Diseño de un sistema de apertura y cierre para la válvula de 6” para control del nivel del tanque de almacenamiento en la estación de bombeo de agua potable del barrio Robertulio Lora de las empresas municipales de Cartago S.A E.S.P.
¿Se puede realizar un diseño de automatización parcial para la apertura y cierre de la válvula de alimentación del tanque de almacenamiento de la estación de bombeo Robertulio? La implementación de un sistema de control para la apertura y cierre de esta válvula es de suma importancia para la empresa...
- Autores:
-
Aponte Gallo , Juan Pablo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Tecnológica de Pereira
- Repositorio:
- Repositorio Institucional UTP
- Idioma:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/11059/14565
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- Palabra clave:
- 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Transporte neumatico a traves de tubos
Ingeniería hidraulica
Abastecimiento de agua
Valvula de compuerta
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¿Se puede realizar un diseño de automatización parcial para la apertura y cierre de la válvula de alimentación del tanque de almacenamiento de la estación de bombeo Robertulio? La implementación de un sistema de control para la apertura y cierre de esta válvula es de suma importancia para la empresa no solo por la implementación de TIC en las operaciones realizadas por esta, sino que representa un beneficio económico de gran cuantía, pues actualmente se está utilizando una válvula de compuerta como una válvula reguladora de caudal de acuerdo a la necesidad del sistema, el uso inadecuado de esta válvula conlleva a que su vida útil se acorte o sufra daños significativos siendo necesaria la parada del sistema completo para realizar el mantenimiento o cambio de esta de ser necesario, ya que esta al estar en una posición intermedia se genera una palanca en el vástago que puede llegar a deformarlo, dejando la válvula inoperativa, lo que conlleva a que la empresa deba invertir con mayor frecuencia en el mantenimiento, repuestos y de ser necesario reemplazo de esta ; A su vez la cantidad de horas extras que la empresa debe remunerar al operario a cargo de esta estación de bombeo, pues este debe estar atento 24/7 de los niveles del tanque de suministro y así realizar la apertura parcial de la válvula; A todo lo anterior se suma que dado el caso que el operario a cargo de la estación no cuente con la experiencia adecuada puede ocasionar reboses en el tanque, reboses que significan perdida de agua ya tratada lista para su distribución y consumo. Por lo mencionado y contando con el espacio en la estación se considera pertinente el sistema de control mencionado para la válvula. |
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 dehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessMonroy Jaramillo , MauricioAponte Gallo , Juan Pablo2023-02-21T20:12:21Z2023-02-21T20:12:21Z2021https://hdl.handle.net/11059/14565Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/home¿Se puede realizar un diseño de automatización parcial para la apertura y cierre de la válvula de alimentación del tanque de almacenamiento de la estación de bombeo Robertulio? La implementación de un sistema de control para la apertura y cierre de esta válvula es de suma importancia para la empresa no solo por la implementación de TIC en las operaciones realizadas por esta, sino que representa un beneficio económico de gran cuantía, pues actualmente se está utilizando una válvula de compuerta como una válvula reguladora de caudal de acuerdo a la necesidad del sistema, el uso inadecuado de esta válvula conlleva a que su vida útil se acorte o sufra daños significativos siendo necesaria la parada del sistema completo para realizar el mantenimiento o cambio de esta de ser necesario, ya que esta al estar en una posición intermedia se genera una palanca en el vástago que puede llegar a deformarlo, dejando la válvula inoperativa, lo que conlleva a que la empresa deba invertir con mayor frecuencia en el mantenimiento, repuestos y de ser necesario reemplazo de esta ; A su vez la cantidad de horas extras que la empresa debe remunerar al operario a cargo de esta estación de bombeo, pues este debe estar atento 24/7 de los niveles del tanque de suministro y así realizar la apertura parcial de la válvula; A todo lo anterior se suma que dado el caso que el operario a cargo de la estación no cuente con la experiencia adecuada puede ocasionar reboses en el tanque, reboses que significan perdida de agua ya tratada lista para su distribución y consumo. Por lo mencionado y contando con el espacio en la estación se considera pertinente el sistema de control mencionado para la válvula.Is it possible to design a partial automation system for the opening and closing of the feed valve of the storage tank of the Robertulio pumping station? The implementation of a control system for the opening and closing of this valve is of great importance for the company not only for the implementation of ICT in the operations carried out by this, but it represents an economic benefit of great amount, because currently a gate valve is being used as a flow regulating valve according to the need of the system, The improper use of this valve leads to shorten its useful life or suffer significant damages, being necessary to stop the entire system to perform maintenance or change it if necessary, since this being in an intermediate position generates a lever on the stem that can deform it, leaving the valve inoperative, which means that the company must invest more frequently in maintenance, spare parts and replacement of this if necessary; In turn, the amount of overtime that the company must pay the operator in charge of this pumping station, since he must be attentive 24/7 of the levels of the supply tank and thus perform the partial opening of the valve; To all the above is added that in the event that the operator in charge of the station does not have the proper experience can cause overflows in the tank, overflows that mean loss of treated water ready for distribution and consumption. Therefore, and given the space available in the station, the control system mentioned above for the valve is considered pertinent.TABLA DE CONTENIDO 1. INTRODUCCION.................................................................................................. 5 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA............................................................. 7 2.1 OBJETIVOS..................................................................................................... 8 2.1.1 Objetivo general............................................................................................. 8 2.1.2 Objetivos específicos...................................................................................... 8 3. MARCO CONCEPTUAL...................................................................................... 8 3.1 Automatización. ............................................................................................... 8 3.2 Actuadores y sensores...................................................................................... 8 3.2.1 Tipo de Actuadores................................................................................... 9 3.2.2 Sensores, medidores de posición angular. ............................................ 11 3.2.3 Servomotores........................................................................................... 15 3.2.4 Controlador Lógico Programable (PLC). ............................................ 16 3.2.5 Señal de corriente 4-20 mA.................................................................... 17 3.3 Normatividad ................................................................................................. 18 3.4 Estrategias de Control ................................................................................... 19 3.5 Protocolos de Comunicación......................................................................... 21 3.6 Acometidas y Protecciones............................................................................ 22 4. CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA DE BOMBEO DE DISTRIBUCIÓN Y SU AUTOMATIZACIÓN PARCIAL. ................................................................... 25 5. ESTUDIO DE COSTOS INCURRIDOS EN LA MANIPULACIÓN DE LA VÁLVULA. ................................................................................................................... 27 6. PROPUESTA(S) DE EQUIPOS PARA LLEVAR A CABO LA APERTURA Y CIERRE DE LA VÁLVULA SIN NECESIDAD DE INTERVENCIÓN MANUAL DE LOS OPERARIOS................................................................................................. 28 7. RESULTADOS..................................................................................................... 34 7.1 Resultados de la propuesta de equipos. ....................................................... 34 7.2 Levantamiento de planos............................................................................... 35 5 8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ................................................ 38 8.1 Conclusiones................................................................................................... 38 8.2 Recomendaciones........................................................................................... 38 9. BIBLIOGRAFÍA. ................................................................................................. 40 10. ANEXOS. ........................................................................................................... 43PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)53 Páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaPereira620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingenieríaTransporte neumatico a traves de tubosIngeniería hidraulicaAbastecimiento de aguaValvula de compuertaAutomatizaciónSistema de controlDiseño de un sistema de apertura y cierre para la válvula de 6” para control del nivel del tanque de almacenamiento en la estación de bombeo de agua potable del barrio Robertulio Lora de las empresas municipales de Cartago S.A E.S.P.Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis[1] “Inicio-Emcartago”. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 deopen.accesshttps://dspace7-utp.metabuscador.orgRepositorio de la Universidad Tecnológica de Pereirabdigital@metabiblioteca.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