Sistema de agua de circuito cerrado didáctico.

Abstract

De la necesidad de crear un mecanismo que ayude a los estudiantes a familiarizarse con dispositivos de calidad industrial, nace la realización y diseño de este proyecto. Siendo un dispositivo didáctico de recirculación de agua, este diseño se realizó pensando en los beneficios de conocer a profundidad el funcionamiento de diferentes sensores y actuadores industriales y además, disminuyendo el tiempo necesario para la construcción de múltiples armazones para ser implementados. Se partió de los elementos disponibles en la UVG de índole industrial para empezar con el proyecto. Uno de los dispositivos de mayor importancia es el Sensor de flujo másico de efecto Coriolis que, además de ser utilizado para definir el espacio de trabajo, fue determinante para el cálculo de tuberías, caudales y presiones en la parte hidráulica del proyecto. Con tres salidas digitales, una salida y tres entradas analógicas, el diseño del sistema de recirculación ofrece una exploración a fondo de parte de los estudiantes utilizando el dispositivo con respecto a los elementos industriales colocados. Después de dos iteraciones en cálculos de presión y velocidad del agua en el artefacto, se decidió utilizar una tubería de 1” de presión máxima de 160psi. Se encontró que el caudal máximo que se puede medir en el sensor de flujo másico de efecto coriolis es de 35L/s. La presión máxima suministrada por la bomba es de 120psi. Se colocó un sistema de alivio de presión manual justo después del sensor de caudal por seguridad. Se calcularon los volúmenes de dos tanques para el dispositivo. El tanque 1 cuenta como tanque de suministro principal y es el que recibe la recirculación de agua del sistema de alivio de presión y del tanque 2, este tiene una capacidad de 42.4L. El tanque 2 tiene una capacidad de 35.3L, en este tanque, un sensor de posición y temperatura se encargan de percibir la cantidad de agua y temperatura de la misma. Además un mezclador industrial y un calentador de agua realizan dichos cambios en las propiedades del agua suministrada al tanque. La estructura diseñada para el dispositivo es constituida por una viga tipo L de 1”. El sensor de flujo másico de efecto coriolis cuenta con una precisión en la lectura de ±0.5 % del flujo másico y del flujo volumétrico. El sensor de posición ultrasónico cuenta con una resolución digital de 0.086mm y una repetibilidad de ±0.2 % del rango a temperatura constante. El sensor de temperatura PT100 puede medir temperaturas de −50C a 400C con una precisión en la lectura de ±0.2 % a una resistencia de 100Ω a 0C.