Medidores y Control de Presion

7/25/2019 Medidores y Control de Presion

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Presin

Experiencia de Torricelli

Tipos de Medidores de Presin

Medidas de presin

Elementos mecnicos

Elementos neumticos

Elementos Electromecnicos Electrnicos

Elementos Electrnicos de Vaco

Planta de Hipoclorito de sodio

Anexo

Conclusin

Bibliografa

Introduccin

Elcontrol de lapresin en losprocesos industriales da condiciones de operacin seguras.

Cualquier recipiente o tubera posee cierta presin mxima de operacin y deseguridad

variando este, de acuerdo con el material y laconstruccin.Las presiones excesivas no solo

pueden provocar la destruccin del equipo, si no tambin puede provocar la destruccin del

equipo adyacente y ponen alpersonal en situaciones peligrosas, particularmente cuando estn

implcitas, fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de

gran precisin con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema.

Por otro lado, la presin puede llegar a tener efectos directos o indirectos en elvalor de las

variables delproceso (como la composicin de una mezcla en el proceso dedestilacin). En

tales casos, su valor absoluto medio o controlado con precisin de gran importancia ya que

afectara la pureza de losproductos ponindolos fuera de especificacin.

La presin puede definirse como unafuerza por unidad de rea o superficie, en donde para lamayora de los casos se mide directamente por suequilibrio directamente con otra fuerza,

conocidas que puede ser la de una columna liquida un resorte, un embolo cargado con un

peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una

deformacin cualitativa cuando se le aplica la presin.

Tenemos que:

Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar" del men superior

La relacin de los diferentes tipos de presin se expresa en la figura siguiente:

Para ver el grfico seleccione la opcin "Descargar"
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Presin Absoluta

Es la presin de un fluido medido con referencia al vaco perfecto o cero absoluto. La presin

absoluta es cero nicamente cuando no existe choque entre las molculas lo que indica que la

proporcin de molculas enestado gaseoso o lavelocidad molecular es muy pequea. Ester

termino se creo debido a que la presin atmosfrica varia con la altitud y muchas veces losdiseos se hacen en otros pases a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un

termino absoluto unifica criterios.

Presin Atmosfrica

El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando

sobrela tierra,quiere decir que estamos sometidos a una presin (atmosfrica), la presin

ejercida por laatmsfera de latierra,tal como se mide normalmente por medio del barmetro

(presin baromtrica). Al nivel del mar o a las alturas prximas a este, el valor de la presin es

cercano a 14.7 lb/plg2 (101,35Kpa), ,disminuyendo estosvalores con la altitud.

Presin Manomtrica

Son normalmente las presiones superiores a la atmosfrica, que se mide por medio de un

elemento que se define la diferencia entre la presin que es desconocida y la presin

atmosfrica que existe, si el valor absoluto de la presin es constante y la presin atmosfrica

aumenta, la presin manomtrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequea

mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante, es

evidente que el valor absoluto de la presin puede abstenerse adicionando el valor real de la

presin atmosfrica ala lectura del manmetro.

La presin puede obtenerse adicionando el valor real de la presin atmosfrica a lalectura del

manmetro.

Presin Absoluta = Presin Manomtrica + Presin Atmosfrica.

Vaco

Se refiere a presiones manomtricas menores que la atmosfrica, que normalmente se miden,

mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la

atmosfrica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presin atmosfrica

existente.Los valores que corresponden al vaco aumentan al acercarse al cero absoluto y por

lo general se expresa a modo de centmetros demercurio (cmHg), metros deagua,etc.

De la misma manera que para las presiones manomtricas, las variaciones de la presin

atmosfrica tienen solo un efecto pequeo en las lecturas del indicador de vaco.

Sin embargo, las variaciones pueden llegar a ser de importancia, que todo el intervalo hasta

llegar al cero absoluto solo comprende 760 mmHg.

Medida de la presin. Manmetro

Para medir la presin empleamos un dispositivo denominado manmetro. Como A y B estn a

la misma altura la presin en A y en B debe ser la misma. Por una rama la presin en B es
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debida algas encerrado en el recipiente. Por la otra rama la presin en A es debida a la presin

atmosfrica ms la presin debida a la diferencia de alturas del lquido manomtrico.

p=p0+gh


Experiencia de Torricelli

Para medir la presin atmosfrica, Torricelli emple un tubo largo cerrado por uno de sus

extremos, lo llen de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio

descendi hasta una altura h = 0.76 m al nivel del mar. Dado que el extremo cerrado del tubo

se encuentra casi al vaco p = 0, y sabiendo ladensidad del mercurio es 13.55 g /cm3 13550

kg/m3 podemos determinar el valor de la presin atmosfrica.


Tipos de Medidores de Presin

Los instrumentos paramedicin de presin pueden serindicadores,registradores,

transmisores y controladores, y pueden clasificarse de acuerdo a lo siguiente:


Tipo de Manmetro Rango de Operacin

M. de Ionizacin 0.0001 a 1 x 10-3 mmHg ABS

M. de Termopar 1 x 10-3 a 0.05 mmHg

M. de Resistencia 1 x 10-3 a 1 mmHg

M. Mc. Clau 1 x 10-4 a 10 mmHg

M. de Campana Invertida 0 a 7.6 mmH2O

M. de Fuelle Abierto 13 a 230 cmH2O

M. de Cpsula 2.5 a 250 mmH2O

M. de Campana de Mercurio (LEDOUX) 0 a 5 mts H2O

M. "U" 0 a 2 Kg/cm2

M. de Fuelle Cerrado 0 a 3 Kg/cm2

M. de Espiral 0 a 300 Kg/cm2
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M. de Bourdon tipo "C" 0 a 1,500 Kg/cm2

M. Medidor de esfuerzos (stren geigs) 7 a 3,500 Kg/cm2

M. Helicoidal 0 a 10,000 Kg/cm2

MEDIDAS DE PRESION

Unidades y clases de presin

La presin es una fuerza por unidad de superficie y puede expresarse en unidades tales como

pascal,bar, atmosferas, kilogramos por centmetro cuadrado y psi (libras por pulgada

cuadrada). En lSistema Internacional (S.I.) esta normalizada en pascal de acuerdo con las

Conferencias Generales de Pesas y Medidas que tuvieron lugar en Paris en octubre de 1967 y

1971, y segn la Recomendacin Internacional nmero 17, ratificada en la IIIConferencia

General de laOrganizacin Internacional deMetrologia Legal. El pascal es 1newton por metrocuadrado (1 N/m), siendo el newton la fuerza que aplicada a un cuerpo.

Tabla 1 de unidades de presin

de masa 1 kg, le comunica una aceleracin de 1 m/s . Como el pascal es una unidad muy

pequea, se emplean tambin el kilopascal (1 kPa = 10 bar), el megapascal (1 MPa = 10 bar) y

el gigapascal (1 GPa = 10 000 bar). En laindustria se utiliza tambin el bar (1 bar = 10^ 5 Pa =

1,02 kg/cm. cuadrado) y el kg/CM2, Si bien esta ltima unidad, a pesar de su uso todava muy

extendido, se emplea cada vez con menos frecuencia.

En la tabla 1. figuran las equivalencias entre estas unidades.

La presin puede medirse en valores absolutos o diferenciales. En la figura 1.1 se indican las

clases de presin que los instrumentos miden comnmente miden en lasindustrias.
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Figura 1.1 Clases de Presion

La presion absoluta mide con relacin al cero absoluto de presin (puntos A y A' de la figura

1.1).

La presin atmosfrica es la presin ejercida por laatmosfera terrestre medida mediante un

barometro. A nivel del mar, esta presin es proxima a 760 mm (29,9 pulgadas) de mercurio

absolutas o 14,7 psia (libras por pulgada cuadrada absolutas) y estos valores definen la presin

ejercida por la atmosfera estandar.

La presin relativa es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presin

absoluta y la atmosferica del lugar donde se efecta la medicin (punto B de la figura). Hay

que sealar que al aumentar o disminuir la presin

atmosfrica, disminuye o aumenta respectivamente la presin leda (puntos

(B yB'), si bien ello es despreciable al medir presiones elevadas.

La presin diferencial es la diferencia entre dos presiones, puntos C y C'. El vaco es la

diferencia de presiones entre la presin atmosfrica existente y la presin absoluta, es decir,

es la presin medida por debajo de la atmosfrica(puntos D, D' y D"). Viene expresado en mm

columna de mercurio, mm columna de agua o pulgadas de columna de agua. Las variaciones

de la presin atmosfrica influyen considerablemente en las lecturas del vaco.

El campo de aplicacin de los medidores de presin es amplio y abarca desde valores muybajos (vaco) hasta presiones de miles de bar. En anexo 1 pueden verse los tipos de

instrumentos y su campo de aplicacin.

Los instrumentos de presin se clasifican en tresgrupos:mecnicos, neumticos,

electromecnicos y electrnicos.

Elementos mecnicos

Se dividen en:
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Elementos primarios de medida directa que miden la presin comparndola con la ejercida por

un liquido de densidad y altura conocidas (barmetro de cubeta, manmetro de tubo en U,

manmetro de tubo inclinado, manmetro de toro pendular, manmetro de campana), y .

Elementos primarios elsticos que se deforman por la presin interna del fluido que contienen.

Los elementos primarios elsticos mas empleados son: el tubo Bourdon, el elemento en

espiral, el helicoidal, el diafragma y el fuelle.

El tubo Bourdon es un tubo de seccin elstica que forma un anillo casi completo, cerrado por

un extremo. AI aumentar la presin en el interior del tubo, ste tiende a enderezarse y el

movimiento es transmitido a la aguja indicadora, por un sector dentado y un pin. La Iey de

deformacin del tubo Bourdon es bastante compleja y ha sido determinada empricamente a

travs de numerosas observaciones yensayos en varios tubos.

El material empleado normalmente en el tubo Bourdon es deacero inoxidable, aleacin de

cobre oaleaciones especiales como hastelloy y monel.

El elemento en espiral se forma arrollando el tubo Bourdon en forma de espiral alrededor de

un eje comn, y el helicoidal arrollando mas de una espira en forma de h1ice. Estos

elementos proporcionan un desplazamiento grande del extremo libre y por ello, son ideales

para los registradores.

El diafragma consiste en una o varias capsulas circulares conectadas rigidamente entre si por

soldadura,de forma que al aplicar presin, cada capsula se deforma y la suma de los pequeos

desplazamientos es amplificada por unjuego de palancas. El sistema se proyecta de tal modo

que, al aplicar presin, el movimiento se aproxima a una relacion lineal en un intervalo demedida lo mas amplio posible con un minimo de histresis y de desviacin permanente en el

cero del instrumento.

El material del diafragma es normalmente aleacion de niquel o inconel x. Se utiliza para

pequeas presiones.

El fuelle es parecido al diafragma compuesto, pero de una sola pieza flexible axialmente, y

puede dilatarse o contraerse con un desplazamiento considerable.

Hay que sealar que los elementos de fuelle se caracterizan por su larga duracin, demostrada

en ensayos en los que han soportado sin deformacin alguna millones de ciclos de flexin. El

material empleado para el fuelle es usualmente bronce fosforoso y el muelle es tratado

trmicamente para mantener fija su constante de fuerza por unidad de compresin. Se

emplean para pequeas presiones.

Los medidores de presin absoluta consisten en un conjunto de fuelle y muelle opuesto a un

fuelle sellado al vacio absoluto. El movimiento resultante de la unin de los dos fuelles

equivale a la presin absoluta del fluido. El material empleado para los fuelles es latn o acero

inoxidable. Se utilizan para la medida exacta y el control preciso de bajas presiones, a las que

puedan afectar las variaciones en la presin atmosfrica. Por ejemplo, en el caso de emplear

un vacuometro para elmantenimiento de una presin absoluta de 50 mm de mercurio en una
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columna de destilacin, el punto de consigna seria de 710 mm, con una presin atmosfrica de

760 mm. Si la presin atmosfrica cambiase a 775 mm cl vacuometro indicara: 710 + 15 = 725

mm con lo cual la presin absoluta en la columna sera controlada a 50 + 15 = 65 mm, es decir,

a un 30 % ms de la deseada.

En la medida de presiones de fluidos corrosivos pueden emplearse elementos primarioselsticos conmateriales especiales en contacto directo con el fluido. Sin embargo, en la

mayora de los casos es ms econmico utilizar un fluido de sello cuando l fluido es altamente

viscoso y obtura el elemento (tubo Bourdon, por ejemplo), o bien, cuando latemperatura del

proceso es demasiado alta. Tal ocurre en la medicin de presin del vapor de agua en queel

agua condensada asla el tubo Bourdon de la alta temperatura del vapor figura 1.2 a.

Se emplean asimismo sellos volumtricos de diafragma y de fuelle figura b y c que contienen

un liquido incompresible para la transmisin de la presin.

Figura 1.2 Tipos de Sellos

En la tabla 2 pueden verse las caractersticas de los elementos mecnicos descritos.

Tabla 2 elementos mecanicos
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Elementos neumticos

Como elementos neumticos consideramos los instrumentos transmisores neumaticos

Transmisores neumticos

Los transmisores neumticos se basan en el sistema tobera-obturador que convierte el

movimiento del elemento de medicin en una sealneumtica.

El sistema tobera-obturador consiste en un tubo neumtico aumentado a una presin

constante P,,, con una reduccin en su salida en forma de tobera, la cual puede ser obstruida

por una lmina llamada obturador cuya posicin depende del elemento de medida. En la figura2.1 se presenta el conjunto.

Figura 2.1 Sistema tobera-obturador

El aire dealimentacin de presin normalizada 1,4 bar (20 psi) pasa por la restriccin R y llena

elvolumen cerrado V escapndose a la atmsfera por la tobera R,. sta tiene un dimetro muy

pequeo, de unos 0,25-0,5 mm, mientras que la restriccin R tiene un dimetro alrededor de

0,1 mm. Con el obturador abierto la presin posterior remanente es de unos 0,03 bar, lo cual

indica que la relacin de presiones diferenciales a travs de la restriccin R es de 1,4/0,03 =-=

50 veces. Elconsumo de aire del conjunto tobera-obturador es relativamente pequeo, delorden de 3 NI/min.
http://www.monografias.com/trabajos13/genenerg/genenerg.shtmlhttp://www.monografias.com/Salud/Nutricion/http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/consumo-inversion/consumo-inversion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/Salud/Nutricion/http://www.monografias.com/trabajos13/genenerg/genenerg.shtml


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El escape de aire a travs de la tobera depende de la posicin del obturador, es decir, del valor

de x. Debido a este escape, el volumen V se encontrar a una presin P, intermedia entre P, y

la presin atmosfrica. En efecto: para x = 0 el obturador tapa casi totalmente a la tobera, con

lo cual no hay escape de aire a la atmsfera y P, llega a ser casi igual a la presin P, del aire de

alimentacin: para x relativamente grande el obturador est bastante separado de la tobera y

no limita el escape a la atmsfera siendo la presin P, prxima a la atmosfrica.

En la figura 2.2 se representa una tobera ejerce una fuerza sobre el obturador F P, X S que

tiende a desplazarlo. Esta curva de respuesta tpica de un sistema tobera-obturador, pudiendo

verse que la misma no es lineal.

El aire que se escapa de la fuerza debe hacerse despreciable con relacin a la fuerza del

elemento de medida que posiciona el obturador.

Con este objeto, en el amplificador de dos etapas se utiliza slo una parte reducida de la curva,

y se disminuye adems la seccin de la tobera a dimetros muy pequeos de 0,1 a 0,2 mm (nose consideran dimetros ms pequeos para evitar que la tobera se tape por suciedad del

aire). De este modo, la parte reducida de la curva puede aproximarse a una lnea recta con lo

cual se consigue una relacin prcticamente lineal entre el valor de la variable y la seal

transmitida.

Figura 2.2 Curva de respuesta de un sistema tobera-obturador

Como la restriccin fija R es 3 a 4 veces menor que la tobera R,; slo pasa por la misma un

pequeo caudal de aire, por lo cual, el volumen V debe ser tan reducido como sea posible para

obtener untiempo de respuesta del sistema inferior al segundo.

La vlvula piloto (amplificador neumtico) empleada en el amplificador de dos etapas figura

2.3 cumple las siguientesfunciones:

1. Aumento del caudal de aire suministrado, o del caudal de escape para conseguir tiempos de

respuesta inferiores al segundo.
http://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/mafu/mafu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos901/evolucion-historica-concepciones-tiempo/evolucion-historica-concepciones-tiempo.shtml


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2. Amplificacin de presin (ganancia) que suele ser de 4 a 5, en general, para obtener as la

seal neumtica estndar 3-15 psi (0,2-1 bar).

Figura 2.3 Bloque amplificador de dos etapas

En la vlvula piloto con realimentacin, sin escape continuo (fig. 2.4 a), la presin posterior P,

de la tobera acta sobre la membrana de superficie S, mientras que la presin de salida Po lo

hace sobre la membrana S2. El conjunto mvil de las dos membranas tiende al equilibrio y

cuando ste se establece se verifica la siguiente ecuacin:

Pl - SI = PO ' S2

La relacin

K. = P0 = S1

P1 S2

es el factor de amplificacin o de ganancia de la vlvula piloto.

En la posicin de equilibrio y ante un aumento de la presin posterior P1 de la tobera, el aire

de alimentacin entra en la vlvula aumentando el valor de Po. Por el contrario, si P1

disminuye, el aire contenido en el receptor escapa a travs del orificio de escape, con lo cual

Po baja. Entre estas dos reacciones del sistema existe una zona muerta debida a la histresis

mecnica de las partes moviles que esta representada en la curvas caracteristicas de presion y

caudal de la vlvula en las figuras 2.4 c y d.
http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml


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Figura 2.4 (a,b,c)

El sistema descrito compuesto por el conjunto tobera-obturador y la vlvula piloto presenta

todava las siguientes desventajas:

- Las variaciones en la presin del aire de alimentacin influyen en la seal de salida.

-Las vibraciones que pueden existir en el proceso influyen en el juego mecnico entre el

obturador y el elemento de medida y dan lugar a pulsaciones en la seal de salida, ya que el

factor de amplificacin del sistema tobera-obturador es muy grande.

Estos inconvenientes se evitan disminuyendo la ganancia del conjunto por realimentacin

negativa de la seal posterior de la tobera P, sobre el obturador. Se utilizan as tressistemas de

transmisin, el transmisor de equilibrio de movimientos, el de equilibrio de fuerzas y el de

equilibrio de momentos.

Transmisor de equilibrio de movimientos
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El transmisor de equilibrio de movimientos (fig. 2.5) compara el movimiento del elemento de

medicin asociado al obturador con un fuelle de realimentacin de la presin posterior de la

tobera. El conjunto se estabiliza segn la diferencia de movimientos alcanzando siempre una

posicin de equilibrio tal que existe una correspondencia lineal entre la variable y la seal de

salida. Hay que sealar que en este tipo de transmisores, las palancas deben ser livianas, pero

bastante fuertes para que no se doblen.

Fig. 2.5 Transmisor de equilibrio de movimientos.

Estos instrumentos se utilizan, en particular, en la transmisin de presin y temperatura

donde los elementos de medida tales como tubos Bourdon, manmetros de fuelle, elementos

de temperatura de bulbo y capilar son capaces de generar un movimiento amplio, sea

directamente o bien a travs de palancas con la suficiente fuerza para eliminar el error de

histresis que pudiera producirse. Si la fuerza disponible es pequea, aparte de la histresis, el

tiempo necesario para el movimiento es grande y el transmisor es lento en responder a los

cambios de la variable. En este caso, se acude a los transmisores de equilibrio de fuerzas en los

que bsicamente el elemento primario de medida genera una fuerza que se equilibra con otraigual y opuesta producida por el transmisor.

Transmisor de equilibrio de fuerzas

En la figura 2.6 puede verse que el elemento de medicin ejerce una fuerza en el punto A

sobre la palanca AC que tiene su punto de apoyo en D. Cuando aumenta la fuerza ejercida por

el elemento de medicin, la palanca AC se desequilibra, tapa la tobera, la presin aumenta y el

diafragma ejerce una fuerza hacia arriba alcanzndose un nuevo equilibrio. Hay que sealar,

como se ha dicho, que en este transmisor los movimientos son inapreciables.


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Fig. 2.6. Transmisor de equilibrio de fuerzas.

Como elementos neumticos consideramos los instrumentos transmisores neumaticos cuyo

elemento de medida es la presion adecuado al campo de medida correspondiente. El tipo de

transmisor queda establecido por el campo de medida del elemento segun el anexo 1. Por

ejemplo, un transmisor de 0-20 kg/cm2 utilizar un transmisor de equilibrio de fuerzas de tuboBourdon mientras que uno de 3-15 psi ser de equilibrio de movimientos con elemento de

fuelle.

Elementos Electromecnicos Electronicos

Los elementos electromecnicos de presin utilizan un elemento mecnico elstico combinado

con un transductor elctrico que genera la seal elctrica correspondiente. El elemento

mecnico consiste en un tubo Bourdon, espiral, helice, diafragma, fuelle o una combinacin de

los mismos que, a traves de un sistema de palancas convierte la presin en una fuerza o en un

desplazamiento mecnico.

Los elementos electromecnicos de presin se clasifican segun el principio de funcionamiento

en los siguientes tipos:

Transmisores electrnicos de equilibrio de fuerzas:

Resistivos.

Magnticos

Capacitivos.

Extensomtricos.

Piezoelctricos.

Transmisores electrnicos de equilibrio de fuerzas

En el anexo 2 est representado un transmisor de este tipo . En este instrumento el elemento

mecnico de medicin (tubo Bourdon, espiral, fuelle ... ) ejerce una fuerza sobre una barra

rigida del transmisor.

Para cada valor de la presin, la barra adopta una posicin determinada excitndose untransductor de desplazamiento tal como un detector de inductancia, un transformador

diferencial o bien un detector fotoelctrico. Un circuito oscilador asociado con cualquiera de

estos detectores alimenta una unidad magntica y la fuerza generada reposiciona la barra de

equilibrio de fuerzas. Se completa asi un circuito de realimentacin variando la corriente de

salida en forma proporcional al intervalo de presiones del proceso.

En el transmisor de equilibrio de fuerzas con detector fotoelctrico (anexo 2 c), la barra rgida

tiene en su extremo una ventanilla ranurada que interrumpe total o parcialmente un rayo de

luz que incide en una c1ula fotoelctrica de dos elementos. Esta c1ula forma parte de un

circuito de puente de Wheatstone autoequilibrado y, por lo tanto, cualquier variacin depresin que cambie la barra de posicin, mover la ventana ranurada y desequilibrar el
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puente. La seal diferencial que se produce en los dos elementos de la ce1ula es amplificada y

excita un servomotor. ste, al girar, atornilla una varilla roscada la cual comprime un resorte

de realimentacin que a su vez aprieta la barra de equilibrio de fuerza con una fuerza tal que

compensa la fuerza desarrollada por el elemento de presin.De este modo, el sistema se

estabiliza en una nueva posicin de equilibrio.

Este transmisor dispone de un contador ptico-mecnico acoplado al servomotor que seala

los valores de presin en una pantalla exterior.

Los transductores electrnicos de equilibrio de fuerzas se caracterizan por tener un

movimiento muy pequeo de la barra de equilibrio, poseen realimentacin, unaelasticidad

muy buena y un nivel alto en la seal de salida. Por suconstitucinmecnica presentan un

ajuste del cero y del alcance (span) complicado y un alta sensibilidad a vibraciones y su

estabilidad en el tiempo es de media a pobre.

Su intervalo de medida corresponde al del elemento mecnico que utilizan (tubo Bourdon,espiral, fuelle, diafragma ... ) y su precisin es del orden de 0,5 - 1 %

Transductores resistivos

Constituyen, sin duda, uno de los transmisores elctricos ms sencillos. Consisten en un

elemento elstico (tubo Bourdon o capsula) que varia laresistencia ohmica de un

potencimetro enfuncin de la presin. El potencimetro puede adoptar la forma de un solo

hilo continuo o bien estar arrollado a una bobina siguiendo un valor lineal o no de resistencia.

Existen varios tipos de potencimetro segun sea el elemento de resistencia: potencimetros

de grafito, de resistencia bobinada, de pelicula metlica y deplastico moldeado. En la figura

3.1 puede verse un transductor resistivo representativo que consta de un muelle de

referencia, el elemento de presin y un potencimetro de precisin. El muelle de referencia es

elcorazn del transductor ya que su desviacin al comprimirse debe ser unicamente una

funcin de la presin y adems debe ser independiente de la temperatura, de la aceleracin y

de otros factores ambientes externos.

Figura 3.1 Transductor resistivo

El movimiento del elemento de presin se transmite a un brazo movil aislado que se apoya

sobre el potencimetro de precisin. Este esta conectado a un circuito de puente de

Wheatstone.
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Los transductores resistivos son simples y su seal de salida es bastante potente como para

proporcionar una corriente de salida suficiente para el funcionamiento de los instrumentos de

indicacin sin necesidad de amplificacin. Sin embargo, son insensibles a pequeos

movimientos del contacto del cursor, muy sensibles a vibraciones y presentan una estabilidad

pobre en el tiempo.

El intervalo de medida de estos transmisores corresponde al elemento de,

presin que utilizan (tubo Bourdon, fuelle ... ) y vara en general de 0-0,1 a 0-300 kg/cm. La

precisin es del orden de 1-2 %

Transductores magnticos

Se clasifican en dos grupos segn el principio de funcionamiento. a) Transductores de

inductancia variable figura 3.2 en los que el desplazamiento de un nucleo movil dentro de una

bobina aumenta la inductancia de esta en forma casi proporcional a la porcin metlica del

nucleo contenida dentro de la bobina.

Figura 3.2 Transductor de inductancia variable.

El devanado de la bobina se alimenta con unacorriente alterna y la f.e.m. de autoinduccin

generada se opone a la f.e.m. de alimentacin, de tal modo que al ir penetrando el ncleo

mvil dentro de la bobina la corriente presente en el circuito se va reduciendo por aumentar la

f.e.m. de autoinduccin.

El transformador diferencial estudiado en los transmisores electrnicos de equilibrio de

fuerzas es tambin un transductor de inductancia variable, si bien, en lugar de considerar una

sola bobina con un ncleo mvil, se trata de tres bobinas en las que la bobina central o

primaria es alimentada con una corriente alterna y el flujo magntico generado induce

tensiones en las otras dos bobinas, con la particularidad de que si el ncleo esta en el centro,

las dos tensiones son iguales y opuestas y si se desplaza a la derecha o a la izquierda, las

tensiones son distintas.

Es decir, que el transformador diferencial es ms bien un aparato de relacin de inductancias.
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Los transductores de inductancia variable tienen las siguientes ventajas: no producen

rozamiento en la medicin, tienen una respuesta lineal, son pequeos y de construccin

robusta y no precisan ajustes criticos en el montaie. Su precisin del orden de 1 %.

b) Los transductores de inductancia variable figura 3.3 consisten en un imn permanente o un

electroimn que crea un campo magntico dentro del cual se mueve una armadura dematerial magntico.

El circuito magntico se alimenta con una fuerza magnetomotriz constante

con lo cual al cambiar la posicin de la armadura vara la reluctancia y por lo

tanto el flujo magntico. Esta variacin del flujo da lugar a una corriente inducida en la bobina

que es, por tanto, proporcional al grado de desplazamiento de la armadura mvil.

Figura 3.3 Transductor de inductancia variable

El movimiento de la armadura es pequeo (del orden de un grado como mximo en armaduras

giratorias) sin contacto alguno con las partes fijas, por lo cual no existen rozamientos

eliminndose la histresis mecnica tpica de otros instrumentos.Los transductores de

reluctancia variable presentan una alta sensibilidad a las vibraciones, una estabilidad media en

el tiempo y son sensibles a la temperatura. Su precisin es del orden de 0,5 %.

Ambos tipos de transductores posicionan el ncleo o la armadura mviles con un elemento de

presin (tubo Bourdon, espiral ... ) y utilizancircuitos e1ctricos bobinados de puente de

inductancias de corriente alterna.

Transductores capacitivos

Se basan en la variacin de capacidad que se produce en un condensador al desplazarse una

de sus placas por la aplicacin de presin figura 3.4. La placa mvil tiene forma de diafragma y

se encuentra situada entre dos placas fijas. De este modo se tienen doscondensadores uno de

capacidad fija o de referencia y el otro de capacidad variable, que pueden compararse en

circuitos oscilantes o bien en circuitos de puente de Wheatstone alimentados con corriente

alterna.
http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuitohttp://www.monografias.com/trabajos/compelectropas/compelectropas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/compelectropas/compelectropas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuito


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Los transductores capacitivos se caracterizan por su pequeo tamao y su construccin

robusta, tienen un pequeo desplazamiento volumtrico y son adecuados para medidas

estticas y dinmicas. Su seal de salida es dbil por lo que precisan de amplificadores con el

riesgo de introducir errores en la medicin. Son sensibles a las variaciones de temperatura y a

las aceleraciones transversales y precisan de un ajuste de los circuitos oscilantes y de los

puentes de c.a. a los que estan acoplados.

Figura 3.4 Transductor capacitivo

Su intervalo de medida es relativamente amplio, entire 0,05-5 a 0,5-600 bar y su precisin es

del orden de 0,2 a 0,5 %.

Galgas extensomtricas

Se basan en la variacin de longitud y de dimetro, y por lo tanto de resistencia, que tiene

lugar cuando un hilo de resistencia se encuentra sometido a una tensin mecnica por laaccin de una presin.

Existen dos tipos de galgas extensomtricas: galgas cementadas figura 3.5 formadas por varios

bucles de hilo muy fino que estn pegados a una hoja base decermica,papel oplstico,y

galgas sin cementar en las que los hilos de resistencia descansan entre un armazn fijo y otro

mvil bajo una ligera tensin inicial.

Figura 3.5 Galga cementada y Galga sin cementar

En ambos tipos de galgas, la aplicacin de presin estira o comprime los hilos segun sea ladisposicin que el fabricante haya adoptado, modificando pues la resistencia de los mismos.
http://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/ladrillocolomb/ladrillocolomb.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/plasti/plasti.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/ladrillocolomb/ladrillocolomb.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/categoria-accion/categoria-accion.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/ripa/ripa.shtml


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La galga forma parte de un puente de Wheatstone figura 3.6 y cuando est sin tensin tiene

una resistencia e1ctrica deterrninada. Se aplica al circuito una tensin nominal tal que la

pequea corriente que circula por la resistencia crea una caida de tensin en la misma y el

puente se equilibra para estas condiciones.

Cualquier variacin de presin que mueva el diafragma del transductor cambia la resistenciade la galga y desequilibra el puente.

El intervalo de medida de estos transductores vara de 0-0,6 a 0-10 000 bar y su precisin es

del orden de 0,5%

Figura 3.6 Puente de Wheatstone para galga extensomtrica.

Unainnovacin de la galga extensomtrica la constituyen los transductores de presin de

silicio difundido. Consisten en un elemento de silicio situado dentro de una cmara

conteniendo silicona que est en contacto con el proceso a travs de un diafragma flexible. El

sensor est fabricado a partir de un monocristal de silicio en cuyo seno se difunde boro para

formar varios puentes de Wheatstone constituyendo as una galga extensomtrica

autocontenida. El espesor del sensor determina el intervalo de medida del instrumento.

El sensor con su puente Wheatstone incorporado forma parte del circuito de la figura 3.7
http://www.monografias.com/trabajos34/innovacion-y-competitividad/innovacion-y-competitividad.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/innovacion-y-competitividad/innovacion-y-competitividad.shtml


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Figura 3.7 Transductor de presin de silicio difundido

Cuando no hay presin, las tensiones El y E2 son iguales y, al aplicar la presin del proceso Rb y

Rc, disminuyen su resistencia y Ra y Rd la aumentan dando lugar a cadas de tensin distintas y

a una diferencia entre El y E2.

Esta diferencia se aplica a un amplificador diferencial de alta ganancia que controla un

regulador de corriente variable. Un margen de corriente continua de 3 a 19 mA con 1 mA del

puente produce una seal de salida de 4 a 20 mA c.c. Esta corriente circula a travs de la

resistencia de realimentacin Rfb y produce una cada de tensin que equilibra el puente.

Como esta cada es proporcional a Rfb esta resistencia fija el intervalo de medida (span) del

transductor. El cero del instrumento se vara intercalandoresistencias fijas en el brazo

izquierdo del puente (cero basto) y un potencimetro en el brazo derecho (cero fino).

La adicin de unmicroprocesador permite aadir al instrumento al hacerposible funciones adicionales, tales como la compensacin de

Temperaturaambiente,proporcionando un aumento de la precisin de la medida, en

particular si la seal de salida del instrumento es enteramente digital en lugar de la analgica

de 4-20 mA c.c.

El intervalo de medida de los transductores de silicio difundido vara de 0-2

a 0-600 bar, con una precisin del orden de 0,2 %.

Las galgas extensomtricas pueden alimentarse con c.c. o c.a. Tienen una respuestafrecuencial excelente y pueden utilizarse en medidas estticas y dinmicas. Presentan una

compensacin de temperatura relativamente fcil y generalmente no son influidas por campos

magnticos. Con excepcin de las galgas de silicio difundido poseen las siguientes desventajas:

seal de salida dbil, pequeo movimiento de la galga, alta sensibilidad a vibraciones y

estabilidad dudosa a lo largo del tiempo de funcionamiento. La galga de silicio difundido tiene

la ventaja adicional de estar en contacto directo con el proceso sin mecanismos intermedios

de medicin de la presin pudiendo as trabajar correctamente aunque el fluido se deposite

parcialmente sobre el diafragma del elemento ya que mide directamente la presin del fluido y

no la fuerza que ste hace sobre el diafragma.

Transductores piezoelctricos
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Los elementos piezoelctricos figura 3.8 son materiales cristalinos que, al deformarse

fisicamente por la accin de una presin, generan una seal elctrica. Dos materiales tpicos

en los transductores piezoelctricos son el cuarzo y el titanato de bario, capaces de soportar

temperaturas del orden de 150 C enservicio continuo y de 230 C en servicio intermitente.

Figura 3.8 Transductor piezoelectrico

Son elementos ligeros, de pequeo tamao y de construccin robusta. Su seal de respuesta a

una variacin de presin es lineal y son adecuados para medidas dinmicas, al ser capaces de

respuestas frecuenciales de hasta un milln de ciclos por segundo. Tienen la desventaja de ser

sensibles a los cambios en la temperatura y de experimentar deriva en el cero y precisar ajuste

de impedancias en caso de fuerte choque. Asimismo, su seal de salida es relativamente dbil

por lo que precisan de amplificadores y acondicionadores de seal que pueden introducir

errores en la medicin.

En el tabla 3 pueden verse las caracteristicas de los elementos electromecanicos descritos.

Elementos Electrnicos de Vacio

Los transductores electrnicos de vacio se emplean para la medida de alto vaco, son muy

sensibles y se clasifican en los siguientes tipos:

Mecnicos Fuelle y lonizacin Filamento caliente

Difragma Ctodo fro
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Radiacion

Medidor McLeod -

Trmicos Termopar

Pirani

Bimetal

Transductores mecnicos de fuelle y de diafragma

Trabajan en forma diferencial entre la presin atmosfrica y la del proceso. Pueden estar

compensados con relacin a la presin atmosfrica y calibrados en unidades absolutas. Al ser

dispositivos mecnicos, las fuerzas disponibles a presiones del gas muy bajas son tan pequeas

que estos instrumentos no son adecuados para la medida de alto vaco estando limitados a

valores de 1 mm Hg abs. Pueden llevar acoplados transductores e1ctricos del tipo de galgaextensomtrica o capacitivos.

Medidor McLeod

Se utiliza como aparato de precisin en la calibracin de los restantes instrumentos. Se basa en

comprimir unamuestra del gas de gran volumen conocido a un volumen ms pequeo y a

mayor presin mediante una columna de mercurio en un tubo capilar.

La presin del gas se deduce aplicando la Iey de Boyle-Mariotte. Su intervalo de medida es de

5-10 ^ -5 mm Hg.

Transductores trmicos

Se basan en el principio de la proporcionalidad entre la energa disipada desde la superficie

caliente de un filamento calentado por una corriente constante y la presin del gas ambiente

cuando el gas est a bajas presiones absolutas.

El transductor trmico de termopar contiene un filamento en V que lleva incorporado un

pequeo termopar figura 3.9. AI pasar una corriente constante a travs del filamento, su

temperatura es inversamente proporcional a la presin absoluta del gas. La f.e.m. generada

por el termopar indica la temperatura del filamento y por lo tanto seala el vaco del

ambiente. Para compensar la temperatura ambiente se emplea una segunda unidad contenida

dentro de un tubo sellado al vaco. La seal de salida diferencial de los dos termopares es

proporcional a la presin.

Las ventajas principales de este tipo de transductor residen en su bajocosto,larga duracin y

confiabilidad. Tiene el inconveniente de ser sensible a la composicin del gas, poseer

caracteristicas no lineales y presentar cl riesgo decombustin si se expone a presin

atmosfrica cuando cl filamento est caliente. Su intervalo de medida es de 0,5-1 0-3 mm Hg.
http://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costohttp://www.monografias.com/trabajos14/impacto-ambiental/impacto-ambiental.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/impacto-ambiental/impacto-ambiental.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/coad/coad.shtml#costohttp://www.monografias.com/trabajos11/tebas/tebas.shtml


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Figura 3.9 transductor termico de termopar

El transductor Pirani Figura 3.10 utiliza un circuito de puente de Wheatstone

Figura 3.10 Transdutor Pirami

que compara las resistencias de dos filamento de tungsteno, uno sellado en alto vaco en un

tubo y el otro en contacto con el gas medido y que por lo tanto pierdecalor por conduccin.

En este transductor es la resistencia del filamento la que refleja la presin en lugar de ser su

temperatura.

El transductor pirami tiene la ventaja de ser compacto y sencillo de funcionamiento, pudiendo

estar a presin atmosfrica sin peligro de combustin. Tiene el inconveniente de que su

calibracin depende de la composicin del gas medido. Su intervalo de medida es de 2-10-3

mm Hg.

El transductor bimetlico Figura 3.11 utiliza una espiral bimetlica calentada por una fuente de

tensin estabilizada. Cualquiercambio de la presin produce una deflexin de la espiral, que a

su vez esta acoplada a un ndice que seala en laescala el vaco. Su intervalo de medida es de

1-10-3 mm Hg.
http://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/dige/dige.shtml#evohttp://www.monografias.com/trabajos6/dige/dige.shtml#evohttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/transf-calor/transf-calor.shtml


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Figura 3.11 Transductor bimetalico

Transductores de ionizacin

Se basan en la formacin de los iones que se producen en las colisiones que existen entre

molculas y electrones ( o bien partculas alfa en el tipo deradiacin ).La velocidad de

formacin de estos iones, es decir la corriente inica, vara directamente con la presin.

El transductor de filamento caliente Figura 3.12 consiste en un tubo electrnico con un

filamento de tungsteno rodeado por una rejilla en forma de bobina, la cual a su vez est

envuelta por una placa colectora. Los electrones emitidos por el filamento caliente se aceleran

hacia la rejilla positiva, pasan a su travs y, en su camino hacia la placa colectora de carga

negativa, algunos colisionan con molculas del gas. La corriente positiva formada es una

funcin del nmero de iones y, por lo tanto, constituye una medida de la presin del gas. Estos

instrumentos son muy delicados y deben manejarse con cuidado. El filamento puede

quemarse si se somete accidentalmente a presiones superiores a 1* 10- mm Hg absolutos.

Estos transductores son muy sensibles y capaces de medir vacos extremadamente altos. Su

seal elctrica de salida es lineal con la presin. Tienen el inconveniente de ser sensibles a la

composicin del gas, de tal modo que en ocasiones el filamento caliente provoca cambios

significativos en su composicin entre el volumen medido y el volumen contenido dentro del

tubo electrnico. El intervalo de medida de estos transductores es de 10-3 a 10-11 mm Hg.

Figura 3.12 Transductor de filamento caliente

El transductor de ctodo fro Figura 3.13 se basa en el principio de la medida de una corriente

inica producida por una descarga de alta tensin. Los electrones desprendidos del ctodo

toman un movimiento en espiral al irse moviendo a travs de un campo magntico en su

camino hacia el nodo. El movimiento en espiral da lugar a que el camino libre medio entre

electrones sea mayor que la distancia entre electrodos. Por consiguiente, aumenta la

posibilidad de colisiones con las molculas del gas presente lo que da lugar a una mayor

corriente inica y de este modo la descarga catdica se mantiene a una presin ms baja, o

sea a un vaco ms alto. Este instrumento no puede vaciarse degases tan rpidamente como el

de filamento caliente, pero es ms robusto y no presenta el problema de la combustin del

filamento. Es susceptible decontaminacin por el mercurio
http://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos10/contam/contam.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/contam/contam.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos/enuclear/enuclear.shtml


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Figura 3.14 Transductor de catodo frio

Y puede provocar la descomposicinqumica de vapores orgnicos a altas tensiones. Su campo

de aplicacin abarca de 10-2 a 10-7 mm Hg con una escala logartmica.

En el transductor de radiacin una fuente deradio sellada produce partculas alfa que ionizan

las molculas de gas en la cmara de vaco. Los iones resultantes se recogen en un electrodo y

generan una corriente que vara directamente con el nmero de molculas en la cmara devaco y que por lo tanto, es proporcional a la presin total del sistema. No incorporando

ningn filamento caliente el instrumento puede exponerse sin daos a presin atmosfrica,

tiene una emisin estable y no es frgil. A muy bajas presiones requiere un preamplificador ya

que las corrientes producidas son muy pequeas, del orden de 10-11 a 10-13 A. Su intervalo de

medida es de 760-10-4 mm Hg.

Figura 3.15 Transductor de radiacion

En la tabla 4 figuran las caractersticas de los transductores electrnicos de vaco descritos.
http://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/radio/radio.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/radio/radio.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtml


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Planta de Hipoclorito de sodio

Central Termoelctrica Mejillones con un inicio de la operacin comercial de la primera unidad

el 14 de Julio de 1995, perteneciente aempresa elctrica del Norte grande, EDELNOR S.A.,

cuenta en total con tres unidades de generacin elctrica, dos unidades son a vapor/carbn,

cada una con unapotencia bruta de 150 MW y una de ciclo combinado agas natural,con

potencia bruta de 240 MW y fecha de operacin comercial en Abril de 2000.

Central Termoelctrica Mejillones

El sistema derefrigeracin de cada unidad utiliza agua de mar, con un caudal de 15.000 m3/h,

la que ser captada por una tubera y conducida a un pozo, desde donde aspiran lasbombas

principales y auxiliares de enfriamiento, para el condensador principal y los intercambiadores

de calor del circuito auxiliar de refrigeracin. Cada una de estas unidades cuenta con una

planta de Hipoclorito de Sodio en la cual mediante un proceso de electrolizacin del agua de

mar se transforma qumicamente en solucin de Hipoclorito de Sodio, el que es utilizado como

antifoulling, que no permite que organismos marinos se adhieran a la tubera del circuito
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disminuyendo as el flujo de recirculacin produciendo un fallo en la Central. La solucin de

Hipoclorito de Sodio es inyectada en la succin de la caera de circulacin y dosificada en

forma continua.

Descripcin de la planta

La Central Termoelctrica Mejillones cuenta con tresplantas que producen hipoclorito de

sodio, una por cada unidad, nos referiremos principalmente a la planta de la unidad

termoelctrica n1 de Edelnor. El proceso es relativamente sencillo, a grandes rasgos ingresa

agua de mar a los electrolizadores y se le aplica una cierta cantidad de corriente la que va a

depender de la concentracin de cloro, y por un proceso qumico deelectrlisis se produce el

hipoclorito de sodio que va a ser inyectado a la tubera de refrigeracin figura 4.1 para impedir

el crecimiento de microorganismos marinos que mas tarde debido a la proliferacin de estos

podran disminuir el flujo de agua de refrigeracin a la central y finalmente causar un trip o

disparo.


Figura 4.1 : Inyeccin de hipoclorito en tubera de refrigeracin

Esta planta productora de hipoclorito cuenta de varios elementos, entre los principales estn

dos electrolizadores figura 4.2 . Los electrolizadores consisten en celdas de construccin

modular, 10 celdas por cada electrolizador. Las celdas electrolticas tienen undiseo bipolar, o

sea que el ctodo de cada celda esta conectado directamente al nodo de la prxima celda.

Una caracterstica de estos electrolizadores es la facilidad con que pueden ser insertos o

sacados del electrolizador en corto tiempo y sin ayuda especializada. Estos electrolizadores

estn construidos de diversos materiales como por ejemplo: las celdas electrolticas, nodo y

ctodo, estn hechos de titanio ASTM B265 grado1, los espaciadores de electrodos estn

hechos de tefln, la cubierta delgrupo de electrodos esta hecha de PVC, los conectores

elctricos estn hechos 99,9% cobre electroltico.
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Figura 4.2 Grupo 1 y 2 de electrolizadores

Por dichos aparatos circula un flujo de agua de 26 m3/h por cada uno, y que a la vez son

alimentados por dostransformadores de 380 Volts con sus rectificadores que hacen circular

entre sus electrodos una corriente continua que puede ser ajustada de un 20100 % de 400

Amperes como mximo. El rectificador esta provisto de un sistema de control electrnico

automtico el cual estabiliza el valor de la corriente directa con una exactitud de 1% del valor

de la corriente total.

Transformador y rectificador A
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Transformador y rectificador B


Esquema de un electrolizador

Algunas caractersticas en la planta son la temperatura ambiente que es de 17,5C

aproximadamente y la temperatura del agua de mar al ingresar a los electrolizadores que es de

16,8C como promedio.

Instrumentacin

En cuanto a lainstrumentacin esta planta cuenta convlvulas de tipo neumticas figura 4.3manejadas con aire a una presin de 5,6 a 7,0 bar controladas porPLC y vlvulasmanuales de

tipo bola. Para regular la presin de entrada a los electrolizadores se utiliza una vlvula I/P,

que transforma corriente en presin, y con un lazo de control del tipoPID se maneja la presin

de entrada de agua.

Para manejar el proceso se utiliza un PLC Simatic S5 de Siemens que se compone de unaCPU

943 y una tarjeta CP 525 para lacomunicacin con el PC. El PLC controla la apertura y cierre de

las vlvulas neumticas, la presion de entrada de agua de mar, la corriente en los

electrolizadores para una mayor o menor concentracin de cloro, el grupo o electrolizador que

se requiera,el trabajo de la planta enmanual o automtico, entre otras actividades.
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Figura 4.3: Vlvula de control PI

La qumica del proceso

La qumica del proceso esta basada en la electrlisis parcial del cloruro de sodio contenido en

el agua de mar, ya que fluye entre los electrodos de ctodo y nodo que estn energizados con

corriente continua y mediante unas reacciones qumicas este sufre un cambio produciendo as

el hipoclorito de sodio.

Al pasar la corriente continua entre una solucin acuosa de cloruro de sodio (NaCl), el cual esta

totalmente disociado para Na+ y Cl- , ocurre lo siguiente:

El cloro libre es generado en el nodo

2 Cl- Cl2 + 2 e-

Elhidrogeno es desarrollado en el ctodo con la correspondiente formacin de iones OH- :

2 H2O + 2 e- 2 OH- + H2

Los iones OH- emigran desde el ctodo y reaccionan con Na+ y Cl2 cerca del nodo, as

produciendo el hipoclorito de sodio (NaClO).

Esta reaccin qumica puede ser expresada de la siguiente forma:

2 Na OH + Cl2 Na ClO + NaCl + H2O

Algunos cationes los cuales estn presentes en el agua de mar (por ejemplo: calcio, magnesio,

y otrosmetales)forman hidrxidos y carbonatos resultando slidos en suspensin los que son

arrastrados fuera del electrolizador por el agua de mar. Esta parte de la reaccin reduce la

eficiencia de corriente, por lo tanto la energa necesaria debe ser tericamente mayor en un

10% aproximadamente.

El gas hidrogeno que es producido en el electrolizador se encuentra en cantidades de 0,35m3/Kg de cloro, por lo tanto la acumulacin de este gas podra causar una explosin, de ah se
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deben tomar medidas de prevencin importantes como la ventilacin del lugar y una va de

escape a los gases de hidrogeno en el tanque dealmacenamiento de hipoclorito.

Tanque de almacenamiento de hipoclorito

Control Automatico de Presin

Todo el control automatico de la planta la realiza el automata programable ( PLC ), el cual el

operador en el PC (estacion detrabajo), se encarga de de modificar todas la variables que

esten involucradas en el procesos, la regulacion de la presion la realiza del siguiente ciclo de

control el transmisor de presion sensa la presion de la linea, esta lectura es trasmitida al PLC el

cual tiene un PID interno el cual verifica la lectura con el valor del set point, al tener un error

mada la seal a la valvula de control a la apertura o al cierre segn el error si es positivo o

negativo (el valor de presion maxima a la entrada de los electrolizadores es 2,5 bar).

El otro control lo realiza el transmisor de presion diferencial el cual sensa la presion de entrada

y salida del filtro de agua de mar si la presion diferencial es demasiada gransde el PLC manda al

filtro rotatorio orden de funcionamiento.
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ANEXO 1


32/35

I

nstrumento de presion y campo de aplicacion

ANEXO 2


33/35

Transmisor electronico de equilibrio de fuerzas.

CONCLUSION

Los instrumentos industriales de medicin de presin son una parte muy importante para las

industrias de proceso en general de hoy en da.

Tienen su campo de aplicacin que es amplio y abarca desde valores muy bajos (vaco) hasta

presiones muy altas. Los instrumentos de presin se dividen en tres grupos: Mecnicos,Neumaticos, Electromecnicos Electrnicos.


34/35

Los Mecnicos se dividen en dos grupos: Los Elementos primarios de Medida Directa que mide

la presin comparndola con la ejercida por un liquido, densidad y altura conocida, el

desplazamiento puede indicarse por un sistema de flotador y palanca indicadora y mueve un

indicador de una escala.

Los Elementos primarios Elsticos miden la presin cuando en su parte interior tiende aenderezarse y el movimiento transmitido a la aguja indicadora por un sector dentado y un

pin.

Los Elementos Neumaticos, la funcin de medida queda establecido por su campo de medida

del elemento. Utilizara componentes de elementos mecnicos consiste un transmisor de

equilibrio de fuerzas de tubo Bourdon mientras que uno de 3-15 psi ser de equilibrio de

movimientos con elementos de fuelle.

Los Elementos Electromecnicos-Electrnicos, utiliza elementos mecnicos Elsticos

combinado con un traductor elctrico que genera la seal elctrica correspondiente.

El Electrnico ocupa los mismos componentes que el Electromecnico su medicin ejerce una

fuerza sobre una barra rgida del transmisor, la seal pasa a un circuito de realimentacin

variando la corriente de salida en forma proporcional al intervalo de presiones de proceso.

Al conocer los instrumentos de medida de presion, su mantencin tiene unobjetivo

indispensable para que la planta funcione sin paros no programados e intempestivos.

Hoy en da la medida de Presin esta normalizada en PASCAL de acuerdo conla Organizacin

Internacional de Estandarizacin (ISO ). El PASCAL en un newton por metro cuadrado ( 1 N /

m ).

Los instrumentos de Medicin de Presin permiten garantizar lacalidad yCompetitividad de

los productos fabricados en una planta industrial obteniendo unamateria prima de gran

calidad para elmercado.

BIBLIOGRAFIA

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Medidores y Control de Presion

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