Procedimiento de uso de laboratorio de prácticas de instalaciones térmicas

Sánchez Morell, Ignacio (2019). Procedimiento de uso de laboratorio de prácticas de instalaciones térmicas. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Procedimiento de uso de laboratorio de prácticas de instalaciones térmicas
Author/s:
  • Sánchez Morell, Ignacio
Contributor/s:
  • Muñoz Antón, Javier
  • Sánchez Orgaz, Susana
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: November 2019
Subjects:
Freetext Keywords: Caldera, enfriadora, torre de refrigeración, lazo de calor, lazo de frío
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Energética
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

La instalación térmica conocida como “Laboratorio de calderas” es una de las muchas instalaciones de las que dispone la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales para la realización de prácticas y ensayos. En concreto, esta instalación térmica pertenece al departamento de Termotecnia. En su momento, fue diseñada para trabajar con quemadores de gasoil para calderas y, con el paso del tiempo, cayó en desuso. Hace unos años, varios profesores del departamento se propusieron reacondicionar el laboratorio y darle uso enfocado a la realización de prácticas con alumnos y a ciertas aplicaciones de interés como el ensayo de equipos industriales. Para ello, se mantuvo la estructura original de la instalación en la medida de lo posible y a partir de ahí, gracias a subvenciones, donaciones de empresas del sector y equipos disponibles procedentes de diferentes laboratorios de la escuela, se comenzó a realizar la puesta a punto del sistema. Dicha tarea no ha resultado sencilla debido al reto que ha supuesto conseguir integrar todos los equipos en un sistema concebido para una aplicación completamente distinta, de forma que se asemeje a una instalación de ingeniería térmica compleja como las existentes hoy en día. Pese a ello, gracias al esfuerzo y dedicación de profesores, técnicos y alumnos se ha conseguido sincronizar y poner a punto el laboratorio, a falta de optimización y mejoras futuras. Para conseguir el objetivo de realizar prácticas con alumnos, han sido necesarias llevar a cabo una serie de acciones con el fin de suplir ciertas carencias de la instalación. Algunas de ellas son las que han dado pie a la realización de este proyecto, que supone un paso al frente hacia el alcance de dicho objetivo. Otras, en línea con el mismo, comprenden, por ejemplo, la automatización completa del laboratorio. Debido a su reducido espacio, este solo permite realizar ensayos a grupos pequeños, por lo que se pretende que en un futuro las prácticas mencionadas se puedan realizar a distancia, gracias a un seguimiento en directo de la evolución de los diferentes parámetros. Actualmente, ya es posible controlar y visualizar los diferentes procesos térmicos de la instalación a través del ordenador al que llegan todas las señales de la instrumentación y que controla los diferentes equipos mediante el software LabVIEW. El laboratorio actual no dispone de planos o esquemas completos donde se puedan ver todos los equipos que lo forman, cómo están conectados entre sí y su identificación. Únicamente dispone de un esquema incompleto que resulta insuficiente para poder realizar ensayos al no estar representados auxiliares, equipos secundarios, etc. Por ello, una vez analizada y estudiada la instalación térmica a fondo, se ha desarrollado un esquema detallado de la misma donde se incluyen todos los equipos existentes y se representan de forma muy visual las conexiones entre los mismos. Además, con el fin de operar el sistema de forma sencilla sin posibles confusiones entre equipos, se ha confeccionado una nomenclatura para cada uno de los que lo forman, teniendo en cuenta la numeración previa establecida por los operarios y técnicos del laboratorio. Aunque el proceso de automatización del laboratorio no corresponde a este proyecto, tiene gran relevancia dentro del mismo, en cuanto a que los programas que se desarrollen para el control remoto del mismo deben ir acorde tanto al esquema como a la nomenclatura. De esta manera, cualquier persona ajena a la instalación será capaz de ubicar y referirse a los distintos equipos sin necesitar la presencia de una persona familiarizada con el sistema. Una vez hecho esto, con la ayuda de los operarios y técnicos del laboratorio, se han determinado los protocolos que se deben seguir para el encendido, operación y apagado de los equipos más importantes de la instalación, y de esta en general. En concreto, se han desarrollado los protocolos para la caldera y la enfriadora, equipos que dan nombre a dos de los cuatro lazos en los que se divide el sistema, ya que la operación del resto de equipos es trivial o está comprendida dentro de los protocolos de uno estos dos equipos principales. Así se consigue una comprensión completa del funcionamiento del laboratorio, permitiendo que alumnos y profesores puedan realizar ensayos de manera sencilla y segura sin dañar los equipos por incorrecta utilización de estos. Por último, una vez establecidos los protocolos de ambos equipos, se ha desarrollado una práctica a realizar con la caldera. Dicha práctica requiere la utilización de un aparato de medida de emisiones disponible en el laboratorio, a través del cual, se pueden medir diferentes parámetros de interés relacionados con esta. En la práctica desarrollada, se explica detalladamente cómo operar con dicho aparato de medida para obtener los resultados adecuados de manera que se puedan calcular de forma experimental variables como el rendimiento o la concentración de los gases de escape. Por tanto, este Trabajo de Fin de Grado ha supuesto un avance en el desarrollo de procedimientos de uso del laboratorio de prácticas de instalaciones térmicas, contribuyendo al principal objetivo de poder realizar prácticas con alumnos planteado por los profesores que componen el departamento de Termotecnia.

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Item ID: 57225
DC Identifier: http://oa.upm.es/57225/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:57225
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 12 Nov 2019 06:37
Last Modified: 11 Jan 2020 23:30
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