Control de la altura de cama de sedimento en un espesador piloto.

Abstract

Se propone un método que permite medir directamente y en línea la altura de la cama de sedimento para fines de control en el espesador piloto disponible en el laboratorio, basado en un análisis de imágenes en línea y las propiedades de la sedimentación ideal, se desarrolla un método para determinar teóricamente la altura de la cama de sedimento medida, se demuestra la existencia de una solución a las ecuaciones propuestas y se presenta un método matricial que simplifica la evaluación de la función a anular. La forma de las respuestas escalón obtenidas en las simulaciones de lazo abierto permite estipular una linealización para pequeñas perturbaciones, cuyas funciones de transferencia pueden asimilarse a un integrador, una ganancia y un retardo. Se muestra como pueden medirse y calcularse sus parámetros en base a las simulaciones, y también conociendo ciertos parámetros de una prueba escalón realizable en laboratorio. Se ilustra como la información de las pruebas de lazo abierto puede ser utilizada para realizar procesos de sintonización de un controlador PI en base a dos modelos simplificados de un sistema, se demuestra que ambos representan casos límites de un sistema simplificado más general. Se propone una estrategia de control de la cama de sedimento basadas en el control PI, se clasifican los tipos de respuestas y se estudian las causas de los comportamientos observados. Se realiza un resumen de diversos límites impuestos a las acciones de control con la finalidad de cumplir simultáneamente una serie de objetivos de rendimiento, estabilidad, evitar cambios abruptos, y sostener la operación óptima en el espesador. La clasificación propuesta para las respuestas al control PI es esencialmente dependiente del tiempo de estabilización del sistema y el retardo del sistema en la zona de sedimentación, se observa convergencia en un controlador de acción rápida, inestabilidades en algunos casos de acción lenta y convergencia para la acción ultra lenta. En una gran mayoría de los casos las respuestas observadas pueden ser entendidas mediante una comprensión adecuada de los retardos en la operación, ya sean estos retardos asociados a la zona de sedimentación como a la zona de sedimento, dando lugar a las dos clases de falsos estados estacionarios observados.