con acciones proporcional + integral tiene comportamiento de segundo orden, entonces un controlador proporcional tiene comportamiento de primer orden al depender su salida de la ecuación de una recta, mientras que un controlador proporcional + integral tiene comportamiento de segundo orden al intervenir la integral del error a lo largo del tiempo.

Ejemplos de valores de entrada en una curva:

Control de nivel ajustado

Existen recipientes sobre los cuales es conveniente mantener el nivel muy próximo (ajustado) al punto de consigna, entre ellos están:

· Depósitos de aspiración en compresores

· Columnas con control de balance de materias

· Calderines para producción de vapores

Control de nivel medio

Existen otros recipientes cuya funcion es la de mantener una cantidad de producto para dar continuidad al proceso frente a cierto tipo de perturbaciones. Se pueden citar como más importantes:

· Fondos de columnas

· Acumuladores de producto

· Depósitos de alimentación