Trabajo Colaborativo Instrumentacion Industrial

Fase 4

Instrumentación Industrial

Diagrama de Proceso e Instrumentación (P&ID) Trabajo colaborativo No 3 Jośe Fernando Bolaños Ramírez Jorge Orejuela Jose Edwin Montilla Universidad Nacional Abierta y a Distancia

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Instrumentación Industrial

Resumen Al comienzo de este curso se presento a los estudiantes un diagrama P&ID que paso a ser el centro de atencion del actual curso de Instrumentacion y mediciones de la UNAD y mediante el cual se pretendia que los estudiantes empezaran su camino hacia el apasionante mundo de la Intrumentacion Industrial. En este trabajo de tipo colaborativo se presentaran las descripciones y conceptos de los diferentes elementos finales de control encontrados en el diagrama P&DI, asi como una corta pero contundente explicacion del proceso.

Palabras claves: Transductor, sensor, válvula, servomecanismo.

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Instrumentación Industrial Diagrama P&ID

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Instrumentación Industrial Elementos finales de control Un elemento final de control es un mecanismo que obedece a la señal de salida

proveniente del dispositivo de control automático encargado de controlar el proceso. El elemento final de control altera el valor de la variable manipulada en respuesta a la señal enviada por el dispositivo de control

Válvulas de Control

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Instrumentación Industrial Su función es la de variar el caudal del fluido sujeto a control. Esta acción modifica el

valor de la variable medida y su comportamiento es análogo a un orificio de diámetro variable.

Tipos de válvulas de control 

Válvulas de control: El termino se refiere mas a la función que al tipo o tecnología implicado en la válvula.



Válvulas de compuerta: Tipo de válvula que posee una armadura totalmente encerrada con una puerta de forma rectangular o circular en la cual su movimiento es perpendicular a la dirección del flujo.

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Válvulas de cono, bola y macho: Este tipo de válvulas son similares en su función. La parte móvil de la válvula es de forma cónica con una orifico a través del cual el fluido transita.

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Válvulas de globo: Este tipo de válvulas son utilizadas tanto para control manual como en control automático. Normalmente esta válvula puede operar en reversa.

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Instrumentación Industrial Servomotores Los servomotores son generalmente motores de corriente continua capaces mediante retro

alimentación de controlar la posición de su eje y su velocidad, también son llamados servos. Sin embargo en aplicaciones industriales podemos encontrar servos de tipo neumático, hidráulico y manual. En la industria es de amplio uso los servomotores eléctricos y neumáticos. Aunque los fabricantes se esfuerzan por diseñar servos con características equilibradas los dispositivos mas utilizados son los neumáticos y los eléctricos. Los servos eléctricos proporcionan precisión y los servos neumáticos velocidad. El principal trabajo de los servomotores es el de accionar las válvulas de control y suelen ser de tipo neumático.

El servomotor neumático funciona gracias a la interacción diafragma-resorte que sucede en su interior, en la cual el diafragma al sufrir cambios de presión en su recamara empuja el

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resorte hasta llegar al punto de equilibrio entre la fuerza de la presión ejercida sobre el diafragma y la constante del resorte. Una aparente desventaja es la perdida de energía y esfuerzo que causa la generación de las presiones necesarias para el accionamiento de estos dispositivos, su elevado mantenimiento, costo y falta de pericia de los operarios para realizarles un servicio correcto, pueden ser factores que motiven el uso de otros dispositivos, aunque hoy día siguen siendo los mas utilizados. Los servomotores de tipo eléctrico para aplicaciones industriales deben de tener un torque considerable, lo que los hace voluminosos y pesados, aunque su precisión y economía compensa las desventajas anteriores. Actualmente diferentes fabricantes han sacado al mercado servomotores eléctricos con mejoras importantes en cuanto a sus velocidades de respuesta, velocidades de trabajo, torque y consumo. Además el hecho de poder ser controlados mediante un tren de datos los convierte en opciones muy atractivas para la industria del día de hoy.

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Instrumentación Industrial Valvula de Selenoide

En nuestros hogares las válvulas de solenoide o electroválvulas podemos encontrarlas en nuestras lavadoras. Estos dispositivos son lo que mediante un impulso eléctrico permiten el paso de agua en una dirección y permiten el llenado del tanque de nuestro dispositivo lavador de jeans. Las electroválvulas de uso hogareño e industrial comparten el mismo principio.

Las electroválvulas básicamente poseen dos componentes que son: un solenoide el cual es un dispositivo que convierte energía eléctrica en energía mecánica a través del accionamiento de un vástago solidario a la válvula, el cual es empujado por el campo magnético de una bobina al recibir esta una señal de control. Este tipo de válvulas presenta una configuración de “normalmente cerrado” impidiendo el paso de fluido a través del canal . También podemos encontrar electroválvulas del tipo “normalmente abiertas”

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Instrumentación Industrial Tipos de acciones en las Válvulas de control

Las válvulas de control pueden tener dos tipos de acciones de control

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Válvulas de acción directa

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Válvulas de acción inversa

En las válvulas de acción directa el elemento de corte baja para poder cerrar, en las válvulas de acción inversa el elemento de corte baja para abrir.

Las válvulas de control tiene una alta gama de accesorios, algunos de estos son:

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Camisa de calefacción

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volante de accionamiento manual

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Repetidor

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Microrruptores de final d e carrera

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Transmisores de posición

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Válvulas de enclavamiento

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Válvula de carrera ajustable

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By-pass



Posicionador

Valvula inteligente Las válvulas inteligentes presentan características de los sistemas embebidos, entre estas características figuran la presencia de microcontroladores y sensores de diversa índole. El controlador digital controla todos los aspectos relevantes del proceso de apertura y cerrado de la válvula, además posee el hardware necesario para manejar los dispositivos externos necesarios para controlar los mecanismos propios de la válvula de control

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Descripcion de los elementos finales de control encontrados en el diagrama P&DI Ilustración 1 Vàlvula de lìnea

Ilustración 2: Válvula de paso

Válvula de paso

Ilustración 3 Conexiòn a instrumento

Ilustración 4:

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Válvula utilizada para realizar conexión a instrumento

Ilustración 5 Montaje de tipo Bypass

Ilustración 6: Montaje de tipo Bypass Válvula de control con regulador de flujo controlada por tren de datos, en montaje para realizar alivio o mantenimiento, de tipo Bypass. Ilustración 7 Vàlvulas de tipo angular

Montaje de válvulas angulares para realizar conexión a instrumento

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Instrumentación Industrial Ilustración 9 Montaje de tipo Bypass

Válvula de control accionada neumáticamente con regulador de presión, en montaje de tipo Bypass. Lazo 33a

Ilustración 11 Montaje de tipo Bypass

Válvula de control accionada neumáticamente, en montaje de tipo Bypass con regulador de presión. Lazo 33b

Fase 4 Lazo de control 31

Instrumentación Industrial grafica

Descripción y función en el proceso FV-31: valvula de flujo controlada neumáticamente por el controlador FC31(conexión de datos), controla la salida de producto destilado de la torre C-5 deacuerdo al nivel del condensador cabeza V-13.

41

FV-41: valvula de flujo controlada neumáticamente por el controlador proporcional del flujo FFC-41(conexión de datos), controla una entrada de vapor de 600PSI hacia la torre de destilación C-5.

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Instrumentación Industrial Valvula de retencion

Motor : en bombas P10(bomba de agua de alimentación de la caldera),P-12(bomba de fondos),P-14(bomba principal de cabeza de destilacion). Valvula de bola , permite el paso de entrada de vapor a 35

1000PSI. FV-35: valvula de flujo controlada neumáticamente por el rele FY-35, controla el flujo de extracción lateral de la torre de destilación C-5.

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Instrumentación Industrial FV-34: valvula de flujo controlada neumáticamente por el controlador FC34(conexión de datos), controla el flujo de salida de producto destilado. Valvula de seguridad calibrada a 55 libras en cabeza de torre de destilación.

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FV-37: valvula de flujo controlada neumáticamente .

Valvula de seguridad calibrada a 100PSI, en salida de bomba principal de cabeza de destilación.

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Instrumentación Industrial PV-33b: válvula de presión controlada neumáticamente por el rele PY-33b, controla la presion de salida de cabeza de tore de destilacion C-5.

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PV-33: valvula de presión controlada neumáticamente por el rele PY-33b.

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