Instrumentación y Control
EJEMPLO DE DIAGRAMA DE INSTRUMENTACIÓN (P&ID)
En esta sección te ofrecemos un ejemplo sobre como instrumentamos un sistema, a partir del analisis del funcionamiento del mismo. El sistema que se analizo y se instrumentó es el siguiente:
ANALISIS DEL FUNCIONAMIENTO
El analisis del funcionamiento empieza en el ASU (Unidad Separadora de Aire), la cual separa el Oxígeno, que es el responsable de la combustión, de los demás gases que lo conforman, como lo son Nitrogeno, Argon y Helio, a menor escala.
En la caldera (Oxifuel Boieler), se realiza la combustión, la cual es a base de oxigeno y carbon (Coal). Esta combustión sirve para que el agua, cambie de estado mediante la vaporización, es decir, pase de un estado liquido a un estado gaseoso o de vapor. La línea azul, es por donde el vapor deberá pasar. Como podemos apreciar, este vapor servira como alimentaión a una turbina (Steam Turbine) que producirá Energía Eléctrica (G). Es decir, estamos analizando una Central Electrica de Vapor. Ya que el vapor es aprovechado para transformar la energía mecanica en electrica, será reautilizado, y para eso se tiene que transformar de nuevo en liquido, este proceso lo realizá el condensador (Condenser), por donde pasa un refrigerante, en este caso supongamos que agua fría (Cooling Water), donde el vapor se podrá condensar. Una vez condensado, pasará a una bomba para que está ingrese una fuerza al agua en forma de potención, ya que esa es la función que realiza cualquier bomba. El agua pasa por condensador que actua como economizador (Condenser), ya que por ahi pasaran los gases de combustion a una alta temperatura, para que estos suban la temperatura del agua que sale de la bomba para que cuando regrese a la caldera, sea menor el tiempo de combustión, y esto sirve como un ahorro de energía.
Podemos apreciar tambien la linea negra que sale por arriba de la caldera. Como sabemos cuando el carbon se combustiona provocan gases de combustión (CO2), los cuales son mas pesados que el vapor, y por eso salen por la parte de arriba, estos saldran a una alta temperatura que serviran para calentar el agua reciclada, como vimos en el texto pasado. No todos los gases son expulsados, unos se reciclaran (Recycled H20/CO2) para que el proceso de combustion sea un poco más acelerado y sirva como un ahorro de energía. Estos gases van acompañados por algunas particulas de agua, que se condensaran en el economizador, con el agua reciclada. Es decir, el economizador, trabajará como un intercambiador de calor. Ya una vez condensados los gases del agua, se sepraran (Separator) para ser deshechados.
INSTRUMENTACIÓN
Los instrumentos que nosotros ocupamos, segun la Norma ISA para el anilisis que acabamos de realizar son los siguientes:
Valvula de Membrana
Transmisor de Fluido montado en campo del Lazo 101
Controlador Indicador de Fluido montado en panel del Lazo 101
Transmisor de Presión montado en campo del Lazo 101
Controlador Indicador de Temperatura montado en panel del Lazo 101
Transmisor de Temperatura montado en campo del Lazo 101
Linea del Proceso
Linea de Señal Electrica
Linea de Señal Neumatica
Convertidor de Señal Electrica a Neumatica
Filtro
DIAGRAMA P&ID
Los Instrumentos se montan en un diagrama P&ID (Piping and Instrumentation Diagram), en el cual se muestra con claridad el funcionamiento de estso para con el sistema que se esta analizando. Nosotros lo realizamos de la siguiente manera:
La explicación de este diagrama empezaría básicamente en su funcionamiento, pero para que esto funcione correctamente debe estar instrumentado por ello desde la entrada de oxígeno y la de carbón se debe llevar una relación para poder mantener una presión en el sistema la cual sea constante o tal vez un poco más alta pero lo principal es que nunca baje la presión para no dejar de generar corriente eléctrica. En la entra del aire tenemos una válvula la cual es controlada por un control indicador de flujo (FIC) y un transmisor de flujo(FT), de igual manera el carbón tiene una válvula en la cual hay un transmisor y un indicador con la finalidad de que estas señales se vayan a un control de relación(RC) como el mostrado en el video para así poder tener una relación adecuada entre el carbón y el aire para no perder presión, en dado caso de tener una presión baja tendremos un control cascada que viene directamente desde la turbina donde se tiene un control indicador de presión (PIC) y un transmisor de presión (PT) los cuales estos en un trabajo en conjunto si llegara a haber poca presión mandan una señal directamente a las válvulas ya sea para abrir más la entrada de gas o carbón o cerrarlas, además se cuenta con un control indicador de temperatura(TIC), UN TRANSMISOR de temperatura(TT) que están conectados a una válvula la cual en caso de que la bomba trabaje con un poco de aire la válvula abra más el paso de corriente de agua fría o en dado caso la válvula mande en una señal a las válvulas de carbón y aire abran o cierren la entra de esto la cual debe generar la más alta presión.