Diseño y construcción de un equipo automatizado para el estudio del drenaje de líquidos en un tanque cilíndrico vertical

Abstract

The general objective of the present investigation was: to be designed for and to construct an equipment automated for the study of the liquids drainage in a cylindrical vertical tank, of which were its main components: a cylindrical vertical tank of 0.5 m of diameter and 0.7 m of height, a viewfinder with gauged rule, a PLC, an electric valve, an interface of communication and a thermic key. In order to deduct the equation between the passage of time from initial and final functioning of the electroválvula with the heights of liquid in the aforementioned tank, was applicable the equations of balance of mass, of continuity and of conservation of energy. The values of the initial height of the liquid along with the ones of the draining volume, in the eight realized proofs were: (53 cm, 20 L); (42.5 cm, 18 L); (33 cm, 15 L); (25.4 cm, 20 L); (54.8 cm, 20 L); (44 cm, 18 L); (34.5 cm, 15 L) and (27 cm, 16.5 L); proving to be the passage of time of functioning of the electric valve along with the percentage of error of the draining volume: (179.1 s, 3.08 %); (176.6 s, 3.63 %); (162.1 s, 0.52 %); (244.5 s, 4.77 %); (176.5 s, 4.07 %); (174.5 s, 3.63 %); (159.2 s, 1.83 %) and (194.1 s, 4.8 %); being proved in this way that the deduced equation has a bigger reliability of the 95 %; which indicated that the general objective was caught up with and in turn it tried on its general hypothesis.

El objetivo general de la presente investigación fue: diseñar y construir un equipo automatizado para el estudio del drenaje de líquidos en un tanque cilíndrico vertical, del cual fueron sus componentes principales: un tanque cilíndrico vertical de 0.5 m de diámetro y 0.7 m de altura, un visor con regla graduada, un PLC, una electroválvula, una interfaz de comunicación y una llave térmica. Para deducir la ecuación entre el tiempo de funcionamiento de la electroválvula con las alturas inicial y final de líquido en dicho tanque, se aplicó las ecuaciones de balance de masa, de continuidad y de conservación de la energía. Los valores de la altura inicial del líquido junto con los del volumen de drenaje, en las ocho pruebas realizadas fueron: (53 cm, 20 L); (42.5 cm, 18 L); (33 cm, 15 L); (25.4 cm, 20 L); (54.8 cm, 20 L); (44 cm, 18 L); (34.5 cm, 15 L) y (27 cm, 16.5 L); resultando el tiempo de funcionamiento de la electroválvula con el porcentaje de error del volumen de drenaje: (179.1 s, 3.08 %); (176.6 s, 3.63 %); (162.1 s, 0.52 %); (244.5 s, 4.77 %); (176.5 s, 4.07 %); (174.5 s, 3.63 %); (159.2 s, 1.83 %) y (194.1 s, 4.8 %); comprobándose de esta forma que la ecuación deducida tiene una fiabilidad mayor del 95 %, lo cual indicó que se alcanzó el objetivo general y a su vez se probó la hipótesis general.