planta de intercambio termico ceai

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1 GESTIÓN DEL DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DIDÁCTICOS, TECNOLÓGICOS Y TÉCNICOS DE UNA PLANTA DE INTERCAMBIO TÉRMICO. Ing. Jorge Enrique Moreno Serrano, MSc. Instructor y Director de Proyectos. Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico. Centro de Electricidad y Automatización Industrial. Servicio Nacional de Aprendizaje. [email protected] Abstract: This paper describes the steps taken to design and implement the educational, technical and technological systems of a Thermal Exchange Plant which were taken by Instructors and Trainees assigned to the Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico (Applied Research and Technological Development Unit, UIADT) of Centro de Electricidad y Automatización Industrial (Electricity and Industrial Automation Center) CEAI- SENA. The activities described in the process, developed in accordance with the methodology of basic and detailed engineering in order to design and manufacture the plant as a modern learning environment for training, testing and developing the skills of apprentices, workers, researchers and national and foreign students, are related to the operation, development and maintenance of technological systems and processes involved. At the basic engineering stage, the requirements of the new learning environment and the new plant heat exchange process were defined, the layout of the plant was set, reports to make the specifications of the equipment and instruments were used for calculations, negotiated the purchase of equipment and instruments, and identified ways and means of operation of the plant. Additionally, in the stage of detailed engineering, and values were adjusted according to specifications and standards, technical criteria were established, a narrative description of the process was developed and the diagrams plans, reports of calculation and other specifications of controlled system were developed, which were taken into account in subsequent implementation of CEAI learners. It is expected that both project management and product described below are considered by readers, institutions and companies as a reference for the development of their projects and to consider the UIADT as a strategic ally for the establishment of new agreements for improving their productive systems. Resumen: En este documento se describe la gestión realizada para diseñar e implementar los sistemas didácticos, técnicos y tecnológicos de la Planta de Intercambio Térmico que fue realizada por Instructores y Aprendices adscritos a la Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico, UIADT, del Centro de Electricidad y Automatización Industrial – SENA. Las actividades descritas en el proceso, desarrolladas de acuerdo con la metodología de ingeniería básica y de detalle con el fin de diseñar y fabricar la planta como un ambiente de aprendizaje moderno para la formación, experimentación y desarrollo de las capacidades de los aprendices, trabajadores, investigadores y estudiantes nacionales y extranjeros, están relacionadas con la operación, el desarrollo y el mantenimiento de los procesos y sistemas tecnológicos que la componen. En la etapa de ingeniería básica se definieron los requerimientos del nuevo ambiente de aprendizaje y de la nueva planta de proceso de intercambio térmico, se realizo el layout de la planta, se realizaron los cálculos, balances y dimensionamientos para establecer las especificaciones de los equipos e instrumentos, se gestiono la adquisición de los equipos e instrumentos y se definieron los modos y formas de operación de la planta. Por su parte, en la ingeniería de detalle, se ajustaron los valores y especificaciones técnicas de acuerdo con las normas y criterios

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la planta termica del sena explicado con toda su instrumentacion industrial

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GESTIÓN DEL DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LOS SISTEMAS DIDÁCTICOS, TECNOLÓGICOS Y TÉCNICOS

DE UNA PLANTA DE INTERCAMBIO TÉRMICO.

Ing. Jorge Enrique Moreno Serrano, MSc.

Instructor y Director de Proyectos. Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico.

Centro de Electricidad y Automatización Industrial. Servicio Nacional de Aprendizaje.

[email protected]

Abstract: This paper describes the steps taken to design and implement the educational, technical and technological systems of a Thermal Exchange Plant which were taken by Instructors and Trainees assigned to the Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico (Applied Research and Technological Development Unit, UIADT) of Centro de Electricidad y Automatización Industrial (Electricity and Industrial Automation Center) CEAI- SENA. The activities described in the process, developed in accordance with the methodology of basic and detailed engineering in order to design and manufacture the plant as a modern learning environment for training, testing and developing the skills of apprentices, workers, researchers and national and foreign students, are related to the operation, development and maintenance of technological systems and processes involved. At the basic engineering stage, the requirements of the new learning environment and the new plant heat exchange process were defined, the layout of the plant was set, reports to make the specifications of the equipment and instruments were used for calculations, negotiated the purchase of equipment and instruments, and identified ways and means of operation of the plant. Additionally, in the stage of detailed engineering, and values were adjusted according to specifications and standards, technical criteria were established, a narrative description of the process was developed and the diagrams plans, reports of calculation and other specifications of controlled system were developed, which were taken into account in subsequent implementation of CEAI learners. It is expected that both project management and product described below are considered by readers, institutions and companies as a reference for the development of their projects and to consider the UIADT as a strategic ally for the establishment of new agreements for improving their productive systems. Resumen: En este documento se describe la gestión realizada para diseñar e implementar los sistemas didácticos, técnicos y tecnológicos de la Planta de Intercambio Térmico que fue realizada por Instructores y Aprendices adscritos a la Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico, UIADT, del Centro de Electricidad y Automatización Industrial – SENA. Las actividades descritas en el proceso, desarrolladas de acuerdo con la metodología de ingeniería básica y de detalle con el fin de diseñar y fabricar la planta como un ambiente de aprendizaje moderno para la formación, experimentación y desarrollo de las capacidades de los aprendices, trabajadores, investigadores y estudiantes nacionales y extranjeros, están relacionadas con la operación, el desarrollo y el mantenimiento de los procesos y sistemas tecnológicos que la componen. En la etapa de ingeniería básica se definieron los requerimientos del nuevo ambiente de aprendizaje y de la nueva planta de proceso de intercambio térmico, se realizo el layout de la planta, se realizaron los cálculos, balances y dimensionamientos para establecer las especificaciones de los equipos e instrumentos, se gestiono la adquisición de los equipos e instrumentos y se definieron los modos y formas de operación de la planta. Por su parte, en la ingeniería de detalle, se ajustaron los valores y especificaciones técnicas de acuerdo con las normas y criterios

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técnicos establecidos, se elaboró la descripción de la narrativa del proceso y del sistema controlado, se elaboraron los diagramas, planos, memorias de cálculo y demás especificaciones, que fueron tenidas en cuenta para su implementación posterior de parte de los aprendices del CEAI. Se espera que tanto la gestión del proyecto y producto descritos a continuación sean tenidos en cuenta por los lectores, las instituciones y empresas como una referencia para el desarrollo de sus proyectos y que consideren a la UIADT como un aliado estratégico para el establecimiento de nuevos convenios para el mejoramiento de sus sistemas de producción. Copyrigth © 2000 IFAC

Key words: Gestión, Metodología, Diseño, Fabricación, Planta de Intercambio Térmico, Piloto, Didáctica, Formación, Investigación, Desarrollo de capacidades, Equipos y Sistemas Tecnológicos industriales.

1. INTRODUCCIÓN Como parte de los programas de adecuación y mejoramiento de los ambientes de aprendizaje promovidos por la Dirección General del SENA en [1], la Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico, UIADT, del Centro de Electricidad y Automatización Industrial [2], conformada por aprendices e instructores de diferentes programas de formación, desarrolló un nuevo proyecto de Diseño y Fabricación de una Planta de Intercambio Térmico, como un ambiente de aprendizaje para la realización de actividades de aprendices, estudiantes, investigadores y trabajadores, mediante las cuales desarrollan sus capacidades profesionales para desempeñarse en la vida y el trabajo independiente y empresarial, algunas de las cuales podrán ser consultadas en [3]. El nuevo ambiente de aprendizaje está formado por la Planta de Intercambio Térmico, PIT 000, la cual consta de diversos componentes didácticos, técnicos y tecnológicos de gran complejidad, diseñados y fabricados a escala de los existentes en la industria, con característica didáctica y piloto. Las actividades encaminadas a gestionar el diseño y la implementación de la planta se realizaron de acuerdo con la metodología de ingeniería básica y de detalle. En la primera fase se realizó la especificación de la planta y del proceso, la adquisición de equipos e instrumentos y se determinaron las características de sus sistemas técnicos. En la segunda fase se realizaron los diseños, la especificación y adquisición de componentes y materiales y, la fabricación, automatización y puesta en marcha de los sistemas de la planta. La fabricación de la planta se ciño a las especificaciones piloto y didácticas apropiadas para realizar la operación, la experimentación y el

desarrollo de los procesos de intercambio de calor y los sistemas instrumentales y automatizados. Mediante su característica piloto, los aprendices, estudiantes, investigadores y trabajadores pueden utilizar el nuevo ambiente de aprendizaje colaborativo para llevar a cabo proyectos formativos y desarrollar sus capacidades profesionales relacionadas con la operación de plantas de procesos de transferencia de calor. En cuanto a su didáctica, la tecnología dispuesta en la planta, junto con la forma como se han implementado los sistemas técnicos, son apropiados para que los usuarios realicen, en una forma poco compleja, diferentes actividades relacionadas con la operación, el desarrollo y la gestión de los procesos y sistemas técnicos y tecnológicos de que dispone.

2. ESPECIFICACIONES DE LA PIT 000 El proceso de gestión del diseño e implementación de la planta se inicia teniendo como referencia que la PIT 000 está concebida como un ambiente pluri-tecnológico para el desarrollo de las capacidades de los usuarios relacionadas con la operación, el desarrollo, el mantenimiento y la gestión de plantas de procesos continuos. En tal sentido, el diseño de la planta se realizó con base en las siguientes especificaciones: 2.1. Especificaciones del proceso. De acuerdo con las especificaciones del proceso, los usuarios realizan la apropiación de conceptos y experimentaciones prácticas relacionadas con: • Proceso de operaciones unitarias del tipo

intercambio térmico. • Estudio de fenómenos de transferencia de calor. • Balances másicos y energéticos. • Calculo de los coeficientes de conducción,

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convección y totales de transferencia de calor. 2.2. Especificaciones del sistema de instrumentación

y automatización. De acuerdo con las especificaciones del sistema de instrumentación y automatización, los usuarios podrán realizar la aplicación de conceptos y las experimentaciones prácticas relacionadas con: • Sistemas mecánicos de producción e intercambio

de calor. • Sistemas eléctricos de control y fuerza para

arranque directo y variación de frecuencia de motores de corriente alterna.

• Sistemas instrumentales y automatizados, implementados con tecnología de punta, para medir, controlar, manipular y monitorear las variables de proceso y realizar la operación de la planta, desde estaciones local y remota, en modo manual y automático.

2.3. Especificaciones de seguridad, operativas y

didácticas de la PIT 000. De acuerdo con estas especificaciones los usuarios podrán realizar la operación de la planta en forma segura, funcional y fácil, por medio de: • Planta con equipos y sistemas tanto técnicos

como tecnológicos instalados, funcionando bajo condiciones de mínimo riesgo, máxima seguridad y fácil operatividad.

• Planta con los productos y servicios técnicos disponibles en forma permanente y los sistemas técnicos distribuidos en forma abierta, funcional y fácil.

3. INGENIERÍA BÁSICA.

En esta etapa, la gestión del diseño y la implementación se realizó teniendo como referencia los diseños e implementaciones anteriormente realizadas por la UIADT y las observadas en las plantas industriales, como son: tipo de equipos y componentes, especificaciones de materiales, características y prestaciones de instrumentos. De acuerdo con las especificaciones de diseño del nuevo ambiente de aprendizaje, la ingeniería básica se realizó considerando los siguientes aspectos: 3.1. Características generales del diseño. La planta está distribuida en dos áreas; servicios técnicos y procesos de producción. Como se muestra

en la Figura 1, en la primera área (PDF 500 y PDF 400) se hallan instalados e interconectados, a través de tuberías, un Calderín, un tanque de fluido energético y otro de producto caliente. En la segunda área (PIT 000), se hallan instalados, el intercambiador de calor y el mayor número de componentes y sistemas eléctricos, instrumentales y automatizados.

Figura 1. Layout de la PIT 000. Como se muestra en la Figura 2, el tanque de retorno de fluido energético, el intercambiador de calor, las tuberías, aislamientos, motobombas, instrumentos y el tablero de control, se instalaron en estructuras metálicas construidas en tubo cuadrado de 1,5 in y calibre 16.

Figura 2. Aprendices instalando equipos e instrumentos en estructuras metálicas. Para hacer de la planta un ambiente similar y a escala de los existentes en las plantas de producción, se definió que los equipos de la misma fueran fabricados en lámina de acero inoxidable 316, y las líneas de proceso fabricadas con tubería y accesorios de ½ in en SS , con tuberías y accesorios en SS, de 3/8 in OD. 3.2. Selección de equipos de la planta.

Esta actividad se realizó teniendo como referencia las características de los diseños e implementaciones

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anteriormente realizadas por la UIADT y las de los equipos y sistemas existentes en las plantas industriales, como son: tipo, especificaciones de materiales. En la Figura 3 se muestra parte de la ficha de caracterización, integrada al sistema de gestión del proyecto, la cual fue utilizada para especificar y diseñar los equipos; y adquirir las motobombas y el quemador del calderin.

Figura3. Ficha de caracterización de equipos de la PIT. Una vez especificados los equipos de la planta, se realizaron los bosquejos (Figura 4), los cuales fueron tenidos en cuenta posteriormente para su diseño y fabricación por parte de los aprendices.

Figura 4. Bosquejo del Intercambiador de Calor (arriba) y del Tanque de Fluido Energético (abajo). 3.3. Selección de instrumentos y aparatos eléctricos. Una vez definidas las especificaciones de los aparatos eléctricos e instrumentos de la planta, se gestionó su adquisición. Este proceso se elaboraron las fichas técnicas y se enviaron a los proveedores.

Una vez recibidas las diferentes ofertas, se aprobaron las memorias de cálculo de los instrumentos (como la mostrada en la Figura 5), se perfeccionaron los contratos y los equipos e instrumentos recibidos se sometieron a las pruebas de rigor quedando disponibles para su instalación y conexión.

Figura 5. Cotización y memoria de cálculo de instrumentos de la PIT 000. Los instrumentos recibidos poseen características y prestaciones de tecnología de punta, como la utilizada en las plantas de procesos industriales. La Figura 6 ilustra las marcas seleccionadas: Endress + Hauser, Siemens, SMAR, Danfoss y Masoneilan.

Figura 6. Instrumentos seleccionados en la PIT 000. Como se muestra en la Figura 7, los aparatos eléctricos, equipos electrónicos de control y operación de la planta, fueron especificados y seleccionados con el fin de que la planta pueda ser operada en modo automático y manual , y en forma local o remota. Entre las marcas seleccionadas están Merlin Gerin, Panasonic y DEll,

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Figura 7. Aparatos eléctricos y equipos de control y operación seleccionados en la PIT 000. 3.4. Especificación del sistema de instrumentación y

automatización de la PIT 000. En esta actividad se especificó el diseño de los sistemas instrumentales y automatizados de la planta. Según el diseño, los instrumentos (transmisores y válvulas digitales) están disponibles para ser conectados en ¨stand alone¨ a los controladores, según la estrategia de control programada y la tecnología seleccionada. En todos los casos, la tecnología de comunicación entre instrumentos es digital del tipo HART y las señales entre los mismos es en el estándar de 4 – 20 mA.

Figura 8. Red de comunicaciones para la operación remota de la PIT 000. Para operar la planta en modo automático y en forma local, se ha diseñado el sistema de control para que las señales de los transmisores (PV) sean leídas y procesadas por los controladores, de acuerdo con el punto de referencia (SP), la estrategia y el algoritmo programado para el control de las variables de interés; flujo o temperatura, lo cual da lugar a señales de corrección (MV) que son enviadas a las válvulas o al variador de frecuencia. Como se muestra en la Figura 8, la operación remota de la planta se realiza desde los computadores por

medio de una aplicación de supervisión. Además, la comunicación entre ellos y los controladores, se establece mediante una red LAN implementada en forma inalámbrica, la cual está configurada mediante el protocolo de comunicación Ethernet, a través del uso de dispositivos; W-Router y Switch mostrados. La versatilidad del diseño también hace posible que los usuarios utilicen el nuevo ambiente de aprendizaje para acceder a las TIC, a la Intranet del SENA, a la plataforma Blackboard y al Internet. 3.5. Formas de operación de la planta. En la fase de diseño y con el fin de hacer de la planta un entorno operativo y funcional similar a los existentes en la industria, caracterizado por el uso de tecnologías de punta y su implementación didáctica, se definió que la operación de la planta hiciera en forma local y remota. En forma local, la operación de la planta se realiza directamente, mediante la manipulación de los aparatos eléctricos ubicados en el tablero de control. Como en el caso de la operación remota, mediante la conexión de los instrumentos disponibles en los bornes ubicados en la parte frontal del tablero de control, los usuarios de la PIT 000 podrán realizar las conexiones correspondientes a los diseños de los sistemas de medición y control de las variables de proceso de la planta.

Figura 9. Tablero de control para operación local de la PIT 000. En tal caso, si lo que se desea es operar las bombas centrifugas (marca Grundfoss ®, P001 y P002), se puede lograr girando a la derecha los selectores ubicados en la parte derecha inferior del tablero de control (Figura 8) o activando los pulsadores táctiles programados en la Pantalla Grafica, marca Panasonic ®. Por su parte, para indicar el flujo de producto en el Controlador CD 600, marca SMAR ®, se deben

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realizar las conexiones entre los bornes que lo unen con el Transmisor de flujo de Coriolis, FT 001, marca Endress + Hausser ®. Las variaciones de flujo de producto en la línea se pueden realizar mediante el ajuste de la salida del controlador CD 600 en modo manual, el cual ha sido previamente conectado a los bornes de la válvula FCV 001. Por su parte, si lo que se desea es controlar el flujo del fluido energético, en forma similar a la descrita anteriormente, se deben interconectar en bornes, la fuente de 24 V, el Transmisor Vortex, FT 003, marca Endress + Hausser ®, el Controlador Lógico Programable, marca Panasonic ® y la válvula reguladora, FCV 002, marca Masoneilan ®. En los casos anteriores, la configuración de los instrumentos de medida y la programación de los controladores se puede realizar desde las estaciones dispuestas para la operación de la planta. En forma remota, la operación de la planta se lleva a cabo desde las estaciones de cómputo en las cuales están instalados los programas de los controladores mencionados y el software de interfase hombre maquina, Intouch de Wonderware ®. Las aplicaciones programadas permitirán a los usuarios realizar la operación de la planta en modo manual y automático. En la figura 10 se muestra un aprendiz operando la planta desde una de las estaciones dispuestas para su operación remota.

Figura 10. Estación para la operación remota de la PIT 000.

4. INGENIERÍA DE DETALLE. En esta etapa, la gestión del diseño y la implementación del diseño e implementación de los sistemas didácticos, tecnológicos y técnicos de la PIT 000, también se realizó teniendo como referencia los diseños e implementaciones anteriormente realizadas por la UIADT y las observadas en las plantas industriales. De tal manera que los diseños de los sistemas mecánicos, eléctricos, instrumentales, de

control, comunicación y supervisión de la planta, realizados previamente, fueron descritos, representados y caracterizados en una forma más específica, mediante las siguientes actividades y documentos. 4.1. Narrativa del proceso de intercambio térmico. En el proceso de diseño e implementación, una vez realizados los cálculos y el dimensionamiento de los equipos de la PIT 000, se establecieron las especificaciones para la fabricación de los sistemas didácticos, tecnológicos y técnicos de la planta.

Figura 11. Equipos e instrumentos de la PIT 000. Como se muestra en la Figura 11, algunas de las especificaciones de los equipos e instrumentos de la planta de operaciones unitarias de intercambio térmico referenciadas en [4] son: • Tanque de almacenamiento de agua caliente de

85 l de capacidad. • Bombas centrifugas de: P: 2 HP, Pd: 80 PSI, 40

LPM, 3400 RPM, 220 V y 3 Φ. • Calderin para calentar 2000 Kg/h de agua caliente

a una temperatura de 95 °C y con una capacidad nominal de calor de 200.000 BTU.

• Intercambiador de calor 0,4 m2 de área de intercambio del tipo carcasa y tubo.

• Instrumentación industrial de tecnología de punta para medir los flujos y las temperaturas en la entrada y salida de las dos corrientes del intercambiador.

En la Figura 12 se muestra el diagrama P&ID de las plantas de procesos del Laboratorio de Instrumentación y Automatización de Procesos Continuos Industriales del CEAI, en el cual se observan los equipos, tuberías e instrumentos que hacen parte de la planta de intercambio térmico, PIT 000.

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De acuerdo con dicha implementación, el proceso se desarrolla en forma continua transfiriendo el calor del fluido energético al producto. En la corriente del fluido energético; mediante la bomba centrifuga, P 002, se envía el agua caliente desde el tanque, T 401, a través del Calderin, B 500, del transmisor de flujo, FT 503 y de la válvula reguladora de flujo de agua caliente, FCV 002, al intercambiador de calor, desde donde nuevamente regresa al T401.

Figura 12. Diagrama P&ID de la planta de intercambio térmico. En la corriente del producto; el agua es enviada por medio de la bomba centrifuga P001, a través del transmisor de flujo FT 001 y de la válvula reguladora de flujo de agua, FCV 002 al intercambiador de calor. Después de ganar calor en el intercambiador, el producto caliente es enviado con la presión en la línea hacia el tanque de producto caliente T 400. 4.2. Narrativa del sistema de control de la PIT 000.

Figura 13. Lazos y estrategias de control en la PIT 000.

La forma como están diseñados e implementados los sistemas de instrumentación y control de la PIT 000, en lo que respecta a la tecnología y la didáctica, permite a los usuarios de la planta realizar el diseño y la implementación de diversos lazos y estrategias de de control similares a los existentes en las plantas de procesos continuos industriales. Un ejemplo de ellos se representa en el diagrama P&ID mostrado en la Figura 13 se ha elaborado teniendo como referencia las normas ANSI/ISA S 5.1 y S 5.3 comentadas en [5]. Como se muestra en los diagramas de bloques de la Figura 14, referenciados en [6], el flujo de producto se controla mediante la implementación de un lazo de control de flujo másico de agua, en el cual, el Transmisor de Coriolis, FT 001, envía la PV al controlador, FC 001 y este envía la MV a la válvula reguladora de producto, FCV 001.

Figura 14. Diagrama de bloques de los y estrategias de control a implementar en la PIT 000. En otra de las posibles opciones de implementación, la temperatura de salida de producto se regula mediante una estrategia de control en cascada, en la cual, el transmisor TT 000 envía la PV al controlador de temperatura TC 000 y éste, envía la MV como SP al controlador de flujo, FC 003, que recibe la PV del transmisor Vortex, FT 003, y envía la MV a la válvula reguladora, FCV 002. Los principios de medida de los instrumentos de flujo utilizados en la PIT se hallan referenciados en [7]. 4.3. Adquisición de componentes de la PIT 000. De acuerdo con las múltiples necesidades que surgen al implementar este tipo de ambientes de aprendizaje pluri-sistémicos y pluri-tecnológicos, en esta etapa

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del proceso, también se hizo necesario realizar la adquisición de una serie de componentes para la implementación final de la planta, como son interruptores, fusibles, cables, bornes, entre otros.

Figura 15. Relación de componentes eléctricos del proyecto. En la Figura 15 se muestra una relación de los componentes que fue necesario adquirir como parte de la etapa de ingeniería de detalle del proyecto.

Figura 16. Aprendices e instructores participando en las actividades del proyecto de diseño e implementación de la PIT 000. En la Figura 16 se muestran algunos de los aprendices del CEAI que mejoraron sus capacidades de acuerdo con las orientaciones dadas por los instructores, participando en las actividades de diseño e implementación de los sistemas tecnológicos y técnicos, en el proyecto de la planta de intercambio térmico.

4.4. Metodología y Normativa utilizada. En la etapa de ingeniería básica se definieron los requerimientos del nuevo ambiente de aprendizaje y de la nueva planta de proceso de intercambio térmico, se realizó el layout de la planta de acuerdo con la ubicación de los equipos y los servicios técnicos, se realizaron los cálculos, balances y dimensionamientos para establecer las especificaciones de los equipos e instrumentos, se gestiono la adquisición de los equipos e instrumentos y se definieron los modos y formas de operación de la planta. Por su parte, en la ingeniería de detalle, se ajustaron los valores y especificaciones técnicas hechos en la ingeniería básica, de acuerdo con las normas y criterios técnicos establecidos, se elaboró la descripción de la narrativa del proceso y del sistema controlado, se elaboraron los diagramas, planos, memorias de cálculo y demás especificaciones, que fueron tenidas en cuenta para su implementación posterior de parte de los aprendices del CEAI. La normativa utilizada fue muy diversa y de gran utilidad para hacer del diseño y la implementación de la planta de intercambio térmico, un producto elaborado de acuerdo con estándares tecnológicos y técnicos de ingeniería y manufactura de clase mundial, por lo que provee la simbología e identificación necesaria para describir y representar los aparatos e instrumentos de la PIT 000. Entre las normativas utilizadas y referenciadas en [8] se encuentran: • Norma ANSI/ISA S.5.1.: Instrumentación y

Control. • Norma ANSI/ISA S.5.3.: Símbolos Gráficos de

Control Distribuido. • Norma ANSI/ISA S.5.4. Diagramas de lazo de

Control. • Formato ISA S.20.11a.: Hojas de

especificaciones de instrumentos de temperatura. • Formato ISA S.20.20a. Hojas de

especificaciones de elementos de Control. • Formato ISA S.20.50. Hojas de Especificaciones

de válvulas de control.

5. CONCLUSIONES.

• Mediante el desarrollo del proyecto de diseño e implementación de la planta de intercambio térmico los aprendices desarrollaron capacidades para realizar la gestión tecnológica y técnica de plantas de procesos y sistemas eléctricos,

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instrumentales, de control, comunicación y supervisión.

• El CEAI mejora y diversifica sus ambientes de aprendizaje con características pluri-sistémicas, pluri-tecnológicas y pluri-funcionales, como espacios pertinentes para que los aprendices desarrollen proyectos, trabajen en forma colaborativa, se apropien de conocimientos, realicen prácticas y reflexiones en contextos similares y a escala de los existentes en el sector productivo.

• Para el SENA, la Subdirección del Centro de

Electricidad y Automatización Industrial y la Unidad de Investigación y Desarrollo Tecnológico de este centro, el reto de producir plantas de procesos continuos industriales a escala de los existentes en el sector productivo con tecnología de punta y sistemas didácticos de clase mundial es una realidad para beneficio institucional y empresarial.

• El SENA promueve la celebración de convenios interinstitucionales para realizar el diseño y producción de sistemas didácticos similares a los aquí descritos y mejorar las condiciones de los procesos de formación de aprendices, estudiantes y trabajadores nacionales e internacionales y de esta manera, contribuir con la productividad y competitividad de los sectores sociales y empresariales.

RECONOCIMIENTOS

Reconocimiento a las personas de la Dirección General y de la Dirección Regional del Valle del SENA por el apoyo presupuestal y por las gestiones realizadas, a las personas de la Subdirección del Centro de Electricidad y Automatización Industrial que contribuyeron con la gestión de los recursos, la elaboración de los contratos y la adquisición de los equipos, instrumentos, componentes y materiales. Igualmente, especial reconocimiento y agradecimiento a los Aprendices e Instructores, integrantes de la Unidad de Investigación Aplicada y Desarrollo Tecnológico del CEAI, por el aporte brindado para materializar el diseño, la fabricación de la planta de intercambio térmico, la cual hoy se constituye en uno de los ambientes de aprendizaje más completo diseñado y desarrollado de acuerdo con el slogan SENA proveedor SENA. En la Figura 17 se muestra el estado final de la PIT 000, diseñada, fabricada y automatizada por la UIADT, la cual en

nombre del CEAI, se la dedicamos a todos quienes hicieron posible la obra y a quienes demuestran su interés por ella.

Figura 17. Planta de Intercambio Térmico, PIT 000.

REFERENCIAS [1]. Dirección General, Servicio Nacional de Aprendizaje, Marco conceptual y pedagógico para la implementación de proyectos en el SENA, 2007. [2]. ceairegionalvalle.blogspot.com/ [3]. Moreno, J. Diseño de un Programa de Formación Universitaria en el Área de Sistemas de Control para el Desarrollo de Capacidades Profesionales. Universidad del Valle, 2008. [4]. Mc Cabe, W, Smith J., Harriot P, Operaciones Unitarias en Ingeniería Química, Mc Graw Hill 2007. [5]. Normas ANSI / ISA. [6]. Kuo Benjamín, Sistemas de Control Automático, Prentice Hall Hispanoamericana, 1996. [7]. Endress + Hauser ®, Medicion de Caudal, 2004. [8]. Ramón, J., Romero L, Desarrollo de la ingeniería básica y de detalle para la automatización de una planta piloto generadora de biogás, Revista Colombiana de Tecnologías Avanzadas.