Proyecto Automatica Dcs

2015

Jhony Alexander Sánchez Martinez

Mauricio Diusabá Rodríguez

Sergio David Cubillos Herrera

Universidad Distrital Francisco Jose de

Caldas Presentado a: Ing. Leidy Y López.

Automática DCS.

19-9-2015

PROCESO DE FABRICACIÓN DEL PAPEL

Universidad Distrital Francisco José de Caldas Ingeniería en Control. Automática DCS

Jhony Alexander Sánchez Martínez 20141383056 Mauricio Diusabá Rodríguez 20141383061 Sergio David Cubillos Herrera 20141383032

PROYECTO AUTOMATICA DCS

Metodología.

Realizar una investigación con el fin de encontrar un Proceso Industrial para realizar actividades de Ingeniería de detalle, diseño, automatización DCS, Instrumentación de procesos.

1. Hacer la investigación, utilizar un artículo donde se describa de forma adecuada, coherente y realista un proceso industrial.

2. Realizar la Identificación del proceso 3. Hacer el Diagrama General. 4. Hacer la identificación de los sensores y Actuadores que componen el proceso indicando

cada uno de los TAGs. 5. Hacer el Diagrama de flujo de proceso PFD (Utilizar Norma ISA 5.1). 6. Hacer el Diagrama de Tuberías e Instrumentación P&ID (Utilizar Norma ISA 5.3).

DESARROLLO PRIMERA ENTREGA

1. Descripción e Identificación del Proceso.

Después de realizar la investigación se escogió un documento el cual describe de una forma coherente y realista el proceso de fabricación del papel, con base en este documento se procedió a hacer el diagrama de flujo de Procesos PFD utilizando la herramienta computacional Visio de Microsoft.

PROCESO DE FABRICACION

DEL PAPEL

RECEPCIÓN MATERIA PRIMA

PRODUCTO FINAL

Figura 1. Diagrama general.

El diagrama general se observa en la Figura 1, este se compone de tres etapas, la primera es la recepción de la materia prima, el segundo muestra el proceso de fabricación del papel, este es realmente el que nos interesa para realizar todos los pasos de la metodología propuesta, el tercero es el producto final listo para comercializar.

El proceso industrial a desarrollar es la fabricación del papel, en donde se puede aplicar plenamente un control distribuido gracias a los subprocesos y operaciones que hacen parte de él, estos se describen a continuación.



El primer subproceso es la preparación de la pasta que será tratada para obtener el papel, este subproceso a su vez se divide en varias operaciones que contribuirán en el proceso principal, como son:

La desintegración, donde se mezcla el papel reciclado y prensado con agua para deshacerlo, todo esto mediante un instrumento llamado Pùlper.

El Despastillado es un apoyo de la operación anterior ya que termina de desintegrar la materia de papel reciclado que no fue totalmente reducida, esto por medio de Despastilladores.

El Refinado en el cual se le brinda a la pasta características concretas con ayuda de fibras vegetales por ejemplo, con el fin de producir diferentes tipos de papel y este es realizado en un instrumento llamado Refino.

La mezcla de aditivos es un apoyo al refinado ya que con este no es suficiente para cambiar las propiedades que se esperan en cada tipo de papel esto mediante los aditivos y auxiliares.

La depuración es la operación donde de cierta manera se filtran los componentes deseado de los no deseados y se puede realizar en diferentes momentos del proceso.

El segundo subproceso es la formación de la hoja donde después de haber obtenido las propiedades necesarias en la pasta de papel, se transformara esta pasta en lamidas delgadas anchas y uniformes, todo por medio de una mesa de fabricación

El tercer subproceso es el prensado húmedo y va de la mano con el cuarto subproceso que es el secado en estos es donde el papel pierde el agua que contiene y que no se eliminó en el subproceso proceso anterior, por medio de rodillos cubiertos con fieltro para el prensado y emisión de calor para el secado.

EL quito subproceso es el estucado en donde se le da a la superficie del papel propiedades adecuadas para la impresión que no posee después de los procesos anteriores ya que tiene microporos, esto por medio de una estucadora la cual usa diferentes pigmentos, ligantes y aditivos auxiliares.

El sexto y último subproceso es el acabado del papel y este también se realiza mediante las siguientes operaciones:

El calandrado es la operación que va encaminada a los tipos de papel especiales que necesitan mejorar sus propiedades de impresión y brillo aún más de acuerdo a la aplicación que se le dará, esto por medio de una calandra que consta de unos rodillos que se encargan de modificar la superficie del papel.

El bobinado es la operación donde se transforma la “bobina grande” (rollo de papel muy grande con determinadas dimensiones) que se produce al final de los subproceso anteriores en bobinas más pequeñas que serán destinadas a ciertas aplicaciones, por medio de un dispositivo mecánico llamado bobinadora.

La última operación es la de cortado en la cual se corta el papel de las bobinas teniendo en cuenta las dimensiones esperadas por los clientes.



2. Diagrama general del Proceso de Fabricación del Papel.

En la Figura 2 se observa el Diagrama General de la fabricación del papel, los procesos principales son los de color amarillo y los subprocesos aparecen en color verde, el documento que se utiliza como referencia bibliográfica es muy completo y explica adecuadamente cada uno de los procesos y subprocesos.

PREPARACION DE LA PULPA

O PASTA

FORMACIÓN DE LA HOJA

DESINTEGRACIÓN

(PULPER)

DESPASTILLADO

REFINO

MEZCLA DE DIFERENTES

ADITIVOS

DEPURACIÓNPrimaria y Secundaria

CAJA DE ENTRADA

MESA DE FABRICACIÓ

N

PRENSADO EN HUMEDO

FASE 1Compresión y saturación

de la hoja

FASE 2Compresión y saturación del Fieltro

FASE 3Expansión del Fieltro

FASE 4Expansión de

la Hoja

SECADO

SEQUERIAAplicación de

calor

ESTUCADO DEL PAPEL

SOPORTE

SALSA DE ESTUCADO

ESTUCADORA

CALANDRADO BOBINADO CORTADO

CALANDRADependiendo

el tipo de acabado

requerido

DESBOBINADO

CORTE EN DOS FASES

DETECCION DE DEFECTOS

TRANSPORTE

APILADOProducto listo para

entregar al cliente

BOBINADORA

De un tambor o dos

tambores

PROCESO DE FABRICACION

DEL PAPEL

RECEPCIÓN MATERIA PRIMA

PRODUCTO FINAL

DIAGRAMA GENERAL DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DEL PAPEL

Figura 2. Diagrama General del Proceso.

3. Diagrama de Flujo de Procesos PFD.

El documentó que hemos utilizado como base bibliográfica presenta un diagrama de flujo de

procesos y acorde a la descripción del proceso, en la Figura 3 de puede apreciar el diagrama

completo, con cada una de sus etapas.



Figura 3. Diagrama de Flujo del Proceso PFD.

4. Diagrama de tuberías e instrumentación P&ID.

A continuación en la Figura 4 se muestra el Diagrama P&ID básico, este diagrama se debe

complementar a lo largo del desarrollo del proyecto propuesto para la materia de Automática DSC,

ya que el proceso de fabricación del papel es extenso tal como se puede observar en el diagrama

general y en el diagrama de procesos , se debe hacer un estudio más preciso aplicando métodos de

ingeniería de detalle por cuanto el documento base es bastante completo obvia características

detalladas de los equipos que intervienen en el proceso de fabricación del papel, tales como

temperaturas, capacidades, concentración, que son de mucha importancia para realizar

detalladamente el diagrama de instrumentos y tuberías.



E-16

E-19

E-20

E-21

E-22

E-24

E-26

V-4

T

I-15

E-27 E-28

V-5

V-6

E-29

E-30

P-43

P-44

P-45

P-47

P-48

P-50

P-54P-55

P-56P-58 P-60

E-53

E-55

P-64

P-65

F

I-21

P-7

F

I-23

WE

QE QE

PLC

P-9

PLC

P-12

TE

FRT

FRT

QE QE

WE

WE

WE

LCV

PLC

P-17

PE TE

QE QE

LCV

AGUA CLORO

57%/43%

PLC PLC

P-18

P-19

TE

PLC PLC

P-20 P-21

ENTRADA

SALIDA

AGUA

RODILLOS

PULPADORA 1 CORTADORA

PULPADORA 2

RODILLOSECADO

BANDA 1

DIAGRAMA P&ID PROCESO DE FABRICACIÓN DEL DE PAPEL

PLC

P-22

P-23

PLC

PLC PLC PLC

Mezcla 65% PAPEL 35% AGUA

Papel reciclado

Rollo de papel

E-53

E-55

TE

P-24

LIT LIT

E-70

P-81

P-84

P-86

qe

I-69

P-40

BANDA2

V-24

P-57

I-84

P-58

Figura 4. Diagrama P&ID Proceso fabricación del papel.

5. Lista de sensores y actuadores TAGs

Lista de equipamiento Texto mostrado Descripción Material

E-16 BANDA TRANSPORTADORA 1(materia prima) -

E-19 PULPADORA 1(pulpa base) Acero inoxidable

E-20 CORTADORA(Pulpa base) Acero inoxidable

E-21 PULPADORA 2(pulpa pre procesada) Acero inoxidable

E-22 INTERCAMBIADOR DE CALOR(Agua pulpa base) Acero inoxidable

E-24 BOMBA(Pulpa base) -

E-26 TANQUE(Agua pulpa base) Plástico

E-27 TANQUE(Agua) Plástico

E-28 TANQUE(Cloro) Plástico

E-29 BOMBA(pulpa pre procesada) -

E-30 BRIQUETEADORA(pulpa pre procesada) Acero inoxidable

E-53 RODILLO SECADO(pulpa pre procesada) Acero inoxidable

E-54 TANQUE MEZCLA (Cloro-Agua) Plástico

E-55 RODILLO SECADO Acero inoxidable

E-70 BANDA TRANSPORTADORA 2 -



Lista de instrumentos

Texto mostrado Descripción Tipo de conexión

FRT SENSOR TRANSMISOR DE FLUJO(pulpa base) ELECTRICA Y AL PROCESO

FRT SENSOR TRANSMISOR DE FLUJO(pulpa pre procesada) ELECTRICA Y AL PROCESO

LCV VALVULA DE CONTROL DE NIVEL(tanque agua pulpa base) ELECTRICA Y AL PROCESO

LCV VALVULA DE CONTROL DE NIVEL(tanque mezcla cloro-agua) ELECTRICA Y AL PROCESO

LIT SENSOR INDICADOR TRANSMISOR DE NIVEL(agua) ELECTRICA Y AL PROCESO

LIT SENSOR INDICADOR TRANSMISOR DE NIVEL(cloro) ELECTRICA Y AL PROCESO

QE SENSOR INDUCTIVO(Entrada materia prima a banda1) ELECTRICA Y AL PROCESO

PE SENSOR DE PRESION(Intercambiador) ELECTRICA Y AL PROCESO

QE SENSOR INDUCTIVO(Salida materia prima de banda 1) ELECTRICA Y AL PROCESO

QE SENSOR INDUCTIVO(Entrada materia prima a banda2) ELECTRICA Y AL PROCESO

QE SENSOR INDUCTIVO(Salida materia prima de banda 2) ELECTRICA Y AL PROCESO

QE SENSOR INDUCTIVO(Entrada plancha) ELECTRICA Y AL PROCESO

QE SENSOR INDUCTIVO(Salida plancha) ELECTRICA Y AL PROCESO

TE SENSOR DE TEMPERATURA(Agua pulpa base) ELECTRICA Y AL PROCESO

TE SENSOR DE TEMPERATURA(Intercambiador) ELECTRICA Y AL PROCESO

TE SENSOR DE TEMPERATURA(Rodillo de secado pulpa base) ELECTRICA Y AL PROCESO

TE SENSOR DE TEMPERATURA(Rodillo de secado papel) ELECTRICA Y AL PROCESO

WE SENSOR DE PESO(Entrada materia prima) ELECTRICA Y AL PROCESO

WE SENSOR DE PESO(Mezcladora 1) ELECTRICA Y AL PROCESO

WE SENSOR DE PESO(Mezcladora 2) ELECTRICA Y AL PROCESO

WE SENSOR DE PESO(salida producto) ELECTRICA Y AL PROCESO

PLC DISPOSITIVO LOGICO PROGRAMABLE ELECTRICA



Lista de válvulas

Texto mostrado Descripción Tamaño de la

línea Clase de válvula

V-4 VALVULA(Suministro agua pulpa base) 2'' ELECTROVALVULA

V-5 VALVULA(Suministro agua pulpa pre procesada 2'' ELECTROVALVULA

V-6 VALVULA(suministro cloro) 2'' ELECTROVALVULA

V-7 VALVULA(suministro mezcla pulpa pre procesada) 2'' ELECTROVALVULA

Proyecto Automatica Dcs

Documents

Transcript of Proyecto Automatica Dcs