Diseño y construcción de un prototipo de control de admisión de aire, para disminuir las emisiones de monóxido de carbono en quemadores diésel, destinado al Laboratorio de Control Eléctrico de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE-L.

Abstract

En el sector industrial los quemadores vienen siendo parte fundamental en procesos térmicos. Existen diferentes tipos de quemadores según el combustible utilizado, los quemadores Diésel son comúnmente empleado en la industria, debido al bajo costo del combustible (diésel) y a las propiedades intrínsecas de este, como es una de ellas su alto poder calorífico. Al combustionar diésel existe generación de gases tóxicos emanados a la atmósfera, afectando así a las personas que se encuentren en su entorno. El monóxido de carbono (CO) es uno de los gases más peligrosos generados, dependiendo la concentración de CO en contacto con los seres humanos, se presentan distintos síntomas pudiendo causar hasta la muerte. Las emisiones de monóxido de carbono se pueden regular de acuerdo a la cantidad de aire empleada en la mezcla aire-combustible. Mientras mayor es la cantidad de aire en la mezcla, menor será la concentración de CO en el ambiente. Para lograr una medición adecuada de la concentración de CO en el aire, fue necesario un transmisor industrial, el mismo que recibe el gas de manera directa y a una temperatura no mayor a 50 °C. Para lo cual se construyó un prototipo de hogar-chimenea que almacena y direcciona los gases y un intercambiador de calor que garantiza que los gases expulsados no sobrepasen los 50 °C. La admisión de aire original del quemador no facilita su automatización, por lo que se rediseñó la admisión centralizando a una toma general de flujo de aire la misma que se automatizó con ayuda de un servomotor y un mecanismo de engrane y cremallera. El PLC utilizado es el S7-1200 con CPU: 1214 DC/DC/DC, la entrada análoga que recibe la señal del transmisor, las salidas digitales con PWM para controlar la posición de servomotor, conexión con una pantalla HMI y la opción de realizar un control Proporcional. La pantalla HMI cuenta con control manual.