Problemas de Instrumentación Industrial

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

PREGUNTAS Y PROBLEMAS

CAPITULOS 2, 3, 4 y 5

M.C. Antonio Rodríguez García

Grupo: 001 Hora Clase: M1 Salón: 7-204

INTEGRANTES MATRICULA

Sabino Esquivel Cuellar 1513458Abraham Isaí Heyer Castro 1554318Jesús Esteban Flores Rivera 1517229Héctor Jesús Hernández Ávila 1519997Jesús Limón

Ciudad Universitaria, San Nicolás de los Garza Nuevo León a Febrero del 2015

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

FACULTAD DE INGENIERÍA MECANICA Y ELECTRICA

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL HORA M1 – GRUPO 001

ContenidoIntroducción.....................................................................................................2

1. Cuestiones de Presión (Capitulo 2)........................................................2

2. Ejercicios de Nivel y Densidad (Capitulo 3)..........................................3

3. Ejercicios de FLUJO (Capitulo 4).............................................................4

4. Cuestiones de Temperatura y Humedad. (Capitulo 5).......................8

>>> Bibliografía..............................................................................................9

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA~ 1 ~


Introducción.Este trabajo se creó con el propósito de analizar los diferentes tipos de problemas expuestos en el libro de Instrumentation for Process Measurement and Control de Norman Anderson y elegir aquellos ejemplos que se consideran aptos para desarrollar la lógica y comprensión de los temas vistos en clase, entre los cuales se encuentran Presión, Nivel, Flujo, Temperatura y PH.

Otro punto a favor de este libro es que el método en el cual estos ejercicios fueron resueltos por el autor, es considerado por parte de nosotros uno de los mejores ya que Norman emplea de una manera concreta y directa las distintas fórmulas y ecuaciones necesarias para la resolución de problemas dependiendo de su caso haciendo más amena y comprensiva la explicación de resultados, sin divagar demasiado en el análisis del ejemplo.

1. Cuestiones de Presión (Capitulo 2)

2-2. Un manómetro, Puede tener un error causado por la temperatura y gravedad, además de afectar sobre él varios de sus componentes y así sucesivamente.

2-3. La presión absoluta es: La presión manométrica más la presión atmosférica.

2-5. Las ventajas de realizar mediciones de presión absoluta en lugar de calibre son: Eliminar los errores introducidos por las variaciones barométricas.

2-8. Los instrumentos que miden la presión generalmente se clasifican en: lineales

2-12. Una medición de la presión absoluta se debe hacer uso de un mecanismo empleando dos fuelles separados. La medición se aplica a un fuelle y la otra: Está completamente evacuada y sellada.

2-13. El peligro de tener una línea de alta presión que lleva una peligrosa ruptura química en la sala de control es: Eliminado a través del uso de un sistema de transmisión.

2-14. La señal de transmisión neumática estándar utilizada generalmente en Estados Unidos es: de 3 a 15 psi.

2-15. Un sistema de presión sellado: Es similar en algunos aspectos a un termómetro de líquido

2-16. Un relay neumático es: una especie de amplificador neumático.

2-18. Para calibrar un instrumento para medir un rango de O a 6000 psi deben utilizarse: aceite o líquido

2-19. El kilopascal (kPa), es una unidad de presión equivalente: a una fuerza de 1.000 néwtones (N) que se aplica uniformemente sobre un área de un metro cuadrado.



2-21. Una línea viscosa se encuentra a 100 metros de la sala de control, donde un registro de presión de la línea debe ser medida. La presión máxima es de aproximadamente 85 psi. Seleccione el sistema de instrumentación para realizar este trabajo: Un sistema de sellado conectado a un transmisor neumático cerca el envío de una señal a una grabadora de recepción neumática.

2-24. Un indicador de diafragma holgura se va a calibrar O a 1 pulgada de agua. La estándar probablemente sería: d. un manómetro inclinado lleno de agua a nivel.

2. Ejercicios de Nivel y Densidad (Capitulo 3)

Ejemplo 1. Tanque Abierto.

GL = peso específico del líquido en el tanqueGA = peso específico del líquido en línea llena fuera o líneas

Asumir un tanque abierto de X= 80 pulgadas, Y= 5 pulgadas y Z= 10 pulgadas. La gravedad específica del líquido en el tanque es 0.8; la gravedad específica del líquido en la pierna de conexión es 0.9

Span = 80 (0,8) = 64 pulgadas de columna de aguaSupresión = 5 (0,8) + 10 (0,9)Supresión = 4 + 9 = 13 pulgadas de columna de aguaRango = 13 a 77 pulgadas de columna de agua

Ejemplo 2. Tanque Cerrado

Asumir un tanque cerrado con X = 70 pulgadas, Y = 20 pulgadas, y d = 100 pulgadas. La gravedad específica del líquido en el tanque es de 0.8; se utiliza un líquido de sellado con una gravedad específica de 0.9.



Span = 70 (0,8) = 56 pulgadas de columna de aguaElevación = 100 (0.9) -20 (0.8)Elevación = 90 -16 = 74 pulgadas de columna de aguaRango = -74 a -18 pulgadas de columna de agua

3. Ejercicios de FLUJO (Capitulo 4)Ejemplo 1.

Un programa de 40 tubería de 4 pulgadas lleva agua que se mide por una placa concéntrica afilada, orificio, d = 2.000 pulgadas, con grifos de la brida. El diferencial se mide con un transmisor de presión diferencial electrónico. El transmisor está calibrado 0 a 100 pulgadas de presión de agua y tiene una salida de 4 a 20 mA CC. Si la señal desde el transmisor es 18.4 mA de corriente continua, encontrar la velocidad de flujo.

Paso 1. Convierte la señal eléctrica a la presión diferencial.

18.4−420−4

X 100 = 90 pulgadas de agua.

Paso 2. Determinar ID de 4 pulgadas tubería Schedule 40.

(Ver Apéndice , tabla A-4) = 4.026 pulgadas.

Paso 3. Calcular dD

= 2.0004.026

= 0.4968

Paso 4. De la Tabla 4-2 determinar S. Esto requerirá interpolación.

0.475 0.1404

0.4968 S

0.5000 0.1568

S= (0.4968−0.475)(0.5000−0.475)

(0.1568 – 0.1404) + 0.1404)

S= 0.1547

Paso 5. Sustitur en ecuacion.

Q (gpm) = 5.667 x 0.1547 x 4.026 x 4.026 √9/1

= 5.667 x 0.1547x 16.21 x 9.487

= 134.83 o 135 gpm



Ejemplo 2.

Un codo se utiliza como un dispositivo principal. Los grifos se realizan a 45 grados. La línea es un horario de 40 tubería de 6 pulgadas. ¿Cuál es la tasa de flujo de agua si el radio efectivo de curvatura es de 9 pulgadas y una presión diferencial de 35 pulgadas de presión de agua es producido.

S= 0.68 √rb /D 0.68 √ 96.065

=¿¿0.8283

Q (gpm) = 5.667 SD2 √h/Gf

= 5.667 x 0.8283 x 6.065 x 6.065 √35/1

= 172.66 √35 =021.47 gpm.

Ejemplo 3.

Vapor saturado se mide con una boquilla de flujo. El d / D es de 0.45 y el tamaño de la línea es un horario de 80 tubería de 8 pulgadas. La presión estática es de 335 psi. Calcular la velocidad de flujo a una presión diferencial de 200 pulgadas de agua en libras por hora.

W (libra po hr.) = 359 SD2 √hγf

De la table A 4-2

S= 0.2026

D = 7.625 pulgadas (Tabla A-4)

Yf= 0.754 libra por pie cubico

W (libras por hora) = 359 x 0.2026 x 7.6252 √1200 x0.754

= 4,228.77x 12.28

W = 51,929 libras por hora



Ejemplo 4.

Ejercicio 5.



Ejercicio 6.



Ejercicio 7.

Ejercicio 8



4. Cuestiones de Temperatura y Humedad. (Capitulo 5)

La humedad, o la cantidad de humedad en los gases, se expresan en varias diferentes maneras, incluyendo:

1. humedad relativa de la cantidad real de vapor de agua presente en una espacio determinado, expresada como un porcentaje de la cantidad de agua vapor que estaría presente en el mismo espacio bajo saturado condiciones a la temperatura existente.

2. La humedad absoluta-masa de vapor por unidad de masa de gas seco.

3. punto del rocío de temperatura de saturación de la mezcla a la correspondiente presión de vapor. Si el gas se enfría a presión constante hasta el punto de rocío, la condensación de vapor comenzará.

5-2. Un termómetro de resistencia sería elegido debido a: Mayor precisión.

5-3. Los termopares se eligen a menudo debido a: Capacidad para medir altas temperaturas

5.4. El termómetro Clase 11 (presión de vapor) emplea una escala no lineal porque: La curva de presión de vapor es no lineal.

5-7. Un rango de temperatura entre 300 ° F y 310 ° F o 149 ° C a 154 ° C se debe medir con la mayor precisión posible. La elección de este sistema sería: Un RTD de cobre.

5.8. Un elemento de cabello se usa porque: Es sencillo y barato

5-9. Un elemento de cloruro de litio se calibra normalmente a leer: Punto de rocío.

5-13. La humedad relativa es: La humedad presente en un cuerpo de aire expresada como un porcentaje de saturación a la temperatura existente

5-14. Un psicrómetro es: Un instrumento de la humedad "bulbo húmedo y seco"

5-15. Un higrómetro es: Cualquier instrumento que mide el contenido de humedad

5-17. La velocidad del aire más allá de los sensores de un instrumento de bulbo "húmedo y en seco" debe ser: Aproximadamente 4.6 metros por segundo.FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

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>>> Bibliografía.Instrumentation for Process Measurement and Control by Norman A. AndersonExercise and Questions, Chapter. 2, 3, 4 y 5. Third Edition.


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