control de flujo
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Presentación básica sobre control de flujo en procesos industrialesTRANSCRIPT
International Society of AutomationColombia Section
F t íti lFactores críticos en la selección de instrumentación parainstrumentación para medición de flujo
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CONFERENCISTA
ING. MIGUEL GALVIS Education & Training
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Conferences & Exhibits Bogota, 7 de Abril de 2011 11
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
En la industria se mide por diferentes motivos
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Transferencia y Custodia
Indicación de eficiencia
Calidad de Producción Seguridad
Control de
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Proceso
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
Cual es su principal motivación para realizar una medición de flujo?flujo?
MotivoMotivo • Normas Industriales • Nivel de Seguridadg• Variables de Proceso• Comportamiento del fluido• Requerimientos de Montaje• Requerimientos de Montaje• Relación Costo / Beneficio
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
Que tecnología de Medición es la mas apropiada para laQue tecnología de Medición es la mas apropiada para la aplicación?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
Que tecnología de Medición es la mas apropiada para laQue tecnología de Medición es la mas apropiada para la aplicación?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Mejor Solución
j
j
Que tecnología de Medición es la mas apropiada para laQue tecnología de Medición es la mas apropiada para la aplicación?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Tipos de Medidores
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Volumétricos Másicos
Directos Indirectos Ef t Té iDirectos Indirectos Efecto
Coriolis Térmicos
Desplazamiento + Presión Diferencial Área Variable Turbina
Placa de OrificioTobera VenturiT b PiVortex
UltrasónicoCanal AbiertoElectromagnético
Tubo PitotEfecto Doppler
Tiempo de Transito
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Electromagnético
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Selección deNO
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Datos Iniciales:Selección de tecnología y solución
NO
• Presión
• Temperatura Parámetros
• Diámetro de la Tubería
• Sch de tubería
• Tipo de Fluido
• Diseño
• MáximoParámetros De
Selección dep
• Características del Fluido
• Perdida de presión máxima
• Rango de Caudales
• Operación
• Mínimo Tecnología
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• Rango de Caudales
• Limitaciones de espacio
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Existe la posibilidad de ampliaciones de las
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operaciones en un Futuro…?
Que existe antes y después del sistema de medición?Que existe antes y después del sistema de medición?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
Búsqueda de los datosBúsqueda de los datos de proceso y su importancia en la selección de un sistemaselección de un sistema de medición de flujo.
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Variables Alto Medio Bajo
Presión de Proceso X
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Presión de Proceso X
Temperatura Proceso X
Temperatura Ambiente X
Diá t d l T b í XDiámetro de la Tubería X
Sch de tubería X
Tipo de Fluido X
Características y comportamiento del Fluido X
Perdida de presión máxima X
Rango de Caudales X
Limitaciones de Espacio e Instalación X
Compatibilidad Química X
Tipo de Bombeo X
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p
Limpieza del Proceso X
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
Cuales son las características y comportamiento del fluido aCuales son las características y comportamiento del fluido a medir?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Características y Comportamiento del Fluido
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Variables a ab esPresión VaporViscosidad
TEMPERATURA
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Características y Comportamiento del Fluido
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Variables Presión de VaporPresión de Vapor
La presión de vapor es la presión de un sistema cuando el sólido o liquido se hallan en equilibrio con su vapor.con su vapor.
Equilibrio Dinámico
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Características y Comportamiento del Fluido
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Variables Viscosidad
Viscosidad absoluta
Representa la viscosidad dinámica del líquido y Viscosidad
Propiedad de un fluido que tiende a oponerse a su flujo cuando se le
p q yes medida por el tiempo en que tarda en fluir a través de un tubo capilar a una determinada temperatura. Sus unidades son el poise o centipoise (gr/SegCm) siendo muy utilizada aa su flujo cuando se le
aplica una fuerzacentipoise (gr/SegCm), siendo muy utilizada a fines prácticos.
Viscosidad cinemáticaRepresenta la característica propia del líquido desechando las fuerzas que genera su movimiento, obteniéndose a través del cociente entre la viscosidad absoluta y la densidad del producto en cuestión. Su unidad es el stoke o centistoke (cm2/seg)
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el stoke o centistoke (cm2/seg).
Viscosidad Cinemática (CSt) = Viscosidad Absoluta / Densidad
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Características y Comportamiento del Fluido
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Variables ViscosidadViscosidad
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Características y Comportamiento del Fluido
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Variables Tipo de FlujoTipo de Flujo
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Características y Comportamiento del Fluido
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Variables CavitaciónCavitación
Cuando un líquido fluye a través de una región donde la presión es menor que su presión de vapor, él liquido forma burbujas de vapor.
Estas burbujas son transportadas por el líquido hasta llegar a una región de mayor presión, donde el vapor regresa al estado líquido de manera súbita, implotando bruscamente las burbujas. Si las burbujas de vapor se encuentran cerca o en contacto con una pared sólida cuando cambian de estado las fuerzas ejercidas por el líquido alcon una pared sólida cuando cambian de estado, las fuerzas ejercidas por el líquido al aplastar la cavidad dejada por el vapor dan lugar a presiones localizadas de alto impacto, ocasionando picaduras sobre la superficie sólida.
El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones dando la impresión
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El fenómeno generalmente va acompañado de ruido y vibraciones, dando la impresión de que se tratara de grava que golpea con diferentes partes de la máquina.
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Características y Comportamiento del Fluido
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Variables CavitaciónCavitación
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Características y Comportamiento del Fluido
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Variables CavitaciónCavitación
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Características y Comportamiento del Fluido
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Variables CavitaciónCavitación
CONTRAPRESION MINIMA PARA EVITAR LA CAVITACION:CONTRAPRESION MINIMA PARA EVITAR LA CAVITACION:
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Características y Comportamiento del Fluido
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Variables Golpe de Ariete
Se origina cuando se cierra bruscamente una válvula y las partículas de fluido que se han detenido son empujadas por las que vienen inmediatamente detrás y que siguen aún en movimiento. Esto origina una sobrepresión que se desplaza por la tubería a una velocidad que puede superar la velocidad del sonido en el fluidotubería a una velocidad que puede superar la velocidad del sonido en el fluido.
Esta sobrepresión tiene dos efectos:
1 Comprime ligeramente el fluido reduciendo su volumen1. Comprime ligeramente el fluido, reduciendo su volumen 2. Dilata ligeramente la tubería.
Estos efectos provocan otra Onda de Presión en el sentido contrario del fluido se desplaza en dirección contraria y se produce una caída de presión con respecto a la
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desplaza en dirección contraria y se produce una caída de presión con respecto a la presión normal de la tubería, donde el fluido puede pasar a estado gaseoso formando una burbuja mientras que la tubería se contrae.
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
Que caída de presión genera el sistema de medición…?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
S
j
Sensor
VálvulasVálvulas
Accesorios
Tubería
Filtros
C l t
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Complementos
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
Como selecciono el sensor correcto para la aplicación ?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Mejor Solución
j
j
Tipo de Medición
Comportamiento del fluido
Como selecciono el sensor correcto para la aplicación ?
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
j
Requerimientos de Montaje
Se requiere un acondicionamiento de flujo antes de
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q jrealizar la medición?
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Requerimientos de Montaje
Se requiere un acondicionamiento de flujo antes de
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q jrealizar la medición?
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
j
Requerimientos de Montaje
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
Tipos de Medidores
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Volumétricos Másicos
Directos Indirectos Ef t Té iDirectos Indirectos Efecto
Coriolis Térmicos
Presión Diferencial Área Variable Turbina
Placa de OrificioTobera VenturiT b Pi
Desplazamiento +
VortexUltrasónicoCanal AbiertoElectromagnético
Tubo PitotEfecto Doppler
Tiempo de Transito
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Electromagnético
Requiere Acondicionar flujo NO Requiere Acondicionar flujo
Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Numero de Reynolds
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujoj
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Requerimientos de Montaje
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Requerimientos de Montaje
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Limitaciones de Espacio
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Conexiones a Proceso
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Conexiones a Proceso
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Factores críticos en la selección de instrumentación para medición de flujo
SENSOR
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Limpieza de Líneas
La limpieza CIP (Cleaning In-Place – limpieza in situ) es el método habitual dees el método habitual de limpieza de plantas durante procesos de producción donde la higiene es mandataria y suprema
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mandataria y suprema
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SENSOR
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Rango de Medición
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SENSOR
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Exactitud
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SENSOR Recomendación
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GRACIASGRACIAS
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Conferences & Exhibits 4343
Bibliografía
• AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE Manual of Petroleum Measurement• AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE. Manual of Petroleum Measurement
• Instrumentación Industrial, Antonio Creus Sole, 7 Edición.
• Flow Handbook Endress + Hauser• Flow Handbook, Endress + Hauser
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