Ingeniero Civil Electricista / En la industria en general, y en la minería de forma particular, existen una gran variedad de procesos que emiten abundante material particulado; poniendo en peligro la salud y condiciones de trabajo de quienes laboran allí. Es por esta razón que existe un gran interés en desarrollar una variedad de métodos para extraer y capturar este material.
En este sentido, la empresa TDS S.A. ha desarrollado un nuevo método de captación de polvo, el cual debe cumplir con las normas de emisión de material particulado MP2.5 y MP10. El presente trabajo de memoria muestra el diseño e implementación de una controlador tipo difuso, que asegura que el proceso de captación de polvo cumpla con las normas antes mencionadas para el caso específico de una pieza cerrada. Para ello es necesario, primeramente, modelar dos partes específicas y fundamentales del captador de polvo ideado por la empresa TDS S.A., siendo estas una Jet Pump o eductor de la empresa Penberthy y un estanque de sedimentación circular a través de CFD (Computational Fluid Dynamics).
De las simulaciones del sistema de captación de polvo en ANSYS®-CFX, pudo establecerse que tan sólo 3 variables eran importantes desde el punto de vista del control de la extracción del polvo: la velocidad de entrada del líquido usado el eductor, la concentración de polvo a la entrada del líquido en el eductor y la velocidad de extracción del material particulado por los ductos fuera de la pieza. Sin embargo, la velocidad de entrada del líquido al eductor tuvo un impacto del orden de cien veces mayor a las otras variables en cuanto a la cantidad de material particulado extraída, por lo que se le privilegió para diseñar el sistema de control.
Se diseñaron tanto un control PI como uno PD difuso para el caso particular de limpiar una pieza cerrada con material particulado en suspensión, con el fin de evaluar distintas estrategias de control, además de definir la idoneidad de cada tipo de controlador. La entrada de ambos controladores fue el error de la concentración de polvo en la pieza y la variación del error de la misma variable. La salida del sistema de control fue la variación de la velocidad de entrada del líquido al eductor para el controlador PD difuso y la variación de la misma variable para el caso del controlador PI difuso. Estos sistemas de control fueron validados en ambiente MATLAB®-Simulink.
Se concluyó que el sistema de control tipo PI difuso era mucho más apropiado para el problema propuesto, por la mayor estabilidad en su respuesta en la estrategia de control, menor tiempo requerido por el sistema en la limpieza de la pieza y el diseño de conjuntos difusos y reglas de control de forma más intuitiva que para el caso de control PD difuso. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por TDS S. A.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/113857 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Serradell Díaz, Fabián Natanael |
| Contributors | Orchard Concha, Marcos, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Eléctrica, Agusto Alegría, Héctor, Calderón Muñoz, Williams |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/ |
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