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Título : Modelación, simulación y control de un evaporador de doble efecto como herramienta didáctica para control de procesos
Autor : Mena Nagua, Jerry Leodan
Director(es): Guamán Lozada, Darío Fernando
Tribunal (Tesis): Rodríguez Pinos, Adrián Alejandro
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;INGENIERÍA QUÍMICA;EVAPORADOR;MÚLTIPLE EFECTO;SIMULINK (SOFTWARE);SIMULINK COMPILER (SOFTWARE);APP DESIGNER (SOFTWARE);MATLAB COMPILER (SOFTWARE)
Fecha de publicación : 9-sep-2021
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Mena Nagua, Jerry Leodan. (2021). Modelación, simulación y control de un evaporador de doble efecto como herramienta didáctica para control de procesos. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFC;96T00681
Abstract : The present research work models, simulates and controls a double effect evaporator as a didactic tool for the chair of process control through software. The mathematical modeling of the behavior of the double effect evaporator was carried out by means of mass and energy balances for the first and second effect, obtaining the respective differential equations, which are entered in a model in Simulink. In addition, to meet the set control objectives, it was necessary to control the variables concentration of the product (Xp), accumulation in the first effect and second effect (M1 - M2) so that they remain below or at the set point. The creation of the didactic interface was developed from the basic components of the Matlab application "App Designer", including commands within the code lines so that there is interaction between the Simulink model and the interface created; This command is processed by the Simulink Compiler and was packaged as a separate application thanks to Matlab Compiler. As a result, a graphical interface that operates independently was obtained, where the different adjustment values (SET-POINTS) can be defined. The mathematical model used for the simulation was validated with the article "Simulation and Control of a Commercial Double Effect Evaporator: Tomato Juice" presented by Yadav & Jana (2010) whose results show setpoint values of: 0.2609 kg solute / kg solution for the product concentration and 2268 kg for accumulation in the first effect. Comparing these results with the present work, the following data were obtained: 0.26067 kg solute / kg, and 2268.07 kg respectively, showing a relative percentage error of 0.088% and -0.003% respectively, being acceptable error values. It is recommended to broaden the study of the creation of independent applications to deepen the study of the subject.
Resumen : El presente trabajo de investigación modela, simula y controla un evaporador de doble efecto como herramienta didáctica para la cátedra de control de procesos a través de software. El modelamiento matemático del comportamiento del evaporador de doble efecto se realizó mediante balances de masa y energía para el primer y segundo efecto, obteniendo las respectivas ecuaciones diferenciales, que son ingresadas en un modelo en Simulink. Adicional a ello, para cumplir con los objetivos de control planteados, se requirió controlar las variables concentración del producto (Xp), acumulación en el primer efecto y segundo efecto (M1 - M2) para que se mantengan por debajo o en el punto de ajuste. La creación de la interfaz didáctica se desarrolló a partir de componentes básicos de la aplicación de Matlab “App Designer”, incluyendo comandos dentro de las líneas de código para que exista interacción entre el modelo de Simulink y la interfaz creada; dicho comando es procesado por Simulink Compiler y se empaquetó como aplicación independiente gracias a Matlab Compiler. Como resultado se obtuvo una interfaz gráfica que se ejecuta de manera independiente, en donde se pueden definir los diferentes valores de ajuste (SET-POINTS). El modelo matemático utilizado para la simulación se validó con el artículo “Simulation and Control of a Commercial Double Effect Evaporator: Tomato Juice” expuesto por Yadav & Jana (2010) cuyos resultados arrojan valores de consigna de: 0.2609 kg soluto/kg solución para la concentración del producto y 2268 kg para la acumulación en el primer efecto. Comparando dichos resultados con el presente trabajo se obtuvieron: 0.26067 kg soluto/kg, y 2268.067 kg respectivamente evidenciando un error relativo porcentual de 0.088% y -0.003% respectivamente, siendo valores de error aceptables. Se recomienda ampliar el estudio de la creación de aplicaciones independientes para profundizar el estudio del tema.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/16759
Aparece en las colecciones: Ingeniero/a Químico/a

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