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Simulación Dinámica De Tiempo Real Pasteurizador HTST 1.0 Simulación Dinámica De Tiempo Real Pasteurizador HTST 1.0 Enrique Eduardo Tarifa Demetrio Humana Gustavo Vázquez Samuel Franco Dominguez Nicolás José Scenna Cátedra Ingeniería de Procesos Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Jujuy República Argentina Universidad Nacional de Jujuy Av. Bolivia 4600 San Salvador de Jujuy Argentina Autoridades : Rector : Pero acaso detrás de la cortina, en la oscuridad de lo sacrosanto, me decía, se oculte un misterio que desconozco. Acaso Amón se muestre a mí para apaciguar mi corazón. ¨Sinuhé el egipcio” Mika Waltari ... a la Facultad de Ingeniería Universidad Nacional de Jujuy Tabla de Contenidos PRÓLOGO ----------------------------------------------------------------------------------------------9 INTRODUCCIÓN ----------------------------------------------------------------------------------- 13 CARACTERÍSTICAS DEL SIMULADOR HTST 1.0------------------------------------------- 18 SIMULADOR HTST 1.0---------------------------------------------------------------------------- 27 SIMULADOR DINÁMICO DE TIEMPO REAL ------------------------------------------------ 27 RUIDO ----------------------------------------------------------------------------------------------- 30 FALLAS---------------------------------------------------------------------------------------------- 33 NOCIONES TEÓRICAS DEL PROCESO DE PASTEURIZACIÓN DE LA LECHE- 37 PASTEURIZACIÓN DE LA LECHE-------------------------------------------------------------- 37 Composición química de la leche ------------------------------------------------------------- 41 Homogeneización de la leche------------------------------------------------------------------ 43 PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS ------------------------------------------------------------- 44 PASTEURIZACIÓN HTST ------------------------------------------------------------------------ 50 Características de cada uno de los equipos ------------------------------------------------- 52 MANUAL DE INSTRUCCIONES DEL SIMULADOR HTST 1.0 ------------------------- 59 PANEL DE CONTROL----------------------------------------------------------------------------- 59 BARRA DE M ENÚ Y BARRA DE BOTONES-------------------------------------------------- 62 Selección de Fallas y parámetros:------------------------------------------------------------ 67 FLOW SHEET DEL PROCESO ------------------------------------------------------------------- 71 M ESA DE CONTROL------------------------------------------------------------------------------ 73 APLICACIONES DEL SIMULADOR HTST 1.0---------------------------------------------- 79 PUESTA EN M ARCHA DE LOS EQUIPOS ----------------------------------------------------- 79 AJUSTE DE CONTROLADOR-------------------------------------------------------------------- 85 ACTIVACIÓN DE RUIDO------------------------------------------------------------------------- 88 ACTIVACIÓN DE FALLAS ----------------------------------------------------------------------- 90 Fase de Entrenamiento ------------------------------------------------------------------------- 91 Fase de diagnóstico----------------------------------------------------------------------------- 96 PARADA DE EQUIPO ----------------------------------------------------------------------------- 98 SOLUCIONES --------------------------------------------------------------------------------------100 Solución 1: Puesta en Marcha -------------------------------------------------------------- 100 Solución 2: Puesta en Marcha --------------------------------------------------------------- 101 Solución 3: Ajuste de Controlador (SP) ---------------------------------------------------- 101 Solución 4: Ajuste del controlador (Kc) ---------------------------------------------------- 102 Solución 5: Parada de planta ---------------------------------------------------------------- 103 ANÁLISIS DE UN CASO PARTICULAR DE PUESTA EN M ARCHA -------------------- 104 Mezclador (M1)-------------------------------------------------------------------------------- 105 Intercambiador de calor precalentador (ICP) --------------------------------------------- 108 Bomba------------------------------------------------------------------------------------------- 114 Intercambiador de calor ICC ---------------------------------------------------------------- 115 Tubo Pasteurizador TP----------------------------------------------------------------------- 118 Intercambiador de calor ICE----------------------------------------------------------------- 120 Válvula V1-------------------------------------------------------------------------------------- 121 CONCLUSIÓN ------------------------------------------------------------------------------------- 125 BIBLIOGRAFÍA------------------------------------------------------------------------------------- 133 INDICE------------------------------------------------------------------------------------------------ 137 Prólogo La Simulación Dinámica es una herramienta de suma utilidad para el entrenamiento de personal, diseño de equipos, y determinación de condiciones de operación. Son evidentes las ventajas de utilizar un simulador en lugar del equipo o proceso real durante la etapa de entrenamiento: mayor seguridad, menor costo, etc.. Lamentablemente los Simuladores Comerciales desarrollados para las plantas químicas son por lo general Simuladores Estacionarios. Aunque ya existen algunos programas Dinámicos disponibles, éstos son los menos, y mucho peor es la situación de los Simuladores de Tiempo Real. A fin de superar este inconveniente y de familiarizar a los estudiantes de Ingeniería Química con este tipo de simuladores es que se decidió editar el presente libro. En el mismo se trata en forma general los Simuladores Dinámicos de Tiempo Real y en particular se describe el simulador de un equipo pasteurizador. Dicho programa se encuentra en el disco que se incluye en esta obra. Este simulador será utilizado para mostrar las principales características de los Simuladores Dinámicos de Tiempo Real y para demostrar la utilidad de este tipo de simuladores. Por ello, la mayoría de 9 Simulación Dinámica de Tiempo Real los capítulos se dedican a las instrucciones para el manejo de este programa y a una serie de trabajos prácticos. El presente libro está destinado a aquellas personas, Ingenieros Químicos o estudiantes, que desean informarse acerca de los simuladores químicos. También, puede ser utilizado como un libro complementario para el dictado de un curso de Simulación de Procesos. Deseo expresar mi agradecimiento al Sr. Decano de la Facultad de Ingeniería, Ing. Oscar Insausti, y a las instituciones que apoyaron este proyecto: CONICET, Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Jujuy, SeCTER, y La Universidad Nacional de Jujuy. También deseo agradecer a los estudiantes Carlos Ayarde, Juan Colque y Norma Cayo por los aportes que realizaron. Finalmente, agradezco a las profesoras Ana Molina y Carmen Viturro por el constante apoyo que brindaron a este proyecto. Enrique Eduardo Tarifa Cátedra de Ingeniería de los Procesos Facultad de Ingeniería de la UNJu San Salvador de Jujuy, 25 de Mayo de 1997.- 10