1.5: Controles de proceso en la vida cotidiana- Aplicar el pensamiento de control de procesos a situaciones cotidianas

Escrito Por: Andrew Sereno, Randy Tin (FA09)

Introducción

¿Alguna vez te has preguntado si el tema abstracto y arbitrario de los controles de procesos de ingeniería química tiene alguna relevancia fuera de Dow 1013? A continuación se presentan algunos ejemplos de cómo los conceptos aprendidos en los controles de proceso se pueden aplicar a situaciones de tu vida cotidiana.

Ejemplos de Control de Procesos para el Hombre Común

Consumo

Sopa Spicing Up

Pavlo LaValle acaba de terminar de escalar un tanque de mezcla para su uso en la fabricación de pegamento para caballos. Escalar los tanques de mezcla para pegamento para caballos es un trabajo duro, suficiente para que cualquier hombre anhele un tazón abundante de sopa de hígado picante. Afortunadamente, la señora LaValle tiene un lote de sopa de hígado listo para el regreso de Pavlo a casa. Usando su sensor de composición incorporado, la lengua, Pavlo se da cuenta de que la concentración de especias de sopa de hígado está por debajo de su punto de ajuste especificado: la sopa no es lo suficientemente picante. Nunca habiendo condimentado su propia sopa, pero no queriendo ofender a la señora LaValle, Pavlo intenta aumentar el picante de la sopa usando su salsa picante favorita, la Sriracha. Para evitar sobrecondimentos catastróficos, Pavlo agrega una gota de Sriracha (una cantidad diferencial) e inmediatamente comienza a tomar muestras de la sopa después de la adición. De esta manera, Pavlo es capaz de determinar el efecto de una pequeña perturbación (la introducción de Sriracha) en la salida del proceso (el picante de la sopa). Utilizando su nuevo conocimiento del efecto de Sriracha en la sopa, Pavlo es capaz de optimizar su adición de Sriracha para no condimentar catastróficamente la sopa. Pavlo luego agrega una nueva cantidad de Sriracha estimada para acercar la sopa al punto de consigna de especias y muestrea la sopa poco después. Al probar la sopa después de la adición de especias, Pavlo es capaz de acercar la sopa a su punto de ajuste de especias deseado mediante el uso del control de especias retroalimentado. Al aplicar su formación en controles de procesos de ingeniería química, Pavlo se ha permitido disfrutar de su sopa de hígado picante.

Absorber Alcohol

Jimmy Johnson acaba de terminar una presentación y un informe final para Ingeniería Química 460. Desafortunadamente, durante la presentación, el registro personal de Jimmy de 80 horas seguidas sin dormir llegó a un abrupto final cuando se desmayó en la línea media, y posteriormente fue criticado por exhibir insuficientemente la férrea determinación apropiada de un ingeniero de Michigan. Jimmy decidió ahogar sus penas en Good Time Charley's a través de la ingestión cuidadosa de fluidos que mejoran el estado de ánimo. Jimmy planeaba beber hasta que sintió un zumbido moderado, luego se fue a terminar su solicitud de posgrado para cursar una maestría en inglés.

Jimmy, inexperto en el proceso de saciar su sed con tales bebidas, planeaba beber continuamente hasta que se sintiera adecuadamente afectado. No obstante, Jimmy no logró tomar en cuenta el tiempo muerto inherente a la respuesta de su cuerpo al alcohol. Jimmy no pudo controlar la respuesta de su cuerpo como lo había planeado, lo que resultó en un vasto rebasamiento en estupor borracho.

Jimmy se despertó sin pantalones a la mañana siguiente. Afortunadamente, al aplicar su formación en ingeniería química, obtuvo la experiencia necesaria para afinar la cantidad que debería beber en el futuro.

Compra de alimentos en U-Go's

Rachel Malta estaba ocupada escribiendo su informe técnico sobre el espacio de diseño de una columna de destilación en una planta de cola de caballo piloto. Eran las 11:50 p.m., y Rachel estaba progresando bien hasta que sintió la extraña sensación de que los ácidos burbujeantes se corroían a través de la pared de su estómago, momento en el que decidió visitar U-Go's para encontrar algo de comer.

Frente a la amplia gama de alimentos procesados y grasas saturadas de la tienda, un problema difícil recaía ante Rachel. Si compraba demasiada comida, se alcanzaría su punto de consigna de hambre, pero se quedaría con bolsas de palomitas de maíz sin comer y niños de parche agrio. Si compraba muy poco, permanecería hambrienta y no podría regresar para comprar más alimentos después de que cerrara la tienda. Rachel necesitaba hacer una predicción de la cantidad de alimentos que requeriría su proceso de digestión para alcanzar la plenitud deseada. Basándose en sus experiencias anteriores con la “comida” de U-Go, su control predictivo (su memoria) decidió comprar una bolsa de chips de barbacoa, una manzana y un bagel. Al aplicar su educación en ingeniería química, Rachel pudo predecir con éxito cuánta comida satisfaría su hambre sin verse obligada a encontrar más comida.

Higiene

Llenar una bañera

Lan Ri ha estado en el Duderstadt Center durante las últimas 3 noches trabajando en su proyecto ChE 487. Al no haberse bañado durante 60 horas, el señor Ri decide que es momento de lavarse por el bien de sus compañeros habitantes de Duderstadt, sin embargo el señor Ri ha olvidado cómo ponerse de pie (lleva 60 horas sentado frente a una computadora). El siempre creativo señor Ri decide bañarse en lugar de su habitual ducha de pie. En el baño, el señor Ri se encuentra confrontado con dos controladores de caudal: un controlador de “alimentación de agua caliente” y un controlador de “alimentación de agua fría”. Al girar los controles, se da cuenta de que controlan el caudal de las corrientes de alimentación de la bañera. Sin embargo, el señor Ri tiene un problema: la temperatura de alimentación del agua caliente, medida por su sensor de temperatura incorporado (su piel), es demasiado alta. La temperatura de alimentación del agua fría, también medida con su sensor de temperatura tipo piel, es demasiado baja para un baño cómodo. En consecuencia, el señor Ri realiza un rápido balance energético para determinar la relación esperada de las alimentaciones necesarias para lograr una temperatura de baño cercana a lo que su punto de consigna deseado. Sin embargo, debido a que el Sr. Ri tiene un control deficiente del caudal real de cada corriente (caliente y fría), la temperatura resultante real todavía está por debajo de la que el Sr. Ri desea. Luego, el Sr. Ri reajusta la relación de alimentación caliente-frío aumentando el caudal de alimentación de agua caliente. A medida que la bañera se llena, el señor Ri usa su sensor de nivel incorporado (sus globos oculares) para apagar las válvulas que controlan el flujo de la corriente de alimentación cuando el nivel de la bañera está en su nivel calculado. El señor Ri pudo calcular el nivel al que debía llenarse la bañera utilizando su conocimiento de los sistemas de fluidos estáticos. Al aplicar su educación en controles de procesos de ingeniería química, el señor Ri se ha permitido lavar el olor del Duderstadt Center.

[Puede usar algunos diagramas, imágenes y/o ecuaciones para describir estos problemas - RZ].