instrumentacin y control de procesos quimicos

Download instrumentacin y control de procesos quimicos

Post on 25-Jan-2016

4 views

Category:

Documents

0 download

DESCRIPTION

todo lo relacionado con control de procesos quimicos

TRANSCRIPT

Universidad Politcnica Territorial Jos Antonio AnzoteguiEl Tigre, Estado Anzotegui

Instrumentacion y control de procesos quimicos

Profesora: Bachiller:Vanessa Lizarazo Rodriguez Alvanys C.I.: 26.033.467 Zerpa Solange C.I.: 24.228.161 Rondon Elibeth C.I.: 20.549.258 Intensivo de instrumentacin y control de procesos qumicos.

El Tigre, Agosto 2015Introduccin

Muchas veces todos nosotros solo vemos el producto final sin imaginar que detrs de eso hay un largo proceso muy complejo en el cual es necesario que para haya una produccin optima debe de tener un control exhaustivo para que as proporcione no solo una calidad ptima sino para que sea capaz de reducir costo de produccin, por ende no solo se necesita diferentes aparatos electrnicos de tipo digital o analgico sino que tambin instrumentos para que ese mismo producto se encuentre dentro de los estndares adecuados para su venta y posterior utilizacin. Sabiendo que para que ese producto llegue a nuestras manos el mismo tuvo que llevar una seria de pruebas en el cual se demostraba que los niveles de defectos son muy bajos o imprescindibles.

Instrumentacin y control de procesos Es la tcnica de utilizar aparatos de medicin o de medicin y control con el propsito de identificar el valor de ciertas variables, fsicas o qumicas y frecuentemente con el propsito de mantener esas variables dentro de limitaciones especficas.ImportanciaLos instrumentos realizan las actividades de medicin y control Liberan al hombre de su actuacin fsica directa en procesos industriales Permiten la labor de supervisin y vigilancia del proceso de salas de control ubicadas a cierta distancia del proceso Permiten la fabricacin de productos complejos, de mejor calidad, en menor tiempo y con menor costo.Su importancia es principalmente de orden econmico, seguridad y confort humano.Ventajas de un proceso bien instrumentado Ahorro de material y tiempo. Ya que puede mantener mejor la consistencia y calidad del producto y por tanto se ahorra materia prima. Se reducen costos, y esto permite competir a base de calidad y precio. Computo de costos. Con instrumentos que miden la cantidad de material utilizado. Seguridad de la Planta. En reas de peligro: Fuego, gases txicos, explosiones. Los instrumentos pueden detectar el peligro inminente de esta situacin y activar sistemas de emergencia. Actuacin instantnea. Los instrumentos actan coordinada e instantneamente, y gracias a esto pueden existir procesos complejos de mltiples variables. Esto es imposible realizarlo en forma manual. Permite observar el estado de aparatos y mquinas.Campo de aplicacin de la instrumentacin Procesos industriales Transporte Campo militar MedicinaClasificacin general de los instrumentosDe acuerdo a su funcin en el procesoInstrumento de medicinNos permite conocer o registrar el valor de una variable.Elementos primarios (Sensores)Son los que estn en contacto directo con la variable y utilizan o absorben la energa del medio controlado.Instrumentos ciegosEs el instrumento que no tiene indicacin visible de la variable, por ejemplo los instrumentos de alarma que emiten una seal una vez que la variable h alcanzado un valor determinado. Los transmisores son tambin considerados por lo general como instrumentos ciegosIndicadoresIndican con una aguja en una escala graduada, en una pantalla digital o en una escala de colores el valor de una variable.RegistradoresRegistran el valor de una variable a trazo continuo o a pulsos. Sobre una carta graduada que puede ser circular o rectangular o en una memoria de computadora.Los registradores grficos suelen dar una vuelta en 24 horas, los de grfico circular suelen ir a una velocidad de 20mm/hr.Instrumentos de controlForman parte de un circuito de control, reciben y envan seales a fin de mantener una o ms variables en una condicin dadaTransmisoresCaptan la variable por medio de un sensor y la transmiten a distancia en forma de seal estandarizada. Esta seal puede ser neumtica, elctrica, digital o de otro tipo. Estos se nombran de acuerdo a la variable que manejan:ControladoresComparan una seal funcin de una variable, enviada por un transmisor, con la seal de referencia y ejercen una accin de control.Elemento final de controlRecibe una seal del controlador y modifica el caudal del fluido (vlvulas de control) o agente de control. Amplifica o disminuye el valor de la variable.Instrumentos de medicin y controlEfectan las dos funciones: medir y controlar.Instrumentos auxiliaresSon los que se usan para modificar seales o para ejercer funciones complementarias.TransductoresCambian el sentido fsico de la variable. El valor que le llega en forma fsica es adaptado al sistema de control.

ConvertidoresReciben una seal de salida neumtica o electrnica y la modifican para enviar una seal estandarizada, sin cambiar el sentido fsico de la variable.IntegradorDetecta la variable y la acumula a travs del tiempo.ReceptoresReciben la seal procedente de un transmisor y la indica, registran o realizan una accin de control.Rel computadorEs un instrumento que efecta operaciones aritmticas con una o ms entradas, siendo la salida proporcional a la operacin aritmtica realizada. Puede ser diferencial, totalizador, extractor de raz cuadrada, etc.De acuerdo a su estructura internaInstrumentos a circuito abiertoSus componentes estn unos a continuacin de otros. La salida de un componente es la entrada del siguiente.Caractersticas: Trabajan con energa del proceso El error es acumulativo. Los errores de cada componente se suman algebraicamenteEjemplo un medidor de presin

Instrumento a circuito cerradoLa salida se compara continuamente con la entrada a fin de hacerlas corresponder todo el tiempoCaractersticas: Necesitan energa externa para su funcionamiento El error de cada componente no es muy importante, puesto que el instrumento trabaja con el error al hacer la comparacin. Mientras exista error el instrumento estar trabajando.Ejemplo, la balanza automtica.

De acuerdo al tipo de energa que consumeInstrumentos MecnicosTodos los componentes son mecnicos. Uso solo seales de desplazamientos.Instrumentos elctricosComponentes elctricos. Con seales de voltaje, amperaje, frecuencia, etc.Estos se clasifican su vez en: Analgicos. Con una seal continua. Sistemas eclcticos sencillos como galvanmetros ampermetros Digitales. Con una seal discreta o discontina en el tiempo. Usan un microprocesador para programar las funciones.Instrumentos neumticosEmplean aire a presin para su funcionamiento.Instrumentos HidrulicosEmplean un fluido a presin para su funcionamiento.Instrumentos que utilizan varios tipos de energaInstrumentos electroneumticos o electrohidralicos, etcSmbolos y diagramas de la InstrumentacinLa finalidad de estos smbolos es uniformizar de manera prctica todos los planos de industrias donde existan instrumentos. Para de esta manera simplificar el trabajo de reconocimiento y ubicacin de los instrumentos.Un diagrama de instrumentacin est compuesto principalmente por: Smbolos: Cualquier figura utilizada para representar un instrumento. Letras y nmeros: Se usan para identificar instrumentos y lazos de control. Lneas: se usan para interconectar instrumentos entre si o con el proceso.Estos smbolos y diagramas se rigen por ciertas normas que permiten la lectura de los planos por cualquier ingeniero del rea. Es de notar que estas normas no son de uso obligatorio sino simplemente recomendaciones, ya que son el fruto de estudios y acuerdos de organizaciones o sociedades de ingenieros en el rea. Si embargo el uso de estas permite el intercambio de informacin entre profesionales del rea, y en algunos casos, en que se deban presentar estos diagramas a organismos nacionales, para solicitar permisos o certificaciones, entonces si existe el carcter obligatorio de uso de las normas para su presentacin.Existen diversas normas para diagramas de instrumentacin las principales son las ANSI/ISA S5.1 1984, de identificacin de instrumentos y sistemas de control en un plano, que son las usadas para los diagramas de instrumentacin generales en Venezuela.Normas ANSI/ISA S5.1 1984: de identificacin de instrumentos y sistemas de controlA continuacin se presenta un resumen de los aspectos ms importantes de las normas ANSI/ISA S5.1 1984.Reglas generales1. Los instrumentos se representan por cdigos y smbolos. El cdigo est conformado por letras y nmeros los cuales identifican la funcionabilidad del instrumento y el lazo a el cual pertenecen.2. Deben emplearse letras maysculas par indicar la funcionabilidad del instrumento y nmeros para indicar el lazo al cual pertenece el instrumento. El nmero de letras debe ser mnimas y no exceder de 4.3. Cada instrumento se puede representar por un smbolo que normalmente incluyen un crculo dentro del cual se escribe el cdigo de identificacin.

Reglas de identificacin funcional1. La identificacin de la funcin de un instrumento se hace de acuerdo a la tabla de letras de identificacin, paralo cual se deben seguir los siguientes pasos: La primera letra indica la variable medida Las letras subsiguientes indican las funciones del instrumento.Por ejemplo:

2. La identificacin funcional de un instrumento debe hacerse de acuerdo a la funcin y no de acuerdo al tipo de instrumento por su construccin. Por ejemplo un indicador de nivel derivado de un transmisor de presin debe indicarse como LI.3. Cuando el nmero de letras excede de 4 el instrumento puede identificarse con dos crculos. Por ejemplo:

4. El instrumento que indica y registra la misma variable medida puede omitirse la letra I de indicacin. Por ejemplo:

5. Si un lazo dado tiene ms de un instrumento que realizan la misma funcin, se debe usar un sufijo. Por ejemplo:

6. Un instrumento que realiza dos o ms funciones puede designarse por todas sus funciones. Por ejemplo, un registrador de presin de dos plumas 7 y 8 se designa por PR-7/8, una alarma para temperatura alta y baja TAH/L.

7. Los accesorios para instrumentos tales como rotmetros de purga, filtros, cmaras de sello que no estn representados explcitamente en un diagrama pueden emplear el mismo nmero de identificacin que el de sus instrumentos asociados, pero con palabras aclaratorias. Por ejemplo:

Reglas para identificacin del lazo1. La identificacin del lazo al cual pertenece un instrumento debe hacerse asignndole un nmero de lazo. Cada lazo del proceso tendr un nmero nico.2. Un instrumento que es comn a dos o ms lazos puede tener un nmero de lazo separado. Por ejemplo:

3 Reglas para los smbolos1. Los instrumentos se representan por un crculo dentro del cual se coloca su cdigo de identificacin.2. Las lneas de seales pueden ser dibujadas en un diagrama entrando o saliendo de la parte apropiada del smbolo con cualquier ngulo. Se pueden aadir flechas de direccin de seales.

3. La alimentacin neumtica, elctrica o de otro tipo no es necesario mostrarla, a menos que sea esencial para comprender la operacin del instrumento del lazo.

4. Aun cuando dos instrumentos puedan estar interconectados fsicamente por ms de una lnea se usa una sola lnea de seal para representar la interconexin entre ellos.

Notas enumeradas1 Las letras libres se emplean para cubrir las designaciones no normalizadas que aparecen repetidamente en un proyecto. Estas pueden tener un significado como primera letra y otro como letra sucesiva.2 La letra sin clasificar X, puede emplearse en las designaciones no indicadas que se utilizan solo una vez o un nmero limitado de veces3 Al utilizar las primeras letras con las letras de modificacin D (diferencial), F (relacin) o Q (integracin) o cualquier combinacin de las mismas cambia su significado para representar una nueva variable. Por ejemplo, los instrumentos PDI y PI indican dos variables diferentes presin diferencial y presin.4 La letra A para anlisis comprende todos los anlisis no representados por una letra libre. Es conveniente definir el tipo de anlisis al lado del smbolo en el diagrama del proceso.5 La letra U se puede emplear como multivariable en lugar de la combinacin de las primeras letras. La seleccin es opcional.6 El empleo de los trminos de modificacin alto, medio, bajo y exploracin es preferible pero opcional7 El termino seguridad debe aplicarse solo a los elementos primarios y a los elementos finales de control para situaciones de emergencia8 La letra funcin pasiva vidrio, se aplica a los instrumentos que proporcionan una visin directa no calibrada del proceso.9 La letra indicacin se refiere a la lectura de una medida real del proceso. No se aplica a la escala de ajuste manual si no hay indicacin de sta.10 Una luz piloto que es parte de un lazo de control debe designarse por la primera letra seguida de la letra L.11 El empleo de la letra U como multifuncin es opcional12 Las funciones asociadas con el uso de la letra Y se definen en el exterior del smbolo del instrumento cuando sea conveniente hacerlo as.13 Los trminos alto, bajo y medio deben corresponder a valores de la variable medida, no a los de la seal, a menos que se indique lo contrario.14 Los trminos alto y bajo, cuando se aplican a valores o a otros dispositivos de cierre apertura, se definen como sigue: Alto: indica que la vlvula est o se aproxima a la apertura completa. Bajo: denota que se acerca o est en la posicin completamente cerrada.

Simbolos de lineas para instrumentos.Todas las lneas deben ser ms delgadas en relacin con las lneas de las tuberas de proceso, para lo cual se debe utilizar el grosor de 0.2 mm. Los smbolos de lneas de unin ms frecuentemente usados se muestran en la siguiente tabla:

Conclusin

Ejercicios.Transformada de Laplace Se utiliza en sistemas continuos. Su aplicacin va desde la solucin de ecuaciones diferenciales a su utilizacin en nuevas formas de anlisis de S.L.D.. En particular, en la propuesta del concepto de Funcin de Transferencia. A . Conceptos Convergencia de integrales. La integral f ( )d se dice que converge en forma simple si se tiene que f t dt M ( ) y se dice que converge en forma absoluta si f t dt M ( ) . Ntese que si una integral converge en forma absoluta, entonces converge en forma simple

Bibliografa http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/djean/index_archivos/Documentos/I1_Principios_basicos_de_instrumentacion.pdf http://planespecifico.blogspot.com/2011/07/instrumentos-de-medicion-y-control.html https://www.isa.org/standards-and-publications/isa-standards/ http://html.rincondelvago.com/instrumentacion-y-control-industrial-de-procesos-quimicos.html https://www.academia.edu/6377206/SIMBOLOGA_E_IDENTIFICACIN_DE_INSTRUMENTOS

Anexos