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Universidad de Oriente Núcleo de Monagas

Departamento de Ingeniería de SistemasCursos Especiales de Grado

Área: Automatización y Control de Procesos IndustrialesInstrumentación y Control Industrial

Unidad III: Tema 5

Controladores de Flujo

Facilitador:Moisés Pérez

Equipo RTUCésar VillalbaItalo Narváez

Maturin, Abril de 2015

CONTENIDOINTRODUCCIÓNMarco TeóricoControladorFluidoFlujoCaracterísticas del fluidoTipos de FluidosControladores de FlujoVentajasCONCLUSIONESBIBLIOGRAFÍA

INTRODUCCIÓN

En muchos de los actividades industriales la automatización está presente en casi todos los procesos, una cantidad importante de sistemas están encargados de cerciorar que la cantidad de accidentes se mantenga al mínimo, es por este motivo que toda industria de procesos requieran del control de algunas magnitudes, como lo son: la temperatura, presión, flujo, entre otros.

Los controladores industriales comparan el valor de la variable o condición a controlar con un valor deseado y toma una acción de acuerdo con la desviación existente sin que el operario intervenga en absoluto. Todo control analiza cómo fue la variación y por último se busca la forma de eliminar dicha diferencia o error de operación, es decir efectúa la acción de corrección sin que exista intervención humana.

CONTROLADORSon aquellos instrumentos que reciben el valor de la variable medida y la comparan con un valor deseado (set point) para luego tomar una acción correctiva si el valor de desviación (error) es muy grande. Estos instrumentos pueden recibir la señal directamente del elemento primario o indirectamente a través de una señal de transmisión estándar procedente de un transmisor.

Cerebro = Controlador

Impartir las órdenes

Acciones de control

FluidoUn fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre sí por fuerzas cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; el término engloba a los líquidos y los gases. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propias. Los fluidos están conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos.

Los fluidos son Sustancia que se deforma continuamente al ser sometida a una fuerza tangencial, de tal manera que adopta espontáneamente la forma del recipiente que lo contiene.

Flujo Es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo, es decir, flujo en movimiento que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

Características del flujo

- Viscosidad del fluido- Densidad del fluido- Permanencia del flujo- Orden del flujo- Región de flujo- Vorticidad del flujo- Comportamiento espacial

Características del flujo

La viscosidad Es una característica de los fluidos en movimiento, que muestra una tendencia de oposición hacia su flujo ante la aplicación de una fuerza. Cuanta más resistencia oponen los líquidos a fluir, más viscosidad poseen.

Características del flujo

Densidad del flujo

Una propiedad importante de cualquier materia es la densidad, definida como su masa por unidad de volumen. Un material homogéneo tiene la misma densidad a través de este.

Características del flujo

Permanencia del flujoSi las características del flujo son invariantes en el tiempo, esto es, permanecen, se dirá que el flujo es permanente, de lo contrario se clasificará como flujo no permanente

Orden del flujoEl orden del flujo dará origen a los flujos laminares o turbulentos. Esta característica depende de la combinación de las propiedades del flujo, del fluido y de la región de flujo.- En el flujo laminar las partículas viajan siguiendo trayectorias muy definidas, sean rectilíneas o curvilíneas, sin variaciones macroscópicas de la velocidad, de manera que unas capas o láminas de flujo se deslizan o escurren las unas sobre las otras. - En el flujo turbulento ocurren fluctuaciones irregulares del flujo, las partículas intercambian cantidad de movimiento lineal y angular

Características del flujo

Región de flujoLos flujos reales ocurren en el espacio y por consiguiente sus características, estrictamente, varían en tres coordenadas espaciales y en el tiempo.

Vorticidad del flujoUna partícula fluida, en el seno de un medio fluido en movimiento, está sometida a esfuerzos normales (presión) y cortantes (fricción) y como consecuencia de la acción combinada de los esfuerzos cortantes que soporta puede rotar sobre algunos de sus ejes.

Características del flujo

Comportamiento espacialSi las características del fluido y del flujo no cambian entre los diferentes puntos de la región de flujo se tiene un flujo uniforme. Si esas características varían de uno a otro punto dentro de la región de flujo se tiene un flujo variado.

Extensión del campo de flujoEl flujo interno corresponde al flujo en una región limitada, el flujo externo se refiere al flujo en una región no limitada, donde el foco de atención está en el patrón de flujo alrededor de un cuerpo sumergido en el fluido.

Tipos De Flujo

Flujos AbiertosEl flujo de canales abiertos tiene lugar cuando los líquidos fluyen por la acción de la gravedad y solo están parcialmente envueltos por un contorno sólido. En el flujo de canales abiertos, el líquido que fluye tiene superficie libre y sobre él no actúa otra presión que la debida a su propio peso y a la presión atmosférica.

Flujos CerradosSon aquellos que están limitados por unas dimensiones específicas, entre ellos tenemos a las tuberías.

Flujos LaminaresLas partículas se desplazan siguiendo trayectorias paralelas, formando así en conjunto capas o láminas de ahí su nombre, el fluido se mueve sin que haya mezcla significativa de partículas de fluido vecinas.

Tipos De Flujo

Flujos TurbulentosLas partículas se mueven de forma desordenada en todas las direcciones; es imposible conocer la trayectoria individual de cada partícula. La caracterización del movimiento debe considerar los efectos de la viscosidad y de la turbulencia.

Flujos CavitantesEs un efecto hidrodinámico que se produce cuando el agua o cualquier otro fluido en estado líquido pasa a gran velocidad por una arista afilada, produciendo una descompresión del fluido.

Controladores de flujo Los controladores de flujo, son aquellos dispositivos que controlan los procesos de Sustancia que se deforma continuamente al ser sometida a una fuerza tangencial en movimiento. Precisa el control de líquidos en una amplia variedad de aplicaciones industriales.

Ventajas de los controladores de flujo

• Prevención de inundaciones• Controla flujos en estructuras de detención• Controla flujos de descarga en presas y tanques• Aireación de descargas de tanques de tormentas• Controla flujos de entrada en registros de

captación• Captura y controla basura flotante• Controla erosión y disipación de energía

CONCLUSIONES Los controladores de flujo es una gran herramienta que permite que sustancias pasa por el área recibiendo una señal y controla el fluido, es de suma importancias para los procesos industriales, ya que permite el control de las variables que se presenta en los procesos y que pueda afectar la misma. El proceso de control a una unidad, elemento, proceso o sistema puede generar distintos beneficios y logros, sin embargo, su aplicación indistintamente del proceso que se quiera controlar, es importante porque establece medidas para corregir las actividades, de forma que se alcancen los planes exitosamente, se aplica a todo.

Los controladores no trabajan de manera independiente en el sistemas, estos son una parte de un grupo de dispositivos empleados para observar, controlar y actuar en relación a las variables envueltas en el sistemas.

BIBLIOGRAFÍA Enriquez Harper, El ABC de la Instrumentacion en el Control de Procesos Industriales (2012) [Documento en line] Disponible en: http://books.google.co.ve/books?id=KucFKYTZ__IC&pg=PA211&dq=QUE+ES+CONTROLADORES+DE+FLUJOS&hl=es-419&sa=X&ei=-eY2VLviCIrNggTen4DACA&ved=0CCcQ6AEwAg#v=onepage&q=QUE%20ES%20CONTROLADORES%20DE%20FLUJOS&f=falseFecha de Consulta: 12 – 04 - 15 Controladores de Flujo, [Documento en linea] disponible en: http://www.aguamarket.com/productos/productos.asp?producto=17367&nombreproducto=controladores+de+flujoFecha de Consulta: 12 – 04 - 15 Tipos de control de flujo, [Documento en línea] Disponible en líneahttp://fundamentostelecom.blogspot.com/2012/12/24-control-de-flujo-tipos-asentimiento.htmlFecha de Consulta: 12 – 04 - 15 Tipos de Flujos, [documento en línea] Disponible en:http://fluidos.eia.edu.co/fluidos/cinematica/tipos_de_flujo.htmFecha de Consulta: 12 – 04 - 15Instrumentacion [Documento en línea] Disponible en: http://instrumentcont.blogspot.com/2011/10/conceptos-basicos-de-instrumentacion.htmlFecha de Consulta 12 – 04 - 15

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