Diseño y construcción de un sistema para mantener el caudal constante a la entrada de una turbobomba
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Date
2021-06
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
Technical project was developed because of the importance of incorporating a system
to monitor and control the flow at the inlet of a Pelton turbine turbopump in real time
from a specific control point. This system will allow a real flow to be leveled through
a motorized valve at any base flow that is within the opening range and keep it
constant.
The control program was developed in the LabWIEW software, from this program the
system could be controlled. For the operation, essential data was provided such as:
base flow rate, initial valve opening and run times, the program recorded the data entry
in real time, processed and executed the action of opening or closing the valve by
energy pulses. The data taken from flow and revolutions jointly with the time data and
valve opening percentage generated by the program in each time interval, an Excel file
will be stored and exported at the end of the assay. An ultrasonic flowmeter was used
to measure and record the flow rate value in the pipeline, these data are sent via Wifi
signal to the control point and a Hall sensor to record the revolutions (rpm) on the
turbine shaft. The valve takes between 130 and 170 seconds to level to the desired
Flow, the installation and operation tests of the equipment were carried out in the "Cal
y Piedra" waterfall located in the Mocha Canton.
Description
El presente proyecto técnico se desarrolló debido a la importancia de incorporar un
sistema para monitorear y controlar el caudal a la entrada de una turbobomba con
turbina Pelton en tiempo real desde un punto de control específico. Este sistema
permitirá nivelar a través de una válvula motorizada un caudal real a un caudal base
cualquiera que se encuentre dentro del rango de apertura y mantenerlo constante.
El programa de control se desarrolló en el software LabWIEW, a partir de este
programa se pudo controlar el sistema. Para el funcionamiento se suministró datos
primordiales como: el caudal base, la apertura inicial de la válvula y los tiempos de
funcionamiento., el programa registró el ingreso de los datos en tiempo real, procesó
y ejecutó la acción de abrir o cerrar la válvula mediante pulsos de energía. Los datos
tomados de caudal y revoluciones conjuntamente con los datos de tiempo y porcentaje
de apertura de válvula generados por el programa en cada intervalo de tiempo serán
almacenados y exportados a un archivo Excel al final del ensayo. Se usó un
caudalímetro ultrasónico para medir y registrar el valor de caudal en la tubería, estos
datos son enviados vía señal Wifi al punto de control y un sensor Hall para registrar
las revoluciones (rpm) en el eje de la turbina. La válvula tarda entre 130 y 170
segundos en nivelarse al caudal deseado, la instalación y pruebas de funcionamiento
del equipo se realizaron en la cascada Cal y Piedra del Cantón Mocha.
Keywords
TURBOBOMBA, CAUDAL, CONTROL, VÁLVULA MOTORIZADA, TURBINA PELTÓN, MÁQUINAS HIDRÁULICAS, ALTURAS PIEZOMÉTRICAS, CAUDALÍMETRO ULTRASÓNICO