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Fase 4 Instrumentacin Industrial 18

Diagrama de Proceso e Instrumentacin (P&ID)Trabajo colaborativo No 3

Joe Fernando Bolaos Ramrez

Jorge Orejuela

Jose Edwin Montilla

Universidad Nacional Abierta y a Distancia

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, vlvula, servomecanismo.

Diagrama P&ID

Elementos finales de control

Un elemento final de control es un mecanismo que obedece a la seal de salida proveniente del dispositivo de control automtico encargado de controlar el proceso. El elemento final de control altera el valor de la variable manipulada en respuesta a la seal enviada por el dispositivo de control

Vlvulas de Control

Su funcin es la de variar el caudal del fluido sujeto a control. Esta accin modifica el valor de la variable medida y su comportamiento es anlogo a un orificio de dimetro variable.

Tipos de vlvulas de control

Vlvulas de control: El termino se refiere mas a la funcin que al tipo o tecnologa implicado en la vlvula. Vlvulas de compuerta: Tipo de vlvula que posee una armadura totalmente encerrada con una puerta de forma rectangular o circular en la cual su movimiento es perpendicular a la direccin del flujo. Vlvulas de cono, bola y macho: Este tipo de vlvulas son similares en su funcin. La parte mvil de la vlvula es de forma cnica con una orifico a travs del cual el fluido transita. Vlvulas de globo: Este tipo de vlvulas son utilizadas tanto para control manual como en control automtico. Normalmente esta vlvula puede operar en reversa.

Servomotores

Los servomotores son generalmente motores de corriente continua capaces mediante retro alimentacin de controlar la posicin de su eje y su velocidad, tambin son llamados servos. Sin embargo en aplicaciones industriales podemos encontrar servos de tipo neumtico, hidrulico y manual. En la industria es de amplio uso los servomotores elctricos y neumticos. Aunque los fabricantes se esfuerzan por disear servos con caractersticas equilibradas los dispositivos mas utilizados son los neumticos y los elctricos. Los servos elctricos proporcionan precisin y los servos neumticos velocidad. El principal trabajo de los servomotores es el de accionar las vlvulas de control y suelen ser de tipo neumtico.

El servomotor neumtico funciona gracias a la interaccin diafragma-resorte que sucede en su interior, en la cual el diafragma al sufrir cambios de presin en su recamara empuja el resorte hasta llegar al punto de equilibrio entre la fuerza de la presin ejercida sobre el diafragma y la constante del resorte. Una aparente desventaja es la perdida de energa y esfuerzo que causa la generacin 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 da siguen siendo los mas utilizados.

Los servomotores de tipo elctrico para aplicaciones industriales deben de tener un torque considerable, lo que los hace voluminosos y pesados, aunque su precisin y economa compensa las desventajas anteriores.

Actualmente diferentes fabricantes han sacado al mercado servomotores elctricos con mejoras importantes en cuanto a sus velocidades de respuesta, velocidades de trabajo, torque y consumo. Adems el hecho de poder ser controlados mediante un tren de datos los convierte en opciones muy atractivas para la industria del da de hoy.

Valvula de SelenoideEn nuestros hogares las vlvulas de solenoide o electrovlvulas podemos encontrarlas en nuestras lavadoras. Estos dispositivos son lo que mediante un impulso elctrico permiten el paso de agua en una direccin y permiten el llenado del tanque de nuestro dispositivo lavador de jeans. Las electrovlvulas de uso hogareo e industrial comparten el mismo principio. Las electrovlvulas bsicamente poseen dos componentes que son: un solenoide el cual es un dispositivo que convierte energa elctrica en energa mecnica a travs del accionamiento de un vstago solidario a la vlvula, el cual es empujado por el campo magntico de una bobinaal recibir esta una seal de control. Este tipo de vlvulas presenta una configuracin de normalmente cerrado impidiendo el paso de fluido a travs del canal . Tambin podemos encontrar electrovlvulas del tipo normalmente abiertas

Tipos de acciones en las Vlvulas de controlLas vlvulas de control pueden tener dos tipos de acciones de control

Vlvulas de accin directa

Vlvulas de accin inversa

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

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

Camisa de calefaccin

volante de accionamiento manual

Repetidor

Microrruptores de final d e carrera

Transmisores de posicin

Vlvulas de enclavamiento

Vlvula de carrera ajustable

By-pass

Posicionador

Valvula inteligenteLas vlvulas inteligentes presentan caractersticas de los sistemas embebidos, entre estas caractersticas figuran la presencia de microcontroladores y sensores de diversa ndole. El controlador digital controla todos los aspectos relevantes del proceso de apertura y cerrado de la vlvula, adems posee el hardware necesario para manejar los dispositivos externos necesarios para controlar los mecanismos propios de la vlvula de control

Descripcion de los elementos finales de control encontrados en el diagrama P&DI

Vlvula de paso

Vlvula utilizada para realizar conexin a instrumento

Vlvula de control con regulador de flujo controlada por tren de datos, en montaje para realizar alivio o mantenimiento, de tipo Bypass.

Montaje de vlvulas angulares para realizar conexin a instrumento

Vlvula de control accionada neumticamente con regulador de presin, en montaje de tipo Bypass. Lazo 33a

Vlvula de control accionada neumticamente, en montaje de tipo Bypass con regulador de presin. Lazo 33b

Lazo de controlgraficaDescripcin y funcin en el proceso

31

FV-31: valvula de flujo controlada neumticamente por el controlador FC-31(conexin 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 neumticamente por el controlador proporcional del flujo FFC-41(conexin de datos), controla una entrada de vapor de 600PSI hacia la torre de destilacin C-5.

Valvula de retencion

Motor : en bombas P-10(bomba de agua de alimentacin 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 1000PSI.

35

FV-35: valvula de flujo controlada neumticamente por el rele FY-35, controla el flujo de extraccin lateral de la torre de destilacin C-5.

34

FV-34: valvula de flujo controlada neumticamente por el controlador FC-34(conexin de datos), controla el flujo de salida de producto destilado.

Valvula de seguridad calibrada a 55 libras en cabeza de torre de destilacin.

37

FV-37: valvula de flujo controlada neumticamente .

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

33

PV-33b: vlvula de presin controlada neumticamente por el rele PY-33b, controla la presion de salida de cabeza de tore de destilacion C-5.

33

PV-33: valvula de presin controlada neumticamente por el rele PY-33b.

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 3 Conexin a instrumento

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 4: Como conexin a instrumento

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 5 Montaje de tipo Bypass

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 6: Montaje de tipo Bypass

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 9 Montaje de tipo Bypass

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 10: Montaje de tipo Bypass

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 7 Vlvulas de tipo angular

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 8: Vlvulas angulares en lazo 32

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 11 Montaje de tipo Bypass

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 12: Montaje de tipo Bypass

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 1 Vlvula de lnea

Ilustracin SEQ "Ilustracin" \*Arabic 2: Vlvula de paso

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