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  1. 1. SISTEMA DE MONITOREO DE TEMPERATURAS Y PRESIONES PARA EL AREA DE GENERACIÓN DE FRÍO DE LA PLANTA PROCESADORA DE COLANTA EN SAN PEDRO DE LOS MILAGROS OLGA LUCÍA BUSTAMANTE ARCILA ASESOR: JAIRO JOSÉ ESPINOSA OVIEDO UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE MINAS ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICA MEDELLÍN 2008
  2. 2. SISTEMA DE MONITOREO DE TEMPERATURAS Y PRESIONES PARA EL AREA DE GENERACIÓN DE FRÍO DE LA PLANTA PROCESADORA DE COLANTA EN SAN PEDRO DE LOS MILAGROS OLGA LUCÍA BUSTAMANTE ARCILA ASESOR: LUIS ALBEIRO SANCHEZ GUZMÁN UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE MINAS ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y MECÁNICA MEDELLÍN 2008
  3. 3. AGRADECIMIENTOS Sincero Agradecimiento a toda la Cooperativa Colanta, especialmente al personal de Montajes y Mantenimiento de la Planta de Derivados Lácteos en San Pedro de los Milagros, por la oportunidad de realizar el semestre de Industria, con su colaboración, la estadía en Colanta como Practicante fue una experiencia productiva. A los profesores de la Universidad Nacional que con sus enseñanzas a nivel académico y Humano, ayudaron a formar mi perfil profesional. A mi familia que ha sido un apoyo incondicional y con sus valores Éticos y Religiosos han contribuido a mi desarrollo integral.
  4. 4. TABLA CONTENIDO 1. GLOSARIO -----------------------------------------------------------------------------------------9 2. RESUMEN ---------------------------------------------------------------------------------------- 10 3. INTRODUCCIÓN -------------------------------------------------------------------------------- 11 4. OBJETIVOS -------------------------------------------------------------------------------------- 12 4.1 OBJETIVO GENERAL ----------------------------------------------------------------------- 12 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS------------------------------------------------------------- 12 5. MARCO REFERENCIAL---------------------------------------------------------------------- 13 5.1 COOPERATIVA LECHERA DE ANTIOQUIA “COLANTA”--------------------- 13 5.1.1 HISTORIA DE COLANTA LTDA-------------------------------------------------- 13 5.1.2 VISIÓN------------------------------------------------------------------------------------ 14 5.1.3 MISIÓN ----------------------------------------------------------------------------------- 14 5.1.4 PROPÓSITO CORPORATIVO ---------------------------------------------------- 15 5.1.5 POLITICA DE CALIDAD ------------------------------------------------------------ 15 5.2 AREA DE SERVICIOS--------------------------------------------------------------------- 15 6. MARCO TEORICO ----------------------------------------------------------------------------- 17 6.1 CAMBIOS DE LA MATERIA------------------------------------------------------------- 17 6.2 TONELADA DE REFRIGERACIÓN --------------------------------------------------- 17 6.3 CICLO DE REFRIGERACIÓN----------------------------------------------------------- 17 6.4 COMPRESORES --------------------------------------------------------------------------- 19 6.5 CONDENSADORES ----------------------------------------------------------------------- 20 6.5.1 Condensadores Enfriados Por Aire.---------------------------------------- 20 6.5.2 Condensadores enfriados Por Agua. -------------------------------------- 20 6.5.3 Condensadores Evaporativos. ----------------------------------------------- 21 6.6 EVAPORADORES ------------------------------------------------------------------------- 21 6.7 DISPOSITIVOS DE EXPANSIÓN ------------------------------------------------------ 22 6.8 REFRIGERANTES ------------------------------------------------------------------------- 24 7. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ---------------------------------------------------- 27 8. DESARROLLO DEL PROYECTO---------------------------------------------------------- 28 8.1 INSTRUMENTACIÓN---------------------------------------------------------------------- 28 8.2 PLC, HARDWARE Y SOFTWARE ----------------------------------------------------- 30
  5. 5. 8.2.1 Familia SLC 500----------------------------------------------------------------------- 30 8.2.2 Módulos de E/S de la serie 1746 ------------------------------------------------ 31 8.2.3 Módulos Analógicos ---------------------------------------------------------------- 31 8.3 SOFTWARE DE DISEÑO Y PROGRAMACIÓN------------------------------------ 31 8.3.1 SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN RSLogix 500 -------------------------- 32 8.3.1.1 Para Las Cavas ------------------------------------------------------------------ 33 8.3.1.2 Para los Compresores -------------------------------------------------------- 35 8.3.1.3 Temperatura ---------------------------------------------------------------------- 36 8.3.1.4 Uso de Matlab ------------------------------------------------------------------- 37 8.3.2 SOFTWARE DE DISEÑO RSView 32------------------------------------------- 44 8.3.2.1 Plantilla----------------------------------------------------------------------------- 46 8.3.2.2 Temperatura de Cavas -------------------------------------------------------- 48 8.3.2.3 Cava Queso Mozarella -------------------------------------------------------- 50 8.3.2.4 Cava Queso Holandés -------------------------------------------------------- 51 8.3.2.5 Cavas de Proceso y Empaque de Queso Blanco-------------------- 52 8.3.2.7 Histórico Compresor ---------------------------------------------------------- 54 8.3.2.8 Generación de Vapor ---------------------------------------------------------- 55 8.3.3 Montaje e Instalación de Equipos ---------------------------------------------- 56 8.3.4 Rslinx------------------------------------------------------------------------------------- 58 9. CONCLUSIONES ------------------------------------------------------------------------------- 59 10. ANEXOS ----------------------------------------------------------------------------------------- 61
  6. 6. 6 LISTA DE TABLAS Tabla 6.1 Temperatura de ebullición de refrigerantes…. …. …. …. 25 Tabla 6.2 Temperatura de congelación de refrigerantes…. …. …. 26 Tabla 8.1 Representación decimal de acuerdo con los limites de Voltaje o corriente para el modulo 1746NI4…. …. …. …. 35
  7. 7. 7 LISTA DE FIGURAS Figura 5.1 Logotipo de Colanta…. …. …. …. …. …. …. 14 Figura 6.1 Ciclo de Refrigeración…. …. …. …. …. …. 18 Figura 6.2 Condensador Evaporativo…. …. …. …. …. …. 21 Figura 6.3 Evaporador de circulación Forzada…. …. …. …. 22 Figura 6.4 Dispositivo de expansión…. …. …. …. …. …. 23 Figura 6.5 Válvula de expansión…. …. …. …. …. …. …. 23 Figura 6.6 Refrigerantes según su función…. …. …. …. …. 24 Figura 8.1 Transmisor de Presión. Danfoss AKS 33…. …. …. …. 29 Figura 8.2 PT- 100 utilizada en el montaje…. …. …. …. …. 29 Figura 8.3 Transmisor de 4 a 20 mA…. …. …. …. …. …. 30 Figura 8.4 Pantalla del software RSLogix 500…. …. …. …. …. 32 Figura 8.5 Programa en ladder del proyecto cava de Queso Holandés…. 34 Figura 8.6 Programa en ladder succión del compresor Carrier…. …. 36 Figura 8.7 Gráfico de Matlab para el Segundo tramo Amoniaco…. …. 38 Figura 8.8 Gráfico de Matlab para el Tercer tramo Amoniaco…. …. 39 Figura 8.9 Gráfico de Matlab para el Cuarto tramo Amoniaco…. …. 40 Figura 8.10 Gráfico de Matlab para el Quinto tramo Amoniaco…. …. 40 Figura 8.11 Programa en Ladder para el calculo de la temperatura de acuerdo con la presión…. …. …. …. …. …. 43 Figura 8.12 Menú del software RsView32…. …. …. …. …. 45 Figura 8.13 Plantilla para todas las ventanas…. …. …. …. …. 46 Figura 8.14 Pantalla Principal de la Interfaz…. …. …. …. …. 47 Figura 8.15 Pantalla Inicial para manejo de refrigeración…. …. …. 48 Figura 8.16 Pantalla del registro de históricos para la cava 3…. …. 49 Figura 8:17 Diagrama de refrigeración de la cava de Queso Mozarella…. 50 Figura 8.18 Diagrama de Refrigeración de la cava de Queso Holandés…. 51 Figura 8.19 Diagrama de refrigeración para las cavas de proceso y Empaque de Queso Blanco…. …. …. …. …. …. 52 Figura 8.20 Diagrama de Refrigeración de las cavas de despacho y Maduración…. …. …. …. …. …. …. …. 53 Figura 8.21 Pantalla de históricos para el compresor Vilter…. …. …. 54 Figura 8.22 Pantalla principal del área de Generación de vapor…. …. 55 Figura 8.23 Diseño en Autocad del montaje físico de los Transmisores De Presión…. …. …. …. …. …. …. …. 56 Figura 8.24 Imagen del Montaje final del transmisor de Presión En la tubería de Succión…. …. …. …. …. …. 57 Figura 8.25 Imagen del Montaje final del transmisor de Presión En la tubería de Descarga y Aceite….…. …. …. …. 57 Figura 8.26 Pantalla del software de comunicación Rslinx…. …. 58
  8. 8. 8 LISTA DE ANEXOS ANEXO 1 Hoja de datos Transmisor AKS 33 Danfoss.... …. …. …. 63 ANEXO 2 La norma EN 60204-1…. …. …. .... …. …. …. 65 ANEXO 3. Tabla de la relación de Temperaturas y Presiones para e Amoniaco.... …. …. …. …. .... …. …. 66 ANEXO 4 Tabla de la Relación de Temperatura y Presión del Freón-22…. 68
  9. 9. 9 1. GLOSARIO Sistemas de Refrigeración: consiste en ciclos termodinámicos mediante los cuales es posible tomar un flujo de calor de una fuente de baja temperatura y trabajo u otra fuente de energía para transmitir calor a un sumidero de mayor temperatura. El ciclo termodinámico se realiza utilizando una sustancia de trabajo que se denomina refrigerante, la cual cambia de estado durante el ciclo, permitiendo la transferencia de calor mencionada. Cadena de Frio: Está constituida por cada uno de los pasos que conforma el proceso de refrigeración necesario para que los alimentos perecederos lleguen de forma segura al consumidor. Se denomina “cadena” debido a que está compuesta por pasos y es tan fuerte como su eslabón más débil. Si alguno de los puntos de la cadena de frío llegara a verse comprometido se debilitaría toda y se afectará de forma considerable la calidad de los productos. Transmisores: Son instrumentos que captan la variable en proceso y la transmiten a distancia a un instrumento indicador o controlador, la función primordial de este dispositivo es tomar cualquier señal para convertirla en una señal estándar adecuada para el instrumento receptor, un transmisor es un transductor más no un transductor puede ser un transmisor; las señales estándar pueden ser neumáticas cuyos valores están entre 3 y 15 Psi, las electrónicas que son de 4 a 20 mA o de 0 a 5 voltios Lenguaje Ladder: EL LADDER, también denominado lenguaje de contactos o en escalera, es un lenguaje de programación gráfico muy popular dentro de los autómatas programables debido a que está basado en los esquemas eléctricos de control clásicos. De este modo, con los conocimientos que todo técnico eléctrico posee, es muy fácil adaptarse a la programación en este tipo de lenguaje, pueden programarse todo tipo de elementos tales como Bobinas, contactores, temporizadores, contadores. SCADA: SCADA viene de las siglas de "Supervisory Control And Data Adquisition", es decir: adquisición de datos y control de supervisión. En este tipo de sistemas usualmente existe un ordenador, que efectúa tareas de supervisión y gestión de alarmas, así como tratamiento de datos y control de procesos. La comunicación se realiza mediante buses especiales o redes LAN. Todo esto se ejecuta normalmente en tiempo real, y están diseñados para dar al operador de planta la posibilidad de supervisar y controlar dichos procesos.
  10. 10. 10 2. RESUMEN La cooperativa COLANTA es líder en el sector agroindustrial, especialmente en la Pasteurización de leche y en el procesamiento de derivados lácteos. Entre sus diferentes sedes en toda Colombia, se encuentra en San Pedro de los Milagros la más grande procesadora de derivados lácteos y leche en polvo. A nivel interno se encuentran diferentes áreas, encargadas del correcto funcionamiento de la maquinaria y de la calidad de los productos. Una de estas áreas fundamentales es la de Montajes y Mantenimiento, dentro de la cual se encuentra el área de servicios que se encarga de todo lo relacionado con generación de vapor, distribución de aire comprimido y garantiza las temperaturas de enfriamiento. Es importante que continuamente se supervise el funcionamiento de la maquinaria empleada, tales como elementos sensores, válvulas de accionamiento automático, y los diferentes tipos de control usados, por este motivo se busca implementar un sistema de supervisión completo, en el cual se pueda visualizar en todo momento desde una estación de trabajo, los valores de las variables mas importantes, llevar un registro de las mismas y las variación que sufren durante el día. Este proyecto implementa una solución para el monitoreo de temperatura y presión de los compresores usados para la generación de frio, que determinan la temperatura en cavas de maduración y almacenamiento basándose en el desarrollo de un sistema SCADA con un PLC SLC5/03 de la familia Allen Bradley y los software RSlogix500 y RSview32.
  11. 11. 11 3. INTRODUCCIÓN En el presente trabajo se pretende documentar la labor realizada en la Cooperativa Colanta, específicamente en la planta de lácteos de San Pedro de los Milagros en el semestre de práctica en la industria , que se realizó con el fin de optar el titulo de Ingeniera de Control de la Universidad Nacional. El Proyecto consiste fundamentalmente en un sistema de monitoreo del área de Servicios de la Planta, esta Área consta de: Generación de Frio con cada uno de los sistemas de refrigeración utilizados y las cavas de almacenamiento de Producto. Generación de vapor, a partir de las calderas Generación de aire comprimido a partir de los compresores. Primero se presentará la Cooperativa Colanta, su misión, visión y política de calidad, se relatará algo de la historia de Colanta y de la planta de derivados lácteos de San Pedro, a continuación se hablará de la importancia del área de servicios para esta planta. En la segunda Parte se presenta el problema o proyecto a resolver y las soluciones que se dieron con el sistema de monitoreo y la instrumentación utilizada. Finalmente los resultados obtenidos, y la explicación del desarrollo de los mismos, se documentan junto con las conclusiones y futuras mejoras para el proyecto. Además los anexos, imágenes y tablas complementan el trabajo que cumple con los objetivos propuestos y queda abierto para futuras mejoras e implementaciones por parte del personal de la Cooperativa.
  12. 12. 12 4. OBJETIVOS 4.1 OBJETIVO GENERAL Diseñar e implementar un sistema de supervisión para el monitoreo de Temperatura y Presión del área de Generación de Frio que incluya un registro continuo de las variables mencionadas y sus variaciones durante el día, con el fin de asegurar la calidad de los productos y la maquinaria. 4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS Analizar el funcionamiento actual del ciclo de refrigeración para cada una de las cavas de Almacenamiento y Maduración. Estudiar el funcionamiento del PLC SLC 5/03 y de los software RSLogix 500, Rsview32 y Rslinx. Escoger la instrumentación adecuada para implementar en el proyecto, teniendo en cuenta las condiciones de operación. Desarrollar el sistema SCADA y el montaje de la instrumentación elegida.
  13. 13. 13 5. MARCO REFERENCIAL 5.1 COOPERATIVA LECHERA DE ANTIOQUIA “COLANTA” 5.1.1 HISTORIA DE COLANTA LTDA En 1964 un grupo de 65 campesinos sembraron la base de la cooperativa COLANTA. En Medellín existía un oligopolio que adoptó la práctica desleal de rebajar de forma unilateral el precio de la leche que recibían del campesino, situación ésta que sirvió para la naciente cooperativa que en sus inicios se llamó Coolechera. En casi una década de existencia quebró tres veces, hasta que en 1973 llegó a la gerencia el M.V.Z. Jenaro Pérez Gutiérrez. COLANTA es el esfuerzo de 3.800 asociados trabajadores y 12.000 productores que hoy dan fe de las bondades del sistema cooperativo, como alternativa y redención del agro colombiano. La Cooperativa tiene más futuro que historia, valora su pasado porque hace parte de su presente, de su futuro y de lo que hoy es: un sueño hecho realidad de campesinos y trabajadores. En el año 1984 se vendió el litro de leche número 500 millones, cuando apenas había transcurrido siete años desde el 25 de julio de 1976 fecha en la que se recibió y vendió la primera botella de leche. Así, era evidente la aprobación y preferencia de la leche COLANTA entre los consumidores en la década de los años ochenta. En respuesta a la aceptación, posicionamiento y demanda de los consumidores, el portafolio de productos COLANTA se diversificó y creció. Por eso, apareció la línea de derivados lácteos, que comenzaría producción en la planta de San Pedro, previo certificado de marca expedido por la Superintendencia de Industria y Comercio. Con este aval COLANTA comenzó a elaborar productos lácteos como quesos, mantequilla, bebidas lácteas, refrescos, leches azucaradas, dips, arequipes, entre otros. Los estrictos controles de calidad, desde el ordeño de la vaca, hasta las plantas de producción, han sido la razón del éxito de los derivados lácteos COLANTA desde sus comienzos. La industria láctea ha padecido históricamente las épocas de “enlechadas” que consisten en el exceso de producción de leche en periodos de invierno, que tradicionalmente ha venido ocurriendo entre los meses de abril, mayo y junio de cada año. Ante esta problemática, y para garantizar la captación de leche de asociados y productores, COLANTA decidió construir su primera planta
  14. 14. 14 Pulverizadora, en planeta Rica (Córdoba) en 1996 y en 1999, la de San Pedro de los Milagros donde posteriormente se montó una tercera planta.1 Figura 5.1 Logotipo Colanta Tomada de Cooperativa COLANTA Ltda. Balance 2003. Medellín: COLANTA., 2004 5.1.2 VISIÓN Somos una cooperativa líder del sector agroindustrial que posibilita el desarrollo y bienestar de los asociados productores y trabajadores, a través de una oferta integral y oportuna de productos y servicios, como la mejor opción en la relación calidad-precio, para satisfacer las necesidades de los clientes en el contexto nacional, con proyección internacional. Para ello contamos con la tecnología apropiada y un talento humano visionario, comprometido con los valores corporativos, la preservación del medio ambiente y la construcción de un mejor país.2 5.1.3 MISIÓN "Seremos una cooperativa altamente comprometida con la internacionalización de la producción del sector agroindustrial y de las actividades complementarias para el desarrollo social y económico de los asociados y las regiones donde realizamos gestión con procesos innovadores, cumpliendo los más estrictos estándares de calidad y productividad para satisfacer las necesidades de nuestros clientes en los mercados de América.” 1 Cooperativa COLANTA Ltda. Balance 2003. Medellín: COLANTA., 2004. 164 p. 2 Colanta, Intranet http://1.0.0.32/sabemas.net/sabemas.htm
  15. 15. 15 5.1.4 PROPÓSITO CORPORATIVO Garantizar la comercialización de la producción Agroindustrial del asociado, al mejor precio acorde con los mercados. 5.1.5 POLITICA DE CALIDAD Generar una cultura orientada al mejoramiento continuo de los procesos y a la prevención de eventos que puedan afectar la salud y seguridad de las personas, la calidad e inocuidad del producto y el medio ambiente, con capacitación y entrenamiento permanente, nos esforzamos por adquirir conocimiento y habilidades para Satisfacer y brindar confianza a los clientes, asociados productores, asociados trabajadores y a la comunidad a través de los procesos, productos y servicios que cumplen con las normas internas y legales vigentes 5.2 AREA DE SERVICIOS En la Planta de Derivados Lácteos de la cooperativa Colanta, ubicada en San Pedro de los Milagros, se procesan diferentes productos, tales como, quesos, yogur, gelatina, arequipe, leche en polvo, entre otros, cada uno de estos productos requieren de un tiempo de preparación adecuado, de acuerdo con los lineamientos de la Cooperativa y de características especiales para su almacenamiento, ya sea para terminar su preparación, como en el caso de los quesos madurados o para ser despachados y empacados sin perder la cadena de frio. Es por esto que se necesitan los sistemas de generación de frío para las cavas de conservación y almacenamiento y para enfriar agua para los procesos, adicionalmente se requiere la generación de vapor, que es indispensable para la producción especialmente de leche en polvo. Debido a esto se crea el área de servicios que hace parte de la sección de montajes y mantenimiento que es la encargada de garantizar el correcto funcionamiento de la maquinaria empleada y prevenir posibles paros realizando un mantenimiento preventivo, correctivo y programado en todas las secciones de la planta. El área de servicios específicamente se encarga de equipos tales como compresores, condensadores, evaporadores, calderas con todos los elementos que los componen, además de las cavas de almacenamiento de producto, las redes de vapor, redes de refrigeración y de aire comprimido. Continuamente se deben verificar que los equipos funcionen correctamente, en caso de presentarse algún problema con estos, se debe evaluar y corregir el daño, además semanalmente salen diferentes ordenes de trabajo para realizar mantenimiento a un grupo de elementos de acuerdo con la programación previa, esto con el fin que los equipos no fallen, sin embargo debido a diferentes factores
  16. 16. 16 siempre ocurren daños y por lo delicados que son los equipos en esta área y con el fin de evitar paros indeseados en la planta se debe realizar un ágil mantenimiento correctivo.
  17. 17. 17 6. MARCO TEORICO 6.1 CAMBIOS DE LA MATERIA Si se agrega calor a un solido este aumentara su temperatura hasta alcanzar el punto de saturación momento en el cual empieza a transformarse en liquido (fusión) si se continua agregando calor hasta alcanzar la temperatura de saturación se convertirá en gas (ebullición). Para que un gas vuelva nuevamente al estado liquido es necesario retirarle la misma cantidad de calor latente que lo llevo al estado gaseoso (condensación); lo mismo sucede con un liquido, para que llegue nuevamente al estado solido se le debe extraer el calor latente que lo llevo al estado liquido (solidificación). 6.2 TONELADA DE REFRIGERACIÓN Es una unidad de capacidad de enfriamiento. Una tonelada de refrigeración representa la capacidad de enfriamiento producido cuando 2000 libras de hielo se derriten en 24 horas el hielo se supone solido a 32 °F (0°C). La energía absorbida por el hielo en ese periodo de tiempo es el calor latente del hielo, se define como 12000 BTU/h o 3023 Kcal/h3 6.3 CICLO DE REFRIGERACIÓN Las tres leyes básicas de refrigeración son: 1° todos los líquidos al evaporarse absorben calor de cuanto se los rodea 2° la temperatura a que hierve o se evapora depende de la presión que se ejerce sobre dicho líquido 3° todo vapor puede volver a condensarse, convirtiéndose en líquido, si se comprime y enfría debidamente. Basados en estas tres leyes, se comprende el ciclo de refrigeración por compresión4 . 3 Díaz, Ortiz Jonathan. Refrigeración Domestica y Comercial.2001 4 http://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/ap07_ciclos_termicos.php
  18. 18. 18 Figura 6.1Ciclo de Refrigeración de Internet www.fisicanet.com.ar La refrigeración mecánica se usa para remover calor de un medio más frío y expulsarlo a un medio más cálido usando las propiedades de calor latente del refrigerante. El sistema de refrigeración debe proporcionar una temperatura de refrigerante inferior a la temperatura del medio que se va a enfriar y elevar la temperatura del refrigerante a un nivel superior a la temperatura del medio que se utiliza para la expulsión. Los elementos básicos que se requieren para la refrigeración mecánica son: el compresor, el evaporador, el condensador, y la válvula de expansión termostática. Si el líquido refrigerante absorbe calor a presión constante, comenzará a ebullir. La evaporación tiene lugar sin que haya cambios de temperatura. A medida que se añade calor, la entalpía aumenta y entra en un estado de mezcla de vapor y líquido. La mezcla se convierte en vapor saturado, cualquier cantidad de calor que se le aplique a presión constante hace que el refrigerante entre en la región sobrecalentada En la evaporación, el refrigerante entra en el evaporador como una mezcla de vapor y líquido dosificándose a través de la válvula de expansión termostática, que disminuye su presión y por consiguiente su temperatura. Al absorber calor en el evaporador el refrigerante empieza a ebullir hasta estar completamente vapor; sin embargo, se le aplica calor adicional esto es con el fin de evitar la condensación
  19. 19. 19 de líquido en la línea de gas para evitar daños en el compresor. Además, la válvula de expansión requiere de este calor adicional para funcionar adecuadamente. Después que el refrigerante se encuentra como vapor sobrecalentado entra en el compresor para comprimirse y aumentar su presión, durante este proceso el refrigerante absorbe calor hasta lograr la entalpía y presión. El gas en estas condiciones pasa por el condensador donde se le retira el calor absorbido en la etapa de compresión y es expulsado al medio ambiente (o agua). La condensación ocurre a temperatura constante es condensado en líquido totalmente y permanece a presión constante. Y de allí continua el líquido a través de la tubería hasta la válvula de expansión nuevamente para iniciar el ciclo. Hay otros elementos adicionales que puede tener el sistema y se instalan en sistemas de aire acondicionado y refrigeración sólo con el fin de tener mayor control como lo es el filtro secador que es el encargado de retener la humedad que pueda contener el sistema. La mirilla o visor de líquido nos da la indicación de presencia de humedad en el sistema y se puede ver si la cantidad de refrigerante en el sistema es el adecuado. Otro elemento adicional es el tanque acumulador de líquido que por lo general se instala en los sistemas de refrigeración con el fin de garantizar y tener una cantidad de refrigerante remanente o de reserva en el sistema. 6.4 COMPRESORES Es un dispositivo mecánico para bombear refrigerante de un área de baja presión (el evaporador) a un área de alta presión (el condensador). Dado que están relacionados entre si presión, temperatura y volumen, de un cambio en la presión de baja a alta genera un aumento de temperatura y una reducción en volumen, es decir una comprensión. Los tipos principales de compresores son: Reciprocante (de pistón) Rotativo Centrifugo De tornillo De caracol Los compresores reciben su nombre de sus partes mecánicas en el caso del compresor reciprocante un pistón recorre de un extremo al otro del cilindro El rotativo tiene una paleta que gira dentro de un cilindro, el compresor centrífugo tiene un impulsor de muy alta velocidad con muchas aspas. El compresor gira dentro de una carcasa. El compresor de tornillo utiliza un tornillo o gusano giratorio en una carcasa ahusada. El compresor caracol tiene un caracol estacionario y otro giratorio que se mueve dentro del estacionario
  20. 20. 20 6.5 CONDENSADORES Es un intercambiador de calor en donde el calor absorbido por el refrigerante durante el proceso de evaporación es cedido al medio de condensación. El calor cedido por el condensador es siempre mayor que el calor absorbido durante el proceso de evaporación debido al calor de la compresión. Conforme el calor es cedido por el vapor de elevada presión y temperatura, su temperatura desciende al punto de saturación y el vapor se condensa convirtiéndose en líquido, de aquí el nombre de condensador. 6.5.1 Condensadores Enfriados Por Aire. El condensador típico es el tubo con aletas en su exterior, las cuales disipan el calor al medio ambiente. La transferencia se logra forzando grandes cantidades de aire fresco a través del serpentín mediante el uso de un ventilador, por lo general de tipo axial. El aire al ser forzado a través del condensador absorbe calor y eleva su temperatura. Los condensadores pueden fabricarse con una sola hilera de tubería y se construyen con un área frontal relativamente pequeñas y varias hileras superpuestas a lo ancho 6.5.2 Condensadores enfriados Por Agua. El agua de condensación se utiliza por su bajo costo y por manejar presiones de condensación más bajas y porque además se puede tener mejor control de la presión de descarga. Por lo general se utiliza una torre de enfriamiento para bajar la temperatura del agua hasta una temperatura cercana a la temperatura de bulbo húmedo, permitiendo un flujo continuo y disminuir costos en el consumo de agua. Estos condensadores tienen un diseño compacto por las excelentes condiciones de transferencia de calor que ofrece el agua. Se usan diseños de carcasa y serpentín, carcasa y tubo, tubo – tubo. Debido a este tipo de diseño se debe tener en cuenta la velocidad del agua a través del condensador - = 2.13 m/s - , problemas de cavitación que se pueden generar por las condiciones variables de presión y de temperatura, mantener una presión positiva en el condensador. La corrosión, la incrustación y la congelación son los principales problemas que se deben controlar en las actividades de mantenimiento.
  21. 21. 21 6.5.3 Condensadores Evaporativos. Se utilizan cuando se desean temperaturas de condensación menores a las que se obtienen en los casos anteriores. El vapor del refrigerante caliente fluye a través de las tuberías dentro de una cámara con rociadores de agua en donde es enfriado mediante la evaporación del agua que entra en contacto con los tubos del refrigerante. Figura 6.2 Condensador Evaporativo Tomada del Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia. Capítulo 6 6.6 EVAPORADORES En el evaporador el refrigerante líquido hierve o se evapora, absorbiendo el calor a través de las paredes del tubo a medida que se convierte en vapor. Es alimentado a través de un dispositivo de control como la válvula de expansión o tubo capilar, en donde el refrigerante también disminuye su presión causando reducción en la presión de succión, aumentando el volumen específico del gas devuelto al compresor y disminuye el peso del refrigerante bombeado. Los evaporadores se fabrican en gran variedad de formas y estilos dependiendo del tipo de aplicación.
  22. 22. 22 El más común es el evaporador de serpentín ventilador o de convección forzada en el que el refrigerante se evapora dentro de los tubos con aletas, extrayendo el calor del aire que pasa a través del serpentín mediante el ventilador. Los factores que afectan la capacidad del evaporador son similares a los del condensador: temperatura ambiente, tamaño, velocidad del refrigerante, caudal y velocidad del aire, materiales, transferencia de calor, congelamiento, y temperaturas de saturación. Figura 6.3 Evaporador de circulación Forzada Tomada del Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia. Capítulo 6 6.7 DISPOSITIVOS DE EXPANSIÓN Estos dispositivos son los encargados de disminuir la presión del líquido y controlar el flujo de refrigerante hacia el evaporador. El tubo capilar es el más usado para sistemas de refrigeración de potencia menor de un caballo de vapor, para sistemas de tamaño medio, lo más frecuente es el uso de válvulas de expansión termostáticas. Para los evaporadores inundados se utilizan las válvulas de flotador Para la mayoría de los sistemas de refrigeración utilizados en la Planta de Lácteos de Colanta, la válvula de expansión termostáticas es el dispositivo adecuado, a continuación, en la Figura 6.5, se presenta su composición interna.
  23. 23. 23 Figura 6.4 Dispositivo de expansión Tomada del Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia. Capítulo 6 Figura 6.5 Válvula de expansión Tomada del Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia. Capítulo 6
  24. 24. 24 6.8 REFRIGERANTES Los refrigerantes son todos aquellos fluidos que se utilizan para transmitir el calor en un sistema frigorífico que absorben calor a bajas temperaturas y presiones, y lo ceden a temperaturas y presiones más elevadas, generalmente con cambios de estado del fluido. Son cualquier sustancia que absorbe calor de un cuerpo o sustancia enfriándolo.5 La clasificación de los refrigerantes puede hacerse según el grado de seguridad, según su función, según su composición química. Según su función los refrigerantes se pueden clasificar en primarios y secundarios los primarios son aquellos que absorben calor al evaporarse a baja temperatura y lo ceden al condensarse a alta temperatura y presión, mientras que los secundarios, son aquellos que son enfriados por otro refrigerante y circulan como fluidos que transportan el calor. Figura 6.6 Refrigerantes según su función Tomada del Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia. Capítulo 6 5 Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia Capítulo 6.
  25. 25. 25 En los diferentes sistemas de refrigeración utilizados en la planta se usan principalmente 2 refrigerantes que son: Refrigerante -22 o freón 22 y el Amoniaco o Refrigerante R-717 Refrigerante R-22 Conocido con el nombre de freón 22, tiene un punto de ebullición a la presión atmosférica de 40,8°C las temperaturas en el evaporador son tan bajas como 87°C resulta una gran ventaja el calor relativamente pequeño del desplazamiento del compresor. La temperatura en la descarga con el refrigerante R22 es alta, la temperatura sobrecalentada en la succión debe conservarse en su valor mínimo sobre todo cuando se usan unidades herméticas motor-compresor. Este refrigerante es muy usado para unidades pequeñas de acondicionamiento de aire y sistemas industriales de baja temperatura. El amoniaco tiene afinidad con el agua y por lo tanto es capaz de absorber humedad en grandes cantidades, sus características principales son: baja temperatura de ebullición -33 °C, tiene alta capacidad térmica, es decir que absorbe mayor cantidad de calor lo que lo hace ideal para los sistemas de refrigeración a nivel industrial, químicamente estable, a fin de tolerar años de repetidos cambios de estado, no altera la acción del lubricante, entre otras. En la tabla mostrada a continuación, se observa la temperatura de ebullición normal para algunos refrigerantes, entre ellos el amoniaco y el Freón 22 Tabla 6.1 Temperatura de ebullición de refrigerantes. Tomada del Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia. Capítulo 6
  26. 26. 26 Para evitar taponamientos en el sistema de refrigeración, la temperatura de congelación normal del refrigerante debe estar por debajo de todas las temperaturas de dicho sistema. Tabla 6.2 Temperatura de congelación de refrigerantes. Tomada del Tutorial para el Uso Racional de la Energía e-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, COLCIENCIAS y la Universidad Nacional de Colombia. Capítulo 6
  27. 27. 27 7. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El área de servicios de la planta de derivados lácteos de Colanta en San Pedro de los Milagros. Tiene gran importancia como se relato anteriormente, las variables fundamentales de los diferentes procesos son temperatura, presión, nivel, Lo ideal seria poder monitorear cada una de estas variables especialmente la Presión y la temperatura en cada una de las diferentes etapas de los ciclos de generación de vapor y generación de frio. Sin embargo, actualmente solo se cuenta con una visualización local en algunos equipos como los compresores, con manómetros tipo bourdon, así mismo para las calderas y las cavas, se cuenta con manómetros y termómetros. Con el fin de instalar un modo de visualización remota, que permita supervisar continuamente las variables y adicionalmente llevar un registro semanal de los cambios ocurridos y de las alarmas que se presentan debido a altas o bajas temperaturas y/o presiones; se llevo a cabo el proyecto de SISTEMA DE MONITOREO DE TEMPERATURAS Y PRESIONES PARA EL AREA DE GENERACIÓN DE FRIO. Con el desarrollo del proyecto se busca integrar el área de generación de Frio en un sistema de monitoreo, que permita supervisar continuamente las variables fundamentales de este proceso: Temperatura de las cavas, Presión y temperatura de succión, descarga y aceite de los compresores que gobiernan los sistemas de refrigeración de las cavas de despacho, maduración, Queso Mozarella, Empaque y Proceso de Queso Blanco. Y llevar un registro con históricos del comportamiento de las variables y de los rangos alcanzados en diferentes horas del día. Con el fin de evitar fallas que pueden ocasionar paros indeseados.
  28. 28. 28 8. DESARROLLO DEL PROYECTO Este Proyecto se integra con el sistema actual de supervisión de temperatura de las cavas, de esta forma se complementa todo el sistema de generación de frio. Las variables que se supervisan de los compresores son: Presión de Succión, presión de descarga, Presión de aceite, Temperatura de Succión, Temperatura de Descarga, Temperatura de Aceite. Inicialmente se realiza un estudio del funcionamiento del sistema de Frio que se encuentra actualmente implementado para las diferentes cavas, cada uno de los equipos que conforman el diagrama de generación de frio, tales como el compresor, el condensador, la trampa de succión, la válvula de expansión, los difusores y las diferentes válvulas usadas. 8.1 INSTRUMENTACIÓN Para llevar a cabo dicho proyecto, fue necesario escoger la instrumentación que mejor se acomodara a las características de los equipos que se usan, estas son: Para los compresores Un transmisor de presión que soporte refrigerantes como el amoniaco, que es altamente corrosivo Un transmisor de presión que sea muy robusto y de alta precisión Un transmisor de presión que convierta la señal de presión, en una señal de voltaje o corriente, preferiblemente corriente para evitar las señales de modo común que afectan la medida, debido a la larga distancia que se debe recorrer Para las cavas Elementos sensores que soporten valores de temperaturas a menos 0°C Transmisores de temperatura que conviertan la señal de temperatura en corriente y puedan ser llevados a un PLC Elementos sensores que den una buena precisión cuando miden ambiente De acuerdo a lo anterior se escogieron, para medir las variables de los compresores, un transmisor de Presión Danfoss AKS 33 que cumple con las características deseadas: con un rango de -1 a 34 bar, que proporcionan una señal de salida de 4 a 20 mA de acuerdo con el valor máximo y mínimo de presión. Soportan todo tipo de refrigerantes incluyendo el amoniaco, además no necesitan ajuste ni calibración por su alto desarrollo tecnológico y el sello del Medidor principal, su precisión es mantenida independiente de las variaciones en la temperatura ambiente y la presión atmosférica, esto es muy importante para asegurar la presión de evaporación, control en aire acondicionado y aplicaciones de refrigeración como es el caso actual.
  29. 29. 29 Figura 8.1 Transmisor de Presión. Danfoss AKS 33 Para sensar la temperatura de cada una de las cavas se escogieron Termo resistencias PT-100 que son las mas adecuadas para bajas temperaturas y poseen un transmisor de presión que convierte la señal de temperatura en una señal de corriente de 4 a 20 ma. Figura 8.2 PT- 100 utilizada en el montaje
  30. 30. 30 Figura 8.3 Transmisor de 4 a 20 mA 8.2 PLC, HARDWARE Y SOFTWARE El proyecto se implemento con sistemas Allen-Bradley los cuales tienen diversas soluciones para los sistemas de control con PLC`s como los siguientes: • Familia Micrologix 1000 • Familia SLC 500 8.2.1 Familia SLC 500 La familia SLC 500 es ideal para aplicaciones de control dedicado. Esta línea ofrece un amplio rango de elecciones en memoria, capacidad de E/S, conjunto de instrucciones, puertos de comunicación para diseñar un sistema de control y para requerimientos exigentes. La Familia SLC 500 tiene dos tipos de PLC: • PLC’s compactos SLC 500 • PLC’s modulares SLC 500 Los PLC`s compactos SLC 500 OFRECEN 20, 30 o 40 E/S digitales fijas en 24 diferentes versiones para soportar entradas de 24V dc o 120/240V ac y salidas tipo relay, triac o transistor. Los PLC’s modulares ofrecen flexibilidad en las E/S digitales en diferentes configuraciones para soportar entradas de 24V dc o 120/240V ac y salidas tipo relay, triac o transistor. Éste último fue el tipo de PLC utilizado en la elaboración del proyecto al igual que el chasis, la fuente y los módulos 1746 que serán mencionados a continuación: Los procesadores SLC 5/03, que son los que se utilizaron en el proyecto, tienen una memoria de programa de 8K ó 16K palabras.
  31. 31. 31 Soportan hasta 1024 entradas, más de 104 salidas y un tiempo de ejecución de bit de 0.44us. 8.2.2 Módulos de E/S de la serie 1746 Los módulos de E/S 1746 presentan las siguientes características generales: • Plataforma de hardware compartida que hace conveniente la utilización de diversos módulos y permitir la expansión futura. • Combinación de entradas y salidas en el mismo modulo digital y analógico provee capacidad de expansión sin sacrificar espacio o incrementar el costo. • No es necesario desconectar el cableado para reemplazar módulos de 16 o más E/S. • Los leds indicadores visualizan el estado de E/S para facilitar la detección de fallas. • Los módulos E/S 1746 incluyen acoplamiento óptico y circuitos filtros para la reducción de la señal de ruido. • Los módulos son utilizados en diferentes densidades (máximo de 32 E/S por modulo), para mayor flexibilidad y resguardar los costos. • Variedad de rangos de interfaces de señal para sensores/actuadores en ac y dc para una amplia variedad de aplicaciones. 8.2.3 Módulos Analógicos Una E/S analógica es un circuito en el que la señal puede variar continuamente entre límites especificados. El modulo convierte señales analógicas de entrada en valores binarios de 16 bits que se almacenan en la tabla de imagen de entrada del procesador SLC. El rango decimal, el número de bits significativos y la resolución del convertidor dependen del rango de entrada que utilice para el canal. Los módulos analógicos utilizados en el proyecto son 1746NI16 y el modulo 1746NI4 8.3 SOFTWARE DE DISEÑO Y PROGRAMACIÓN El software a utilizar en la parte de diseño, programación y comunicación pertenece en conjunto a una misma familia, Rockwell Automation (Rockwell Software), que es la empresa encargada de comercializar los equipos de marca Allen Bradley al igual que el software requerido para su funcionamiento. Gracias a esto fue más fácil establecer enlaces entre ellos, configurarlos y lograr una óptima comunicación de unos con otros ya que todos comparten un mismo lenguaje.
  32. 32. 32 8.3.1 SOFTWARE DE PROGRAMACIÓN RSLogix 500 El software RSLogix 500 se utilizó para programar el controlador SLC 500 El software carga totalmente la lógica del programa, inclusive los nombres de tags, directamente de un controlador. Esto simplifica el mantenimiento porque siempre se puede obtener la fuente original directamente del controlador. La Programación en el software se realiza en formato ladder (lógica de escalera) La pantalla principal del software se muestra a continuación Figura 8.4 pantalla del software RSLogix 500 El árbol del proyecto contiene los archivos y carpetas creados en el proyecto y las diferentes rutina de ladder programadas. El panel de resultados muestra los errores de programación que se han cometido cuando se valida el proyecto. La barra de menús y la barra de iconos permiten realizar funciones propias del programa como guardar, cerrar, ayuda.
  33. 33. 33 La barra de estado del procesador es la usada para verificar el estado del Plc, y además cargar y descargar el programa especifico. En la barra de instrucciones se encuentran las instrucciones más habituales de la programación en Ladder. De acuerdo con las anteriores aclaraciones, el programa desarrollado para el proyecto consiste en 10 rutinas de programación tipo Ladder. LAD 2 INICIO LAD 3 TEMPERATURA DE CAVAS LAD 4 VILTER CAVA DE DESPACHOS LAD 5 AUXILIAR 1 LAD 6 MYCOM CAVA DESPACHOS LAD 7 AUXILIAR 2 LAD 8 VILTER QUESO BLANCO LAD 9 AUXILIAR 3 LAD 10 CARRIER QUESO MOZARELLA LAD 11 AUXILIAR 4 8.3.1.1 Para Las Cavas En LAD 2 INICIO se inicializan todas las otras rutinas y con la instrucción JSR, se indica el salto a la rutina específica En las siguientes rutinas se realiza la lectura de la variable y la escalizacion correspondiente, de esta forma; para la temperatura de cavas, se tienen cinco bloques para cada valor, los 4 primeros comparan la variable de entrada, y si esta es menor de 4000 (4 ma); LESS, o mas grande de 20000 (20 ma); GRT, se mueve la variable tipo entero al valor correspondiente, En el quinto bloque se realiza la escalizacion con el SCP, en donde Input min= 4000, input max=20000, escaled min= 0, escaled max=100 y se almacena el valor en una variable tipo flotante como puede verse a continuación
  34. 34. 34 Figura 8.5 programa en ladder del proyecto para la cava de Queso Holandés El bloque SCP funciona de la siguiente manera para calcular la relación lineal: Valor escalado= (valor entrada x pendiente)+offset Pendiente= (escalado max-escalado min) / (entrada max-entrada min) Offset=escalado min-(entrada min x pendiente) Las entradas analógicas convierten señales de corriente y voltaje en valores binarios de complemento a dos de 16 bits. La siguiente tabla identifica los límites de entrada de corriente y voltaje para los canales de entrada, el número de bits significativos para la aplicación usando límites de entrada menores que la escala completa, y su resolución.
  35. 35. 35 Tabla 8.1 Representación decimal de acuerdo con los limites de voltaje o corriente para el modulo 1746NI4 Como puede observarse para un valor de corriente de 4 a 20 ma la representación decimal es de 3277 a 16384, con estos datos se puede realizar la conversión correspondiente entre el valor de entrada y el valor de corriente en ma. 8.3.1.2 Para los Compresores Para los compresores se realiza una programación similar teniendo en cuenta los valores de entrada en representación decimal y los valores de trabajo del transmisor de Presión Danfoss elegido, teniendo en cuenta que este tipo de transmisores no se ve afectado por la presión atmosférica ni el ambiente de trabajo. El rango de presión es de -1 a 34 bares que corresponden a una señal de corriente de 4 a 20 ma respectivamente. Se pretende realizar mediciones en el rango de 0 a 300 psi, que es el rango de los manómetros originales. Realizando la relación de trabajo del transmisor, se obtiene la ecuación = 0,031 (psi) + 4,457 A partir de esta ecuación se obtiene para un valor de 0 psi un valor en ma equivalente a 4,457 ma y para un valor de 300 psi un valor de corriente equivalente a 13,757 ma. Con estos 2 valores hallados se realiza la escalizacion en el modulo del PLC.
  36. 36. 36 Figura 8.6 Programa en ladder del proyecto para la Presión de succión del compresor Carrier de la cava de Queso Mozarella Los 5 bloques para cada una de las entradas análogas de los compresores son similares a los mencionados anteriormente, pero en este caso los valores de entrada mínimo son 4457 que equivale a 0 psi y el valor de entrada máxima es 13757 que equivale 300 psi. 8.3.1.3 Temperatura Para reducir costos del proyecto, no se compraron transmisores de temperatura, sino que a partir de la relación que existe entre la presión y la temperatura propia
  37. 37. 37 de cada refrigerante se encontró una función que con la medida de presión indique el valor de temperatura correspondiente. Los datos que relacionan la temperatura y Presión del Amoniaco y del R-22 se encuentran en tablas, debido a que no existe una relación lineal, por lo tanto se hizo necesario la ayuda del software Matlab y sus funciones polyfit y polyval 8.3.1.4 uso de Matlab La función p=Polyfit(x,y,n) encuentra los coeficientes de un polinomio p(x) de grado n, que se ajusta a los datos p(x(i)) a y(i), en el sentido de mínimos cuadrados. El resultado p es un vector fila de longitud n+1 que contiene los coeficientes del polinomio en orden descendente. La función z=polival(p,x) retorna el valor de un polinomio de grado n evaluado en x, el argumento de entrada p es un vector de longitud n+1 cuyos elementos son los coeficientes en orden descendente del polinomio a ser evaluado, x puede ser una matriz o un vector, en cualquier caso, polyval evalúa en p cada uno de los elementos de x. Usando estas funciones descritas se realiza la programación que arroja el polinomio característico para la tabla que relación Presión y Temperatura del amoniaco (ANEXO) figure (2) z=polyfit(c,d,3) x2= 0:.1:15.7; y2 = polyval(z,x2); plot(c,d,'*',x2,y2) grid on Donde el vector c es la presión desde 0 psi a 15,7 psi, y el vector d es la temperatura correspondiente desde -28 ° C a 0 °C. Dividiendo la tabla en tramos se logra encontrar el polinomio característico que es el que se usa para la programación en el PLC los resultados que arrojan el programa comparados con los valores reales son muy similares, como puede verse a continuación en cada una de las graficas realizadas por tramos, de Presión(psi) contra Temperatura (°F) El primer tramo es de 18,6 psi a 0,8 psi con una temperatura de -60° F a -29 °F respectivamente. El segundo tramo es de 0 psi a 15,7 psi con una temperatura de -28° F a 0 °F
  38. 38. 38 El tercer tramo es de 15,7 psi a 47,6 psi con una temperatura de 0°F a 32 °F El cuarto tramo es de 47,6 psi a 118,7 psi con una temperatura de 32°F a 72 °F El quinto tramo es de 118,7psi a 271,7 psi con una temperatura de 72°F a 120 °F Para efecto de la implementación en el proyecto solo se trabaja con los últimos 4 tramos, desde 0 psi a 271,7 psi Se comparan las graficas del rango real y del polinomio calculado. Y el resultado es el siguiente Para el Segundo tramo. Figura 8.7 Grafico de Matlab para el Segundo tramo del polinomio calculado de la relación Presión-Temperatura del Amoniaco La grafica representada por * son los valores de la tabla en el rango anteriormente especificado, y la grafica de color verde es el polinomio calculado con las funciones polyfit y polival ya mencionadas Como se observa el error es mínimo entre una y otra, Esto permite concluir que se puede usar El polinomio hallado para indicar la temperatura en todo momento de las diferentes etapas del compresor. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 -30 -25 -20 -15 -10 -5 0 Presion (psi) Temperatura(°F) Amoniaco Tramo 2
  39. 39. 39 Figura 8.8 Grafico de Matlab para el Tercer tramo del polinomio calculado de la relación Presión-Temperatura del Amoniaco Para los siguientes tramos se observa una relación similar de compatibilidad de los datos tomados de las tablas con el polinomio hallado a partir de las funciones de Matlab. La idea fundamental de dividir en tramos la curva representada es lograr disminuir el error, y tomar tramos que sea aproximadamente lineales. De esta manera el polinomio se ajusta mejor a lo deseado¸ como se aprecia en las figuras que representan los tramos 4 y 5, anteriormente especificado 15 20 25 30 35 40 45 50 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 Presion (psi) Temperatura(°F) Amoniaco Tramo 3
  40. 40. 40 Figura 8.9 Grafico de Matlab para el Cuarto tramo del polinomio calculado de la relación Presión-Temperatura del Amoniaco Figura 8.10 Grafico de Matlab para el Quinto tramo del polinomio calculado de la relación Presión-Temperatura del Amoniaco 40 50 60 70 80 90 100 110 120 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Presion (psi) Temperatura(°F) Amoniaco Tramo 4 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Presion (psi) Temperatura(°F) Amoniaco Tramo 5
  41. 41. 41 como puede observarse a continuación, en cada una de las rutinas auxiliares LAD 5, LAD 7, LAD 9, LAD 1. Inicialmente se divide en los mismos tramos en los cuales se realizó el análisis en Matlab, el programa pregunta en cual de estos rangos esta el valor de Presión, con los bloques de GRT, LESS Y EQU que limitan los rangos y a cada uno de estos tramos se le asigna una salida local B3:0/1, B3:0/2, B3:0/3, B3:0/4 de acuerdo con estas salidas se activa un bloque de. El bloque de cómputo del software RSLogix 500 consiste en un bloque en el cual se pueden realizar operaciones matemáticas, con una capacidad de 255 caracteres, es este caso se usa para implementar el polinomio hallado con la regresión lineal en Matlab, cuyo argumento es el valor de presión almacenado en una variable de tipo flotante, y el resultado que arroja se almacena en otra variable tipo flotante, en el caso del ejemplo en F14:0, Para el refrigerante R-22 que es el refrigerante utilizado para el compresor Carrier del ciclo de refrigeración de la cava de Mozarella, el procedimiento utilizado es el mismo para el amoniaco, pero para este se realiza con vectores diferentes de acuerdo a la tabla que relaciona la Presión y la temperatura para el Freón 22 (ANEXO )
  42. 42. 42 l
  43. 43. 43 Figura 8.11 Programa en Ladder para el calculo de la temperatura de acuerdo con la presión obtenida por el transmisor
  44. 44. 44 8.3.2 SOFTWARE DE DISEÑO RSView 32 La arquitectura abierta basada en componentes del RSView32 ha permitido evolucionar rápidamente desde el tradicional software HMI hasta convertirse en una solución de “interfaz de empresa”. RSView32 ofrece las siguientes posibilidades: Interactuar con otros productos de Rockwell Software. Permite beneficiarse de la interoperabilidad al usar los productos de Rockwell Software para programación, comunicaciones y control ActiveX. Disfrutar de una compatibilidad preferente con los productos de Rockwell Automation. RSView32 y Rslinx ofrecen la mejor combinación para capturar controlar y transmitir datos del taller de fabricación. Compartir información con los productos Microsoft. El diseño abierto de RSView32 hace más fácil compartir información con los productos Microsoft. Ampliar y personalizar RSView32 con VBA. RSView32 incluye Visual Basic para Aplicaciones (VBA) de Microsoft, que le proporciona una flexibilidad casi ilimitada para ampliar y personalizar RSView32. Mejorar sus proyectos con la tecnología ActiveX. Es posible usar RSView32 para diseñar proyectos que se ajusten a sus necesidades concretas con la potencia de la tecnología ActiveX de Microsoft. Con todas estas posibilidades se realiza el SCADA del proyecto que es el HMI del Proyecto por medio del cual los operadores de Refrigeración de la Planta y El supervisor encargado, podrá tener un monitoreo continuo de las variables mas importantes, temperatura y presión, de los diferentes compresores que gobiernan los sistemas de refrigeración para las cavas de maduración y almacenamiento de producto. Una interfaz Hombre - Máquina o HMI ("Human Machine Interface") es el aparato que presenta los datos a un operador (humano) y a través del cual éste controla el proceso. Los sistemas HMI podemos pensarlos como una "ventana de un proceso. Esta ventana puede estar en dispositivos especiales como paneles de operador o en un ordenador. Los sistemas HMI en ordenadores se los conoce también como software HMI o de monitoreo y control de supervisión6 La industria de HMI nació esencialmente de la necesidad de estandarizar la manera de monitorear y de controlar múltiples sistemas remotos, PLCs y otros mecanismos de control. Aunque un PLC realiza automáticamente un control pre- programado sobre un proceso, normalmente se distribuyen a lo largo de toda la planta, haciendo difícil recoger los datos de manera manual, los sistemas SCADA 6 http://es.wikipedia.org/wiki/SCADA
  45. 45. 45 lo hacen de manera automática. Históricamente los PLC no tienen una manera estándar de presentar la información al operador. La obtención de los datos por el sistema SCADA parte desde el PLC o desde otros controladores y se realiza por medio de algún tipo de red, posteriormente esta información es combinada y formateada. Un HMI puede tener también vínculos con una base de datos para proporcionar las tendencias, los datos de diagnóstico y manejo de la información así como un cronograma de procedimientos de mantenimiento, información logística, esquemas detallados para un sensor o máquina en particular, incluso sistemas expertos con guía de resolución de problemas. El SCADA del proyecto se realizo teniendo en cuenta que “En la función de diálogo hombre-máquina, el operador desempeña un papel importante. En base a los datos de los que dispone, debe realizar acciones que condicionan el buen funcionamiento de las máquinas y las instalaciones sin comprometer la seguridad ni la disponibilidad. Es, por tanto, indispensable que la calidad de diseño de los interfaces y de la función de diálogo garantice al operador la posibilidad de actuar con seguridad en todo momento.”7 A partir de esta afirmación y teniendo en cuenta la norma EN 60204-(ver anexos), se realiza el HMI del proyecto. El software Rsview 32 consta de un menú como se ve a continuación por el cual se puede navegar y configurar cada una de las pantallas del HMI. Figura 8.12 Menú del software RsView32 7 http://es.wikipedia.org/wiki/SCADA
  46. 46. 46 Se configurar todas las ventanas del proyecto, inicialmente se crea una plantilla, a partir de la cual se realizaran todas las otras ventanas que contienen información especifica para los operarios, se crean los tags, que son las variables relacionadas con la programación en RSLogix 500, como se detalló anteriormente, para lograr una visualización completa. 8.3.2.1 Plantilla En esta plantilla se encuentra la parte superior que es la del titulo, con un tag asociado llamado “titulo” que tiene capacidad para 60 caracteres, y en la parte inferior, se encuentra el menú de navegación por cada una de las pantallas, que son: MENU PRINCIPAL TEMPERATURA DE CAVAS ALARMAS EQUIPO CAVA 1 QUESO MOZARELLA EQUIPO CAVA 2 QUESO HOLANDÉS EQUIPO CAVA 3 YOGUR EQUIPO CAVA 4 QUESO CREMA EQUIPO CAVA 5 Y 6 PROCESO Y EMPAQUE DE QUESO BLANCO EQUIPO CAVA7 Y 8 DESPACHO Y MADURACION EQUIPO CAVA 9 EXPORTACION EQUIPO AGUA FRIA CUENTAS DE USUARIO FECHA Y HORA Figura 8.13 Plantilla para todas las ventanas
  47. 47. 47 Figura 8.14 Pantalla Principal de la Interfaz realizada en el proyecto
  48. 48. 48 8.3.2.2 Temperatura de Cavas El menú de la pantalla Principal da 2 opciones, ingresar a Generación de Vapor, que es el área de las 4 calderas existentes en la planta 3 de 600 BHP y una de 400 BHP y la otra opción es ingresar a Manejo de Refrigeración, que es el área encargada de todos los sistemas de refrigeración existentes para cada una de las cavas, comenzando por el menú de Manejo de refrigeración se tiene, que al ingresar a este Menú, se abre la ventana de Temperatura de Cavas Figura 8.15 Pantalla inicial para manejo de refrigeración Temperatura de cavas Como puede verse, la primera y segunda columna indica la cava especifica, la tercera columna indica el rango de operación, es decir la temperatura en que debe mantenerse la cava, en la cuarta columna se indica el valor real de la temperatura con un muestreo cada segundo, este es el dato transmitido por la PT- 100, instalada dentro de la cava, en la quinta columna se encuentran los botones que dan entrada a los históricos de temperatura de cada una de las cavas. Así por ejemplo para la cava 3, la cava de Yogur, puede observarse la grafica de
  49. 49. 49 temperatura con las variaciones respectivas, con un muestreo de 5 seg a 86400 seg (Un día), como puede verse a continuación. Figura 8.16 Pantalla del registro de históricos para la cava 3, cava de Yogur Y en la ultima columna se encuentra las alarmas, cada vez que el valor real sobrepasa el rango de operación se genera una alarma que indica tal error, de esta forma se puede llevar un registro de las variaciones de temperatura, de las veces que sobrepasa los limites para asociar tales variaciones con sucesos normales como almacenamiento de producto muy caliente, limpieza de cava o en otro caso relacionarlo con problema con el sistema de refrigeración En el menú inferior se encuentra cada uno de las cavas existentes, al ingresar a cada menú, se encuentra el equipo de refrigeración relacionado con cada cava, así por ejemplo al ingresar al Equipo de Cava 1 Queso Mozarella, se abre la ventana que se muestra a continuación.
  50. 50. 50 8.3.2.3 Cava Queso Mozarella Figura 8.17 Diagrama de refrigeración de la cava de Queso Mozarella con indicación de Presión y temperatura de succión y descarga Un compresor carrier de 15 HP que se alimenta a 220 v ac, es el que gobierna el sistema de refrigeración de la cava de Queso Mozarella, como se observa en el diagrama se tiene la medida de la presión (psi) y temperatura (°C) tanto de la succión como de la descarga, como se explico anteriormente el ciclo de refrigeración esta compuesto por el compresor, que aumenta la presión y la temperatura del refrigerante R-22 por esto se observa que la tubería es roja, a continuación se encuentra el condensador, que condensa el gas a alta presión y lo convierte en liquido a alta presión con temperatura constante, por esto la tubería es azul, el ciclo continua con un tanque de liquido que en este caso cumple la función de almacenar refrigerante liquido, con el fin que nunca se queden los evaporadores sin refrigerante, el filtro secador, el visor de liquido y la válvula solenoide hacen parte de los elementos adicionales que optimizan el ciclo de refrigeración, finalmente se encuentra la válvula de expansión, cuya función es disminuir la presión, que actualmente tiene el refrigerante liquido, antes de ingresar a los evaporadores, que también son los difusores que son los que dan directamente el frio para las cavas, después de pasar por los evaporadores, el
  51. 51. 51 refrigerante pasa a ser gas a baja presión, por esto se observa que la tubería es verde, con esto se completa el ciclo de refrigeración, que con alguna variaciones es el mismo para todos los procesos. Se observa además el valor de la temperatura actual de la cava 8.3.2.4 Cava Queso Holandés La cava de Queso Holandés esta gobernada por 2 unidades condensadoras copeland, son llamadas unidades condensadoras, porque el compresor esta unido al condensador, los evaporadores están ubicados en la cava, cada uno con 6 ventiladores Figura 8.18 Diagrama de Refrigeración de la cava de Queso Holandés
  52. 52. 52 8.3.2.5 Cavas de Proceso y Empaque de Queso Blanco En la cava de Proceso y Empaque de Queso Blanco Figura 8.19 diagrama de refrigeración para las cavas de proceso y empaque de Queso Blanco con indicación de Presión y temperatura de Succión, descarga y aceite del compresor 8.3.2.6 Cavas de Despacho y Maduración Los equipo de la cavas de Despachos y Maduración son 2 sistemas similares con 2 compresores, un compresor marca Vilter, modelo 452 XL y un compresor marca Mycom modelo N6WA, el diagrama es similar al explicado anteriormente para la cava de Mozarella, se conserva la convención de los colores. Rojo para las tuberías de gas refrigerante a alta presión Azul para las tuberías de amoniaco liquido a alta presión Verde para las tuberías de gas refrigerante a baja presión
  53. 53. 53 Los valores de las presiones (psi) y temperaturas (°C) para la succión, descarga y aceite de cada uno de los compresores, son los datos transmitidos por el transmisor de Presión instalados y llevados al PLC para ser escalizados y mostrados en pantalla, como se explico anteriormente, la ventana que se activa cal oprimir el botón de Equipo de Cavas 7 y 8 es la siguiente Figura 8.20 Diagrama de Refrigeración de las cavas de despacho y maduración con 2 compresores Mycom y Vilter este con indicación de Presión de Temperatura y Presión para la succión, descarga y aceite
  54. 54. 54 8.3.2.7 Histórico Compresor Bajo cada compresor se encuentra un botón con el nombre del compresor, este botón también abre una nueva ventana, en la que se puede observar una foto del compresor, y un “trend” o una grafica de históricos de la presión, de succión, descarga, y aceite con un muestreo cada 5 segundos mínimo o máximo cada 86400 seg (un día), en el ejemplo siguiente el muestreo es cada 60 segundos (1 minuto) Figura 8.21 Pantalla de históricos para el compresor Vilter que gobierna el sistema de refrigeración de la cava de Despachos
  55. 55. 55 8.3.2.8 Generación de Vapor En el menú Principal también se encuentra el botón que abre la ventana de Generación de Vapor, en esta se encuentra un display para observar la temperatura de los gases, en la chimenea, la Presión de Vapor que genera cada caldera y la eficiencia de cada una de estas caldera, esto con el fin de saber si la caldera esta trabajando de acuerdo a lo esperado o si es necesario realizar un mantenimiento para evitar perdidas de vapor. Actualmente se tienen indicadores locales de estas variables, el proyecto queda abierto para complementarlo con los transmisores de Presión y temperatura adecuados que den una señal de 4 a 20 ma y puedan llevarse al PLC Figura 8.22 Pantalla principal del área de Generación de vapor
  56. 56. 56 8.3.3 Montaje e Instalación de Equipos La instalación de los transmisores de Presión, se realizo de acuerdo con el diagrama realizado en Autocad 2008 que se muestra a continuación, el cableado de cada uno de los transmisores de Presión en los tres compresores y la señal llevada a cada uno de los módulos de entradas análogas del PLC, teniendo en cuenta que cada transmisor cuenta con 3 hilos, uno para alimentación a 24 V dc, tierra, que debe ser la misma de la fuente de 24 V, y el otro hilo (el negativo) debe ser llevado al positivo de la entrada análoga del modulo correspondiente Figura 8.23 Diseño en Autocad del montaje físico de los Transmisores de Presión La indicación local (manómetros) que existen actualmente en cada compresor, se dejaron con el fin de tener redundancia de señales y evitar que por fallas eléctricas se pierda la visualización, sin embargo se realizo una calibración a cada uno de ellos y se hizo el reemplazo de los que estaban en mal estado
  57. 57. 57 Figura 8.24 Imagen del montaje final del transmisor de Presión en la tubería de Succión Figura 8.25 Imagen del montaje final del transmisor de Presión en la tubería Descarga y aceite
  58. 58. 58 8.3.4 Rslinx RSLinx es el software que se encarga de regular las comunicaciones entre los diferentes dispositivos utilizando el Microsoft NT de Windows. Proporciona el acceso de os controladores Allen-Bradley a una gran variedad de aplicaciones de Rockwell Software, tales como RSLogix 500. RSLinx es el software que permitió configurar y supervisar la red de comunicación en la que se encuentra conectado el autómata o PLC. Este servicio (servidor – cliente) es el que utiliza el software RSLogix 500 para comunicarse con el PLC a través del puerto RS232. La siguiente figura muestra cómo se selecciona el tipo de comunicación a utilizar, de igual forma muestra cómo el software reconoce al PLC según las características especificadas en la configuración: Figura 8.26 Pantalla del software de comunicación RSlinx
  59. 59. 59 9. CONCLUSIONES El desarrollo del semestre de práctica en la cooperativa Colanta fue de gran importancia para el ejercicio de tareas propias de la Profesión como Ingeniera de Control por el conocimiento adquirido y las actividades desarrolladas en las cuales se aporto todo el conocimiento. Con la instalación de los transmisores de Presión en los compresores, se logra tener una mejor instrumentación y un sistema redundante que evite, en caso de fallas, que los operarios se queden sin indicación local o remota. El sistema de Monitoreo instalado en una estación de trabajo, permite tener control en todo momento del valor de las temperaturas de las cavas y de las presiones y temperaturas de los compresores que gobiernan los ciclos de refrigeración de las cavas cuyas temperaturas son mas criticas. Con la documentación del trabajo realizado, se hace posible que el proyecto siga en pie, con las ilustraciones y explicaciones realizados en el presente, los empleados de la cooperativa podrán continuar complementando el sistema de supervisión para toda el área de servicios. La elección de la instrumentación para el desarrollo del proyecto se realizó teniendo en cuenta las características de cada uno de los sistemas con los cuales se trabajó y con la asesoría de los operarios y de los Proveedores, de esta forma se garantiza que son los elementos adecuados para el sensado y la transmisión de señales y adicionalmente son instrumentos que garantizan la medida correcta con una alta precisión y no requieren mantenimiento ni calibración constante. El desarrollo del proyecto desde el estudio de los sistemas de refrigeración, la elección de la instrumentación adecuada y la programación realizada en el software Rslogix 500 y RsView32 ha contribuido a complementar de manera eficiente el área de servicios de la planta de Lácteos de Colanta Gracias al uso de un sistema de monitoreo que permite llevar un registro continuo de las variables mas importantes de cada uno de los compresores y cavas de almacenamiento.
  60. 60. 60 BIBLIOGRAFÍA Cooperativa COLANTA Ltda. Balance 2003. Medellín: COLANTA., 2004. 164 p. Colanta, Intranet: http://1.0.0.32/sabemas.net/sabemas.htm Díaz, Ortiz Jonathan. Refrigeración Domestica y Comercial.2001 http://www.fisicanet.com.ar/fisica/termodinamica/ap07_ciclos_termicos.php http://es.wikipedia.org/wiki/SCADA http://literature.rockwellautomation.com/idc/groups/public/documents/webassets/br owse_category.hcst TUTORIAL PARA EL USO RACIONAL DE LA ENERGÍA E-URE. Universidad Pontificia Bolivariana, Colciencias, Universidad Nacional De Colombia.
  61. 61. 61 10. ANEXOS ANEXO 1. Hoja de datos Transmisor AKS 33 Danfoss
  62. 62. 62
  63. 63. 63 ANEXO 2. La norma EN 60204-1 Establece el código de colores para los visualizadores y los pilotos, por ejemplo: piloto rojo: Emergencia – condición peligrosa que requiere una acción inmediata (presión fuera de los límites de seguridad, sobrerrecorrido, rotura de acoplamiento…), piloto amarillo: Anormal – condición anormal que puede llevar a una situación peligrosa (presión fuera de los límites normales, activación de un dispositivo de protección…), piloto blanco: Neutro – información general (presencia de tensión de red…), pulsador rojo: Emergencia – acción en caso de peligro (paro de emergencia...), pulsador amarillo: Anormal – acción en caso de condiciones anormales (intervención para poner nuevamente en marcha un ciclo automático interrumpido...).
  64. 64. 64 ANEXO 3. Tabla de la relación de Temperaturas y Presiones para el Amoniaco Temperatura Presión Temperatura Presión Temperatura Presión Temperatura Presión °F PSIA PSIG °F PSIA PSIG °F PSIA PSIG °F PSIA PSIG -60 5.6 18.6 -14 21.4 6.7 31 61.0 46.3 76 143.0 128.3 -58 5.9 17.8 -13 22.0 7.3 32 62.3 47.6 77 145.4 130.7 -57 6.1 17.4 -12 22.6 7.9 33 63.6 48.9 78 147.9 133.2 -56 6.3 17.0 -11 23.2 8.4 34 64.9 50.2 79 150.5 135.8 -55 6.5 16.6 -10 23.7 9.0 35 66.3 51.6 80 153.0 138.3 -54 6.8 16.2 -9 24.4 9.6 36 67.6 52.9 81 155.6 140.9 -53 7.0 15.7 -8 25.0 10.3 37 69.0 54.3 82 158.3 143.6 -52 7.2 15.3 -7 25.6 10.9 38 70.4 55.7 83 161.0 146.3 -51 7.4 14.8 -6 26.3 11.6 39 71.9 57.2 84 163.7 149.0 -50 7.7 14.3 -5 26.9 12.2 40 73.3 58.6 85 166.4 151.7 -49 7.9 13.8 -4 27.6 12.9 41 74.8 60.1 86 169.2 154.5 -48 8.2 13.3 -3 28.3 13.6 42 76.3 61.6 87 172.0 157.3 -47 8.4 12.8 -2 29.0 14.3 43 77.8 63.1 88 174.8 160.1 -46 8.7 12.2 -1 29.7 15.0 44 79.4 64.7 89 177.7 163.0 -45 9.0 11.7 0 30.4 15.7 45 81.0 66.3 90 180.6 165.9 -44 9.2 11.1 1 31.2 16.5 46 82.6 67.8 91 183.6 168.9 -43 9.5 10.6 2 31.9 17.2 47 84.2 69.5 92 186.6 171.9 -42 9.8 10.0 3 32.7 18.0 48 85.8 71.1 93 189.6 174.9
  65. 65. 65 -41 10.1 9.3 4 33.5 18.8 49 87.5 72.8 94 192.7 178.0 -40 10.4 8.7 5 34.3 19.6 50 89.2 74.5 95 195.8 181.1 -39 10.7 8.1 6 35.1 20.4 51 90.9 76.2 96 198.9 184.2 -38 11.0 7.4 7 35.9 21.2 52 92.7 78.0 97 202.1 187.4 -37 11.4 6.8 8 36.8 22.1 53 94.4 79.7 98 205.3 190.6 -36 11.7 6.1 9 37.6 22.9 54 96.2 81.5 99 208.6 193.9 -35 12.1 5.4 10 38.5 23.8 55 98.1 83.4 100 211.9 197.2 -34 12.4 4.7 11 39.4 24.7 56 99.9 85.2 101 215.2 200.5 -33 12.8 3.9 12 40.3 25.6 57 101.8 87.1 102 218.6 203.9 -32 13.1 3.2 13 41.2 26.5 58 103.7 89.0 103 222.0 207.3 -31 13.5 2.4 14 42.2 27.5 59 105.6 90.9 104 225.4 210.7 -30 13.9 1.6 15 43.1 28.4 60 107.6 92.9 105 228.9 214.2 -29 14.3 0.8 16 44.1 29.4 61 109.6 94.9 106 232.5 217.8 -28 14.7 0.0 17 45.1 30.4 62 111.6 96.9 107 236.0 221.3 -27 15.1 0.4 18 46.1 31.4 63 113.6 98.9 108 239.7 225.0 -26 15.6 0.8 19 47.2 32.5 64 115.7 101.0 109 243.3 228.6 -25 16.0 1.3 20 48.2 33.5 65 117.8 103.1 110 247.0 232.3 -24 16.4 1.7 21 49.3 34.6 66 120.0 105.3 111 250.8 236.1 -23 16.9 2.2 22 50.4 35.7 67 122.1 107.4 112 254.5 239.8 -22 17.3 2.6 23 51.5 36.8 68 124.3 109.6 113 258.4 243.7 -21 17.8 3.1 24 52.6 37.9 69 126.5 111.8 114 262.2 247.5 -20 18.3 3.6 25 53.7 39.0 70 128.8 114.1 115 266.2 251.5 -19 18.8 4.1 26 54.9 40.2 71 131.1 116.4 116 270.1 255.4 -18 19.3 4.6 27 56.1 41.4 72 133.4 118.7 117 274.1 259.4
  66. 66. 66 -17 19.8 5.1 28 57.3 42.6 73 135.7 121.0 118 278.2 263.5 -16 20.3 5.6 29 58.5 43.8 74 138.1 123.4 119 282.3 267.6 -15 20.9 6.2 30 59.7 45.0 75 140.5 125.8 120 286.4 271.7 ANEXO 4. Tabla de la Relación de Temperatura y Presión del Freón-22 Temperatura °F Presión (psig) -50 6,1 -48 4,8 -46 3,4 -44 2,7 -42 2 -40 0,5 -38 1,3 -36 2,2 -34 3 -32 3,9 -30 4,8 -28 5,8 -26 6,9 -24 7,9 -22 9 -20 10,1 Temperatura °F Presión (psig) -18 11,3 -16 12,6 -14 13,8 -12 15,1 -10 16,4 -8 17,9 -6 19,4 -4 20,9 -2 22,4 0 23,9 2 25,6 4 27,4 6 29,1 8 30,9 10 32,7 12 34,7 14 36,8 Temperatura °F Presión (psig) 16 38,8 18 40,9 20 43 22 45,3 24 47,7 26 50 28 52,4 30 54,8 32 57,5 34 60,2 36 63 38 65,7 40 68,5 42 71,6 44 74,7 46 77,8 48 80,9
  67. 67. 67 50 84 52 87,5 54 91 56 94,5 58 98 60 101,6 62 105,5 64 109,5 66 113,4 68 117,4 70 121,4 72 125,8 74 130,2 76 134,7 78 139,1 80 143,6 82 148,5 84 153,5 86 158,4 88 163,4 90 168,4 92 173,9 94 179,4 96 184,9 98 190,4 100 195,9 102 201,9 104 208 106 214,1 108 220,2 110 226,3 112 233 114 239,7 116 246,4 118 253,1 120 259,9 122 267,2 124 274,6 126 282 128 289,4 130 296,8 132 304,8 134 312,9 136 321 138 329,1 140 337,2 142 346 144 354,9 146 363,7 148 372,6 150 381,5

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