Diseño de sistema de distribución y control de una torre de enfriamiento

Abstract

En la mayoría de los procesos de producción, principalmente en la industria metalmecánica, se generan altas temperaturas, lo que hace indispensable tener un sistema de enfriamiento de agua, ya sea un chiller o una torre de enfriamiento. En la empresa de este caso de estudio, Postelectras Dishierros S.A., se encontró que la torre de enfriamiento requería algunas mejoras; principalmente en la instalación de la tubería que transporta el agua desde la torre hasta la planta de producción, pues su trayectoria es muy extensa y poseía demasiados accesorios, lo cual se traduce en ineficiencia y pérdidas económicas. Además, se encontró que el control de bombas usado, (pulsadores start-stop de accionamiento manual) era igualmente ineficiente, con una gran dependencia del operario las 24 horas del día, y generando pérdidas de agua. Por lo anterior, este trabajo consistió en resolver estos dos problemas; para lo cual, se realizó inicialmente un análisis de la situación encontrada; posteriormente, se procedió a establecer la estrategia de control que mejor se adaptara a las necesidades del sistema, mediante un sistema en lazo abierto (sistema no realimentado), a través de la implementación de un PLC. Finalmente, se propuso un diseño del sistema de distribución de agua que permitiera disminuir la longitud de la tubería y con ello, las pérdidas por exceso de accesorios, de acuerdo con la Norma Técnica Colombiana. Para el sistema de control, se propuso un controlador lógico programable (PLC), una electroválvula para el suministro de agua, un controlador de nivel, un control de bombas centrífugas, un sensor de flujo tipo paleta, dos válvulas anti-retorno tipo mariposa y un sensor de temperatura PT 100. Esto permitirá reducir las pérdidas de agua, optimizar el funcionamiento de la torre de enfriamiento de manera automática, y evitar desperdicio de electricidad y asegurando un adecuado funcionamiento de la torre. Para rediseñar el sistema de distribución, basados en la guía de ESPA (2012), se calcularon los parámetros para elegir la bomba centrífuga adecuada, se acortó el trayecto y se disminuyó el número de accesorios; haciendo de la red más eficiente, rápida y económica.