UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULT ACULTAD DE INGENIERÍ INGEN IERÍA A MECANICA ME CANICA Y ELECTRICA
INSTRUMENTACION INDUSTRIAL PREGUNTAS PREGUNTAS Y PROBLEMAS PROBLEMA S CAPITULOS 2, 3, 4 y 5
M.C. Antonio Rodr!"#$ G%r&% G %r&% Gr"'o( ))*
+or% C%-#( M*
INTEGRANTES
Sabino Esquivel Cuellar Abraham Isaí Heyer Castro Jesús Esteban lores !ivera H%&tor Jesús Hern'n(e) *vila
S%n( /02)4
MATRICULA
1513458 1554318 151"##$ 151$$$"
Ciudad Universitaria, Universitaria, San Nicolás de los Garza Nuevo León a Febrero del 2015
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Jesús +im,n
Contenido Introducción.....................................................................................................2 1. Cu!tion! d "r!ión #C$%itu&o '(........................................................2 '. E)rcicio! d Ni*& + Dn!id$d #C$%itu&o ,(..........................................3 ,. E)rcicio! d FLU-O #C$%itu&o (..............................................................4 . Cu!tion! d T/%r$tur$ + 0u/d$d. #C$%itu&o (.......................8 222 3i4&io5r$67$..............................................................................................9
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Introducción. Este traba-o se &re, &on el .ro.,sito (e anali)ar los (i/erentes ti.os (e .roblemas e0.uestos en el libro (e Instrumentation /or ro&ess 2easurement an( Control (e orman An(erson y eleir aquellos e-em.los que se &onsi(eran a.tos .ara (esarrollar la l,i&a y &om.rensi,n (e los temas vistos en &lase entre los &uales se en&uentran resi,n ivel lu-o 6em.eratura y H7 tro .unto a /avor (e este libro es que el m%to(o en el &ual estos e-er&i&ios /ueron resueltos .or el autor es &onsi(era(o .or .arte (e nosotros uno (e los me-ores ya que orman em.lea (e una manera &on&reta y (ire&ta las (istintas /,rmulas y e&ua&iones ne&esarias .ara la resolu&i,n (e .roblemas (e.en(ien(o (e su &aso ha&ien(o m's amena y &om.rensiva la e0.li&a&i,n (e resulta(os sin (ivaar (emasia(o en el an'lisis (el e-em.lo7
1. Cu!tion! d "r!ión #C$%itu&o '( #9#7 :n man,metro ue(e tener un error &ausa(o .or la tem.eratura y rave(a( a(em's (e a/e&tar sobre %l varios (e sus &om.onentes y así su&esivamente7 #937 +a .resi,n absoluta es; +a .resi,n manom%tri&a m's la .resi,n atmos/%ri&a7 #957 +as venta-as (e reali)ar me(i&iones (e .resi,n absoluta en luar (e &alibre son; Eliminar los errores intro(u&i(os .or las varia&iones barom%tri&as7 #987 +os instrumentos que mi(en la .resi,n eneralmente se &lasi/i&an en; lineales #91#7 :na me(i&i,n (e la .resi,n absoluta se (ebe ha&er uso (e un me&anismo em.lean(o (os /uelles se.ara(os7 +a me(i&i,n se a.li&a a un /uelle y la otra; Est' &om.letamente eva&ua(a y sella(a7 #9137 El .eliro (e tener una línea (e alta .resi,n que lleva una .elirosa ru.tura quími&a en la sala (e &ontrol es; Elimina(o a trav%s (el uso (e un sistema (e transmisi,n7 #9147 +a se
>> .si (eben utili)arse; a&eite o líqui(o #91$7 El ?ilo.as&al @?a es una uni(a( (e .resi,n equivalente; a una /uer)a (e 17>>> n%Btones @ que se a.li&a uni/ormemente sobre un 'rea (e un metro &ua(ra(o7 F$CUL$& ING#NI#!I$ "#C$NIC$ * #L#C!IC$ +2+
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#9#17 :na línea vis&osa se en&uentra a 1>> metros (e la sala (e &ontrol (on(e un reistro (e .resi,n (e la línea (ebe ser me(i(a7 +a .resi,n m'0ima es (e a.ro0ima(amente 85 .si7 Sele&&ione el sistema (e instrumenta&i,n .ara reali)ar este traba-o; :n sistema (e sella(o &one&ta(o a un transmisor neum'ti&o &er&a el envío (e una se
'. E)rcicio! d Ni*& + Dn!id$d #C$%itu&o ,( E1#'o *. T%n"# Ai#rto. GL .eso es.e&í/i&o (el líqui(o en el tanque GA .eso es.e&í/i&o (el líqui(o en línea llena /uera o líneas
Asumir un tanque abierto (e D 8> .ula(as 5 .ula(as y F 1> .ula(as7 +a rave(a( es.e&í/i&a (el líqui(o en el tanque es >78G la rave(a( es.e&í/i&a (el líqui(o en la .ierna (e &one0i,n es >7$ S'%n 8> @>8 =4 .ula(as (e &olumna (e aua S"'r#-in 5 @>8 1> @>$ S"'r#-in 4 $ 13 .ula(as (e &olumna (e aua R%n!o 13 a "" .ula(as (e &olumna (e aua
E1#'o 2. T%n"# C#rr%do
Asumir un tanque &erra(o &on D "> .ula(as #> .ula(as y ( 1>> .ula(as7 +a rave(a( es.e&í/i&a (el líqui(o en el tanque es (e >78G se utili)a un líqui(o (e sella(o &on una rave(a( es.e&í/i&a (e >7$7
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S'%n "> @>8 5= .ula(as (e &olumna (e aua E#%&in 1>> @>7$ 9#> @>78 E#%&in $> 91= "4 .ula(as (e &olumna (e aua R%n!o 9"4 a 918 .ula(as (e &olumna (e aua
,. E)rcicio! d FLU-O #C$%itu&o ( E)/%&o 1. :n .rorama (e 4> tubería (e 4 .ula(as lleva aua que se mi(e .or una .la&a &on&%ntri&a a/ila(a ori/i&io ( #7>>> .ula(as &on ri/os (e la bri(a7 El (i/eren&ial se mi(e &on un transmisor (e .resi,n (i/eren&ial ele&tr,ni&o7 El transmisor est' &alibra(o > a 1>> .ula(as (e .resi,n (e aua y tiene una sali(a (e 4 a #> mA CC7 Si la se
D 1>> $> .ula(as (e aua7
aso #7 eterminar I (e 4 .ula(as tubería S&he(ule 4>7 @er A.%n(i&e tabla A94 47>#= .ula(as7 d aso 37 Cal&ular D
2.000
4.026
>74$=8
aso 47 e la 6abla 49# (eterminar S7 Esto requerir' inter.ola&i,n7 >74"5
>714>4
>74$=8
S
>75>>>
>715=8
(0.4968 −0.475) S ( 0.5000 −0.475)
@>715=8 K >714>4 >714>4
S >7154" aso 57 Sustitur en e&ua&ion7 Q (gpm) 57==" 0 >7154" 0 47>#= 0 47>#=
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√ 9 / 1
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57==" 0 >7154"0 1=7#1 0 $748" 134783 o 135 .m E1#'o 2.
:n &o(o se utili)a &omo un (is.ositivo .rin&i.al7 +os ri/os se reali)an a 45 ra(os7 +a línea es un horario (e 4> tubería (e = .ula(as7 LCu'l es la tasa (e /lu-o (e aua si el ra(io e/e&tivo (e &urvatura es (e $ .ula(as y una .resi,n (i/eren&ial (e 35 .ula(as (e .resi,n (e aua es .ro(u&i(o7 9
S >7=8 √ rb / D >7=8
6.065
M @.m 57==" S#
=¿
>78#83
√ ¿
√ h / Gf
57==" 0 >78#83 0 =7>=5 0 =7>=5 √ 35 / 1 1"#7== √ 35 >#174" .m7
E1#'o 3.
a.or satura(o se mi(e &on una boquilla (e /lu-o7 El ( N es (e >745 y el tama tubería (e 8 .ula(as7 +a .resi,n est'ti&a es (e 335 .si7 Cal&ular la velo&i(a( (e /lu-o a una .resi,n (i/eren&ial (e #>> .ula(as (e aua en libras .or hora7 O @libra .o hr7 35$ S # √ h γf e la table A 49# S >7#>#= "7=#5 .ula(as @6abla A94 / >7"54 libra .or .ie &ubi&o
O @libras .or hora 35$ 0 >7#>#= 0 "7=#5 # 4##87""0 1#7#8 F$CUL$& ING#NI#!I$ "#C$NIC$ * #L#C!IC$ +5+
√ 1200 x 0.754
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O 51$#$ libras .or hora
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. Cu!tion! d T/%r$tur$ + 0u/d$d. #C$%itu&o ( 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 ue estar!a presente en el mismo espacio "ajo saturado condiciones a la temperatura existente.
'. La humedad a"soluta#masa de vapor por unidad de masa de gas seco. ,. punto del roc!o de temperatura de saturaci$n de la me%cla a la correspondiente presi$n de vapor. &i el gas se enfr!a a presi$n constante hasta el punto de roc!o, la condensaci$n de vapor comen%ar'. (#2. )n term$metro de resistencia ser!a elegido de"ido a: *ayor precisi$n. (#3. Los termopares se eligen a menudo de"ido a: +apacidad para medir altas temperaturas (.4. l term$metro +lase -- presi$n de vapor/ emplea una escala no lineal porue: La curva de presi$n de vapor es n o lineal. (#0. )n rango de temperatura entre 311 y 3-1 o -49 + a -(4 + se de"e medir con la mayor precisi$n posi"le. La elecci$n de este sistema ser!a: )n 56 de co"re. (.8. )n elemento de ca"ello se usa porue: s sencillo y "arato (#9. )n elemento de cloruro de litio se cali"ra normalmente a leer: 7unto de roc!o. (#-3. La humedad relativa es: La humedad presente en un cuerpo de aire expresada como un porcentaje de saturaci$n a la temperatura existente (#-4. )n psicr$metro es: )n instrumento de la humedad "ul"o hmedo y seco (#-(. )n higr$metro es: +ualuier instrumento ue mide el contenido de humedad (#-0. La velocidad del aire m's all' de los sensores de un instrumento de "ul"o hmedo y en seco de"e ser: proximadamente 4.; metros por segundo. F$CUL$& ING#NI#!I$ "#C$NIC$ * #L#C!IC$ ++
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222 3i4&io5r$67$. Instrumentation /or ro&ess 2easurement an( Control by orman A7 An(erson E0er&ise an( Muestions Cha.ter7 # 3 4 y 57 6hir( E(ition7
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