MODELAMIENTO ELECTROMECÁNICA:
Diseño de ingeniería y diseño integrado:
1. Clasificación de la tarea.
2. Diseño conceptual.
3. Diseño preliminar.
4. Diseño de detalle.
5. Evaluación física.
Instancias del diseño: diseño de equipo, diseño de proceso y diseño de sistema de control.
Diseño integrado: realizar el diseño del equipo considerando aspectos del sistema de control, por
ejemplo, análisis de operabilidad, estabilidad, controlabilidad y aspectos económicos.
Etapas de un modelado matemático en ingeniería:
1. Identificación del problema.
2. Especificación matemática y formulación.
3. Resolución, verificación, validación y refinamiento.
4. Interpretación y análisis de los resultados.
5. Implantación, documentación y mantenimiento.
DISEÑO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR:
Calificación de la terea: primero se define la temperatura que se desea obtener del fluido
de trabajo, los caudales disponibles del fluido de trabajo y el fluido de servicio, finalmente
se define la temperatura que debe alcanzar el fluido de servicio.
Diseño conceptual: se indica la configuración del intercambiador de calor, es decir, tipo de
IC, dirección de flujo, fluido de trabajo, etc. Suponga que se trabaja con IC de doble tubo
en flujo paralelo.
Diseño preliminar: se especifican los materiales de los diferentes componentes del
intercambiador de calor, también se realiza un análisis del intercambiador de calor. Se
trabajará con un solo paso de los fluidos en el intercambiador de calor.
Diseño de detalle: incluye el diseño detallado de los componentes del IC, dimensiones,
cálculos, diámetro de los tubos, longitud del intercambiador, etc. Se requieren ecuaciones
que relacionen la transferencia de energía entro los dos fluidos.
DISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL PARA UN INTERCAMBIADOR DE CALOR:
Clarificación de la terea: se indica el intervalo de variación y precisión de la variable a
controlar (salida o estado) y demás requerimientos dinámicos de desempeño como:
tiempo de levantamiento, oscilación permitida, etc.
Diseño conceptual: especificación de la estructura de control y sus características.
Diseño preliminar: selección de la variable manipulada, elementos finales de control,
sensores, actuadores, etc. La variable manipulada en un intercambiador de calor puede
ser el caudal del fluido de servicio o la temperatura de entrada del fluido de servicio.
Diseño de detalle: se realiza la programación específica del algoritmo de control o la
sintonía del controlador cuando se trabaja con un controlador PID por ejemplo.
Diseño integrado: realizar el diseño del equipo considerando aspectos del sistema de control, por
ejemplo, análisis de operabilidad, estabilidad, controlabilidad y aspectos económicos. Lo
fundamental es diseñar los elementos finales de control para que funcionen de manera óptima.
