NOTAS DISEÑO Y SELECCIÓN DE EQUIPO

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NOTAS DISEÑO Y SELECCIÓN DE EQUIPO 
APLICACIONES
· Tuberías soportes tuberías
· Selección de bombas
· Centrifugas 
· Desplazamiento positivo
· AGITADORES 
· Separadores de filtro 
· Compresores y sopladores 
· Proyectos de planta 
DFP DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESO 
Tiene:
· Balances de materia y energía 
· NO muestra el equipo en funcion; SOLO MUESTRA LOS EQUIPOS PRINCIPALES 
· Objetivo: mostrar como se lleva a cabo la reacción química 
· Info necesaria que muestra
· Composición de los flujos (kg/h)
· Composición individual de c/componente
· Composición en fraccion de masa ( en % o fracciones) 
· Flujo total (kg/h)
· Temperatura (°C)
· Presión de operación (Pa [N/m¨2])
· Entalpia (KJ/h)
· Info opcional (dependiendo del caso que trabajemos9
· Composicion / flujo molar
· Propiedades fisicas (si es relevante la densidad, viscosidad, etc… porque cambie la reaccion o altere en alguna forma el proceso)
· Nombre a cada flujo/corriente ( es una referencia ráesa de cada corriente) que explique la naturaleza de la corriente de flujo (una o dos palabras, cortos y que describan la naturaleza)
 	
Para procesos más grandes usamos este diagrama que viene acompañado de una tabla de valores que describe el proceso 
Abreviaturas comunes (se marcan en el diagrama) son sistemas que no son el objetivo de lo que buscamos.
· lps- vapor de baja presion 3-5 barg
· Mp - vapor de media presión 
· Hps - vapor de alta presion 40-50 barg
· Htm- medio de transferencia de calor.
· Cw - agua de enfriamiento (para el liquido)
· Wr - agua de rio 
· Rw - agua refrigerada 
· Rb - refrigerante (refris de la casa)
· Cs- agua de deshechos químicos (alto DQO)
· Ss- agua de deshechcos sanitarios (alto BBO)
· El -energía eléctrica 
· Ng -gas natural 
· Fg - gas combustible 
· Fo- aceite combustible 
· Fw- agua para sistemas contra incendio.
Software que generan diagramas de flujo de proceso (su objetivo es mostrar los balances de materia y energía)
 
Software aspen 
Chemcad
Hysis
Pro/II and Dynsim
Unisim 
 
NORMAS PARA DFP
NORMAS:
· Americanas (USA)
· ASTM D86 (2007)
· ASTN D2887 (2006)
· Internacionales:
· BS 1553-1 (1977) británica
· Símbolos generales de ingeniería
· ISO 10628 (1997)
· Reglas generales de plantas de proceso 
 
DTI DIAGRAMA DE TUBERIA E INSTRUMENTACION (P&ID)
Indicaciones de como representar los DTI
OBJETIVO : mostrar el equipo necesario para que el proceso se lleve a cabo
Según la norma, el diagrama tiene que llevar:
1. Todos los equipos de proceso, con número de identificación. Se dibujan en proporción a su tamaño físico y respetan localización. [c/ empresa/planta]
1. Todas las tuberías, con numero de identificación. Indicar el tamaño, el material y la cedula (tamaño del grosor del tubo ya que da indicaciones de que P aguanta y otras características físicas)
1. Todas las válvulas, con numero de identificación, tipo ( por símbolo o código), tamaño.
2. El tipo se puede identificar con simbolos diferentes o con el codigo de identificaion
2. 
2. 
1. Equipo auxiliar (mirilla, trampa de vapor, placa de orificio, bolsa de gas, etc…) con número de identificaión.
1. Bombas, con número de identificación (tipo por simbolo o por codigo), tipo de bomba y potencia. 
1. Lazos de control; con número de identificación (sensor, transmisor, controlador, actuador)
5. 	
NORMAS que rigen como se dibujan estos diagramas (DTI):
· ISA -5.1-1984 (R1992)
· BS 1646
· DIN 19227, DIN 2429 -->(norma alemana) principalmente usadas 
*En la línea de flujo de proceso generalmente se encuentran los catalizadores 
SIMBOLOS DTI
	general
	
	
	Actuador 
	Información relativa del sistema, influye en el área de proceso 
	
	Servovalvulas
	Actuadas por motores que puede abrir y cerrar mediante..
	
	Selenoide (bobina)
	 
Generalmente válvulas on off (act. Magnetica) señal eléctrica
	
	Autoactuada 
	
	
 
SIMBOLOS DIFERENTES POR VALVULA
MODO DE FALLAS: que hará la valvula si falla la energía 
*en una manual no aplica este fundamento porque no se puede mover
· Apertura en falla: en cuanto falla el proceso de la valvula se abre 
· 
· Cierre en falla : en el momento en el que algo falle se cierra
· 
· Mantiene la posición en falla: En caso de que algo falla no hace nada, se queda en la posición en la que esta porque es lo que más le conviene al proceso
· 
· Modo de falla NO especificado: se usa en válvulas que son más delicadas
· 
TIPOS DE LINEA 
SIMBOLOS DE INSTRUMENTOS Sirven para identificar y saber donde se encuentran los instrumentos en la planta de proceso.
· Montado en campo: dentro dela planta de proceso, junto a los tanques esta montado el instrumento/controlador
· En un panel de control principal: no está junto al tanque, esta en un cuarto
· Panel de control secundario: panel que engloba varios instrumentos, pero está en campo.
· En campo con display: nos da indicaciones (pantalla) o información del proceso
· Esta en campo con display y alarma: se le va indicar AH, tiene una alarma de valor alto o bajo o los dos.
· 
· 
· Instrumento de funcion dual: el primero hace una funcion y el segundo otra diferente
· 
NOMENCLATURA:
 combinaciones tres letras
La primer es la variable a controlar mientras que las demas son la fx del instrumento
 
· A- analisis (composicion)
 
· F- flujo (caudal)
· P- presón
· L- nivel
· PD - presión diferencial (dif. De presion entre dos cosas)
· FF- razon de flujo (proporcion entre dos flujos)
· Q - cantidad 
· R radiación 
· T- temperatura 
· TD temperatura diferencial.
· W peso 
· J potencia 
· V - viscosidad
· Z - posición 
 
Segundas letras (función)
· C - controlador 
· I- indicador 
· R - grabador 
· AH - alarma alto nivel
· AL - alarma bajo nivel 
· S- switch 
· Y relevador (dispositivos que manejan la potencia)
· V elemento final de control, (es una válvula)
· Z elemento final de control (no sea válvula)
 
 
LETRAS NO DEFINIDAS --> se usan al libre voluntad del usuario C, D, G, M , N, O .
 
TRANSMISOR: equipo/ instrumento que sirve para adecuar la señal en general que manda un sensor. 
· Amplifica, filtra, convierte, modula, etc… la señal para que el controlador la pueda interpretar bien. (Adecua la señal para ser recibida por el controlador).
SENSORES
Dispositivo que convierte una variable primaria en una señal de ingeniería (voltaje, ancho de pulso, cirriente, corriente electrica, etc…)
Variables primarias:
· Distancia velocidad 
· Presion 
· Flujo
· Nivel 
· PH
· Temperatura
· Aceleración 
· Intensidad de luz 
 Señales de ingeniería 
· Voltaje
· Corriente eléctrica 
· Carga 
· frecuencia
· Fase
· Ancho de pulso - comunicar datos 
· Numero de pulso
· Bits 
· Presión de aire -sensor neumático
TRASNSDUCTOR: Dispositivo que convierte un tipo de energía en otra diferente 
· Si la energia que entra el transductor es una variable primaria lo podemos llamar sensor.
Sensores ( clasificaciones)
Clasificación 1 
 
Aporte de energía:
- moduladores; necesita una fuente de energía externa y la modula para mostrar el valor de una variable primaria. Generalmente no modifican los valores del proceso
(termómetro infrarrojo, termopar)
 
Generador; no requiere fuente, toma energía del proceso para medir (pudiendo alterar el valor de la variable a medir)
 
Termómetro de mercurio- generador
Clasificación 2:
Tipo de señal de salida
Analógicos: una señal analógica usa mas memoria. Conctinua
Es una señal de números reales
Las variables de la naturaleza son analogicas
Los cambios son constantes
Digitales: discreto. Esta dada con números enteros.
Números de punto flotante
El cambio se hace solo cuando hay un pulso en el procesador
Digitales en tec, tienen muchas ventajas
	
Clasificación 3 
Deflexión - bascula electrónica
 
Comparación- balanza (un patrón que compara resultados)
CARACTERISTICAS A TOMAR EN CONSIDERACION AL ESCOGER UN SENSOR
· Variable a medir 
· Sensibilidad (capacidad para detectar variaciones pequeñas que puede detectar, el cambio más pequeño que detecta) {resolución} +- 0.1°C
· Rango de operación, valor máximo y mínimo en donde va a estar midiendo el sensor
Los sensores dan menos errorde medición cerca del centro del rango de operación
 
*Impedancia: capacidad del sensor de no alterar al medio que esta midiendo
 
RTD 
TERMIDTOR -necesita una fuente de voltaje
*Histéresis: hace que los sensores no midan igual de arriba hacia abajo que de abajo hacia arriba (termómetro de mercurio), sensores que trabajan por principios magenticos
*linealidad: la salida del sensor es proporcional a la entrada del sensor.
 
Los sensores, generalmente, cambian sus propiedades
Los sensores están diseñados para trabajar desde el centro de su rango para alcanzar la linealidad
 
Salida logarítmica-- no lineal y señal y varía mucho para valores pequeños de la entrada y poco para valores más altos 
Características a escoger de los sensores 
1. variable a medir 
2. 
3. sensibilidad capacidad para detectar variaciones muy pequeñas 
4. rango de operación intervalo de valores que detecta
5. precisión capacidad para dar un valor lo más parecido posible al valor real (se mide en comparación con un patrón de medida )
6. tiempo de respuesta ->qué tan rápido da una medida correcta 
7. Impedancia-capacidad para no alterar el medio que va a medir (si un sensor tiene alta impedancia no modifica la variable a medir )
8. linealidad a una variación constante la entrada corresponde una variación constante en la salida 
9. orden de medida 
ORDEN DE MEDIDA (orden cero, orden uno, orden dos)
Orden cero 
ORDEN 1 
ORDEN 2
Cuando la medición del sensor cambia más rápido que la señal real de proceso se dice que el sensor genera un ruido en la medición.
HISTERESIS (sensores que tienen inercia, magnéticos, mercurio)
 característica de no dar el mismo valor cuando se mide de abajo hacia arriba y de arriba haciy de arriba hacia abajo.
SENSORES PARA MEDIR TEMPERATURAconstantán es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel (Cu55Ni45)
 
El cromel es una aleación compuesta de aproximadamente 90% de níquel y 10% cromo
 
El alumel es una aleación que consiste en aproximadamente 95% de níquel, 2% de manganeso, 2% de aluminio y 1% de silicio. 
· (on-0ff)Bimetálicos 
· bimetálicos 
· aire acondicionado 
· cafetera 
· freidora
· calentador de agua
Termopares ( de los más usados en la industria) par de materiales con dif. Coefi térmico unidos 
Efecto seebeck -- al calentar la unión se produce una corriente electrica. sí un par de metales de diferente electronegatividad Unidos Unidos se someten a una variación de temperatura los metales producen una corriente eléctrica
al ser analogico puede meter ruido y su respuesta NO es lineal, $ bajo
· Sensor analógico 
· medida precisa y continua 
· respuesta no lineal 
· sensor generador 
· funciona por el principio de seebeck (peltier)
· costo relativamente bajo 
· Tiempo de respuesta bajos 
Termopares más comunes
· Mas barato: J por que tiene componentes de hierro y el K 
· Primero nos fijamos en el rango de operación para escoger uno
· Considerar costo del termocable al diseñar un proyecto
RTD detector de resistencia resistivo. Es un resistor cuyo valor cambia por los cambios de temperatura 
+tsu resistencia aumenta cuando la temperatura aumenta (coeficiente positivo ) “PTC”
-tsu resistencia disminuye cuando la temperatura aumenta coeficiente negativo “ntc”
(sensor de temp mas usados en la industria por que dan una medida más estable y segura)
· Infrarrojos.
· Priometros(para medir temperaturas muy altas 
· Termistores 
Sensor modulador Va a tomar energia del tanque de proceso para calentarse y
En este tipo de sensores no necesitamos los terminos no lineales, podemos trabajar con los primero terminos y no va a afectar tanto al proceso
Sensores modulares (necesita una de voltaje)
· Termopozos(Thermowell)
· Termistor resistencia variable con la temperatura (de óxido metálicos )
· muy económicos 
· respuesta demasiado rápida sin embargo producen ruido en la medición 
· producen oscilaciones en la medición 
· Respuestas logarítmica 
· Sensores modulares 
· requieren circuito de linealización 
encapsulados en pasta de silicio o cristal
RTD—SENSOR DE TEMPERATURA 
rtd pueden ser de (resistencia de alambre )
Protección para los electrodos
· Expuesto al medio - sin capsula
· No tiene protección 
· Sin protección electrica
· Medida muy rápida
· Con capsula de acero inoxidable 
· protección al medio
· No tiene protección electrica
· Muy precisa medida rápida
· Se puede sumergir
· Con capsula de cristal 
· Protección al medio 
· Proteccion electrica
· Muy precisos 
· Respuesta más rapida
RTD vs Termopar
Los RTD pueden ser de :
· sensores infrarrojos cambio en la luz al pasar de un medio denso a 1 menos denso 
· sensor infrarrojo detecta el cambio de fase de la luz al pasar de un medio a otro de diferente temperatura 
· emite luz infrarroja LED 
· no tiene contacto 
· mide temperaturas muy altas 
· medición muy rápida 
Sensores más importantes para medir presion
Generalmente medición indirecta
Elemento elástico + sensor de deformacion
 
Elemento elástico
· Tubo de bourdon
· Diafragma 
Sensor de deformación 
· Potenciomero
· LVDT
· Gala exensiometrica 
· Optico, capacitivo e inductivo 
· Piezo eléctrico
ELEMENTOS ELASTICOS
· TUBO DE BOURDON - es un tubo metalico en general y tiene una sección aplastada
· Indicador de presion
· Diafragma
· generalmente son de algun tipo de metal o polímero que aguantan la presion (se deforma un poco al Paso de la presion)
· 
SENSORES DE DEFORMACIÓN 
	POTENCIOMETRO 
· Buena respuesta
· Requiere mantenimiento periódico por friccion 
· LVDT lineal variable diferential transformer
· Untransformados es un juego de bobinas que trabajan con corriente alterna
· NO hay friccion 
· Poco mantenimeinto 
· Funcionamiento es *magnético* 
· Si ponemos el sensor de un motor, bomba o dispositivo que genere magnetismo , si no esta bien aislado el sensor no funcionara igual
· 
SENSORES OPTICO INDUCTIVO Y CAPACITIVO
si la tapita es azul puede ser inductivo o capacitivo si es rojo es optico
· Sin contacto sin mantenimiento 
· Sin friccion 
Inductivo- detecta metales
Capacitivo- NO detecta metales 
Óptico - detecta cualquiera de los dos metales que no sean traslucidos, color 
Rango de medición es corto 
 
Galga extensiometrica
Dispositivo que su resistencia electrica varia con la deformacion 
 
Aqui tenemos elementos elásticos ( tubo de bourdon y diafragma 
 
Sensores de flujo o caudal 
· Tubo de pitot
· CANAL ABIERTO-LIQUIDOS EN BAJA PRESION
· 
· 
· CANAL CERRADO-LIQUIDOS Y GASES EN BAJAS PRESIONES 
· Placa de restriccion- ´resion diferencial
· El mas usado en la industroa 
· Genera una caida de presion muy alta 
· Rotametro
 
SENSORES POR TURBINA.
Generalmente usado en gases 
SENSORES DE NIVEL 
Por flotador 
Pueden ser de cobre, de plástico
Los meteremos al plástico y la varilla estará conectada a una fuente electrica que recibe la señal
Se colocan en equipos que no tienen cosas internamente como serpentines agitadores etc...
Este tipo de flotadores son muy muy usados, en los tanques de proceso y en los tinacos
zonda resistiva de nivel 
Se utiliza con líquidos conductores de electricidad 
La electricidad no debe afectar al liquido del proceso 
Medir la resistencia que reporta el tanque entendiendo que si el nivel del liquido esta hasta abajo si eran 100 ohms y si esta el liquido sera menos acertada la medición LA MEDICION ES PROPORCIONAL A LA ALTURA 
TAMBIEN EL LIQUIDO
Depende de que el líquido sea conductor de electricidad 
 
 
SENSOR POR ELECTRONIVEL se acompaña por bombas centrifugas
Indica lleno o vacio 
Rango "ventana" rango del tanque donde sabremos si esta vacio o lleno 
· conducción de líquido en los tanques para detectar el nivel del agua asociado a la bomba 
· on off que detecta si se pasa corriente 
· si no hay corriente por ende no hay agua 
· nivel en tanques cerrado a presión 
SENSOR DE NIVEL POR PRESION DIFERENCIAL 
En tanques cerrados 
SENSOR POR PRESION DIFERENCIAL Y BURBUJEO (de nivel)
· Punto de arriba igual a la presión estática mientrasque.de abajo y bue la presión hidrostática· es un sensor de nivel de diferencia de presiones con burbujeo 
· utiliza un manómetro para medir 
· variante ->-suministro de gas entra por abajo del líquido se genera burbujeo y es más preciso por qué forma presión por abajo y el manómetro por arriba 
· indicador de viscosidad se suele instalar 
· se suele instalar una mirilla, siendo un tubo de cristal, para evitar espuma y es una indicación visual del nivel esto puede ser en tanques abiertos cerrados o en agitadores .
· El burbujeo aumenta la diferencia de presiones y aumenta la presion de la medida
· La mirilla es una tuberia que se instala en sistema por un lateral y nos da una indicación del nivel en el tanque 
· Indicación visual de nivel 
· No mide el nivel de espuma
SENSOR ULTRASONICO 
Para tanques muy anchos o de gran diametro
Emite una onda de sonido ultrasónico siendo que el sonido se propague con una apertura de 20 grados 
Puede pasar que si el tanque no es lo suf. Ancho, el sonido puede peguar en la pared y marcar como si fuera el liquido 
Contante, el tiempo que tardo entre 2
$ baratos 
Se puede usar en cualquier liquido (hasta con sólidos en suspencion)
En ningú momento hay contacto fisico del sensor con el liquido (por esa misma razon no necesita tanto mantenimiento
· se usan en aplicaciones donde queremos medir el nivel y no podemos instalar nada en el tanque pero se aprovecha la superficie 
· líquidos sin espuma 
· no en tanques angostos ya que puede haber rebotes en las paredes 
· sensor de apertura de 20º 
· sólidos 
· cualquier líquido bien opaco claro viscoso solo sin espuma 
· el principio de este sensor es similar al de los murciélagos se tome en cuenta el tiempo en la que la sonda rebota .
SENSOR DE RADAR DE ESPACIO LIBRE 
· se utiliza en tanques y tanques más angostos 
· distancia de señal hasta donde hay un contacto, cuidado que no haya interferencia con paredes 
SENSOR CAPACITIVO DE NIVEL 
Se mete una varilla y funge como la primera placa del capacitor y un dieléctrico 
Capacitancia constsante *A/dielectrico.
· se utiliza cuando el líquido no conduce electricidad 
· se instala internamente el conductor o capacitador formando de 2 placas qué es placa 1 aislante líquido y placa dos 
· sí podemos medir la capacitancia podemos medir el nivel 
· podemos tener problemas con las condiciones meteorológicas o magnetismo 
 
EL LIQUIDO NO DEBE CONDUCIR ELELCTRICIDAD
SENSOR GAMMA funciona por rayos gamma es decir radiación hay que cuidar que no altere nuestro líquido 
PRACTICA 2 PARAMETROS DE RESPUESTA AL ESACLON UNITARIO 
Objetivo: caracterizar el sistema 
Los controladores se diseñan con herramientas de frecuencia; hoy hablaremos específicamente de la funcion de transferencia
 
La fx de transferencia es la 
G(s)
(la s es un argumento y se usa para denominar la frecuencia la cual es un valor complejo y se representa asi 
 
 
 
 
 
La función de trans es la transformada de lapace de salida entre la fx de laplace de entrada con condiciones iniciales igual a 0
 
 
 
En la funcion de transferencia el orden indica el exponente maximo de la funcion 
 
Primer orden 
 
Los sistemas de primer orden siempre nos daran un resultado exponencial hasta alcanzar estabilidad
Respuesta al escalón unitario f(t)=1
 
ta=tiempo de asentamiento
Parametros de respuesta al escalon unitario sirven para escoger el controlador más adecuendo 
Ganancia (k) nivel final
 y ta 
 
Terminos generales, cuando se resuelve la ecuacion diferencial de primer orden
 
 
 
Respuesta al escalon unitario (apagador de luz) son los que tienen cambios más bruscos
RESP AL Impulso unitario (boton timbre)
Resp a la Rampa unituario (acelerador del coche)
 
 
 
Para poder saber que controlar mi proceso es necesario conocer sus caracteristicas
 
 
En segundo orden la fx transfe
Forma general a la respuesta al escalon unitario de segundo grado 
K - ganancia
Wn frecuencia Natural de oscilación, 
 
RESPUESTA AL ESACLON UNITARIO 
Objetivo: caracterizar el sistema 
Los controladores se diseñan con herramientas de frecuencia; hoy hablaremos específicamente de la funcion de transferencia
 
La fx de transferencia es la 
G(s)
(la s es un argumento y se usa para denominar la frecuencia la cual es un valor complejo y se representa asi 
 
 
La función de transferencia es la transformada de lapace de salida entre la fx de laplace de entrada con condiciones iniciales igual a 0
 
 
 
En la funcion de transferencia el orden indica el exponente maximo de la funcion 
 
Primer orden 
 
Los sistemas de primer orden siempre nos daran un resultado exponencial hasta alcanzar estabilidad
Respuesta al escalón unitario f(t)=1
ta=tiempo de asentamiento
Parametros de respuesta al escalon unitario sirven para escoger el controlador más adecuendo 
Ganancia (k) nivel final
 y ta 
 
Terminos generales, cuando se resuelve la ecuacion diferencial de primer orden
Respuesta al escalon unitario (apagador de luz) son los que tienen cambios más bruscos
RESP AL Impulso unitario (boton timbre)
Resp a la Rampa unituario (acelerador del coche)
 
Para poder saber que controlar mi proceso es necesario conocer sus caracteristicas
 
En segundo orden la fx transfe
Forma general a la respuesta al escalon unitario de segundo grado 
K - ganancia
Wn frecuencia Natural de oscilación, 
 
 
 
 
SEGUNDO ORDEN 
 
En el peor de los casos tendra muchas oscilacions hasta alcanzar estabilidad
 utilizamos los siguientes términos para describirla 
 
Función de transferencia: es el cociente de la transformada de Laplace de la salida del sistema y de la transformada de la entrada de Laplace en el sistema. Cuando todas las condiciones iniciales son cero.
Impulso unitario (delta de Kronecker)
Escalon unitario
Rampa unitaria 
Parámetros de respuesta al escalón de sistemas de segundo orden 
Caso 1 “sobre amortiguado”
Caso 2 “criticamente amortiguado
Caso 3”subamortiguado”
Caso no amortiguado 
Caso inestable la respuesta tiende hacia el infinito 
Selección de valvulas de proceso
Muy herméticas 
en industria alimenticia 
· Válvula de globo 
· se utiliza para control de flujo del 20% hasta por 80% y genera una presión una caída de presión muy alta 
· 
· variaciones 
· patrón estándar (integral Bonet )es más suave el cambio 
· patrón oblicua (plug disc )caída de presión 
· 
Usos y servicios 
· válvulas de pistón 
· Sella con los costados del pistón 
· 
· Valvula de tanque 
Válvula válvula de desplazamiento 
	válvula de compuerta paralela Gate o gatillo 
· baja caída de presión 
· no sé puede dejar en posiciones intermedias es decir se usa completamente abierta o cerrada 
Válvula de compuerta de navaja se puede usar con polvos , fibras, granulados como lechadas 
Valvula de compuerta de cuña (Wedge gate)
Valvulas rotacionales 
· valvula de plug (macho, cock)
· se puede adaptar como dispositivo antiestatico y se construye con materiales aislantes electtricos (PTFE) para usarlas en fluidos flamables y explosivos.
· Puede utilizarse expuesta al fuego cómo variedad especial, puede actuarse cuando el liquido se prende 
· Puede adapatrese en configuracion multipuerto para cambiar la direccion del flujo. 
Baja caida de presion 
· Valvula bola
· Abierta al 100%
· No hay reduccion en la seccion transversal 
· Se considera una caida de presion nula cuando la valvula esta abierta al 100%
 
· Valvula de mariposa
· Se puede adaptar para apertura o cierre de 90°
· Se utiliza para tuverias de diametros muy grandes 
Diseño de tanques a presion 
-selección de materisles 
-calculo de volumen 
-calculo de espersor 
	Tipos de desgaste 
· Corrosion – interacción entre el liquido y el material del tanque 
· Erosion-desgaste por rozamineto es inevitable sobre todo cuando hay solidos abrasivos 
Parametros de diseño
Espesor de pared
· Diametro del tanque (interno)
· Maximo esfuerzo de tension del material
· Temperatura de trabajo
· Persion de diseño (en general es P mayor a la atm por lomenos 10% sin enbargo si es uno de vacio tiene que ser menor que la atm) Pd=1.1Pt(10% arriba de la presionde trabajo)
· Eficiencia de la union(soldadura)
Volumen 
· c/r al volumen 
· Vtotal=Vtrabajo + V gasificacion (espacio libre)
· Vtrabajo<60% Vtotal (según la norma) si compramos un tanque de 1000L lo más que podríamos llenar son 600 L
· EN LA REALIDAD VtrabajoSS<80%Vlibretotal
Forma del tanque 
· Forma típica para cada tipo de reactor
· Tanques de almacenamiento 
· Liquidos o gases
· 
· Vtotal	= Vcilindro+ 2 Vtapa
· (polvos, granulados, solidos,)
· 
· Vtoyal=Vcilindro+Vtapa+Vcono
NORMA PARA TANQUES A PRESION 
BS PD 5500-> tanques de aleaciones de acero y aluminio
BS 4994 TANQUES DE PALSTICO REFORZADO 
EN 13445
ASME codigo de recipientes a presion seccion VIII
	Recipientes de pared delgad 
	Recipientes de pared gruesa
· Dependen (los dos ) de la relacion entre el espesor de paared y el diamentro
TIPOS D TAPAS PARA TANQUES A PRESION 
*se eligen dependiendo de la presion interna del tanque 
* En lo que más abombada la tapa soporta mayor presion interna 
· Plana 
· Hay 5 tipos de tapa plana, lleva mayor cantidad de material, aguanta menos presion perro ess de bajo costo 
· Toriesferica (plato)
· Elipsoidal 
· Hemisferica (soporta a mayor presion de trabajo)
S= ezf
Es
S (espesor tapa)=esfuerzo maximmo de tension que depende de la temperatura de trabajo y material
E (eficiencia de soldadura )
 
A las tapas y a las soldduras normalmente se les hace una radiografia ara saber que todo esta bien. Es tanques + importantes se hace otro más profundu
En algunos procoesos e examinan unicamente LOS PUNTOS donde sabemos que puede fallar
En otros tanques no es neceasrio hacer este analisis
· La soldadura se puede hacer doble
· Sencillas con cinta de soporte (se le pone a la soldadura para que tenga una mayor resistencia mecanica)t
Tipos de soldadudara:
traslape o solape
Las dos tablas anterirrsnos ayuda a calcular el espesor en el el tanque
La norma indica que al espesor calculado se debe agregar un extra por factor d corrosion de 2mm
Tiempo de vida prom de un tanque: 10años
La norma marca un espersor minimo de acuerdo al diametro interno del tanqe 
este espesor nos garantiza que el Tanque no se deforme estando llenos
Facotr para espespr
Presion
Dimetro interno
Liquido
Calculo de espesor
	Secciion cilindrica
	Tc=(Pdiseño*Di)/(2Se-Pd) 
Una vez terminado eñ calculo comparamos con el de la tabla de na norma, si es más chiquito tirar calculos y recalcular cn los de la tabala 
SECCION ESFERICA O TAPA EMISFERICA
TAPA PLANA
Despues de los 8 bar reconsiderar usar una tapa plana y analizar la toriesferica
TAPA TORIRSFERICA
TAPA ELIPSOIDAL
  
 
CONTROLADOR MODULADOR PID 
· Su objetivo es que el ess sea cero 
Estos controladores son muy utilizados debido a que muestran muy buenos resultados. 
Las siglas hacen referencia a:
· P: proporcional al error
· I: proporcional a la integral del error 
· Se usa en especial en sistemas con mucha friccion o resistencia al cambio y sirve para controlar el error acumulado.
· D: proporcional a la derivada del error 
· Como la derivada es la pendiente de la recta tangente que su valor depende de su inclinación en controladores, se identifica como la velocidad con la que cambia el error considerándose una retroalimentación de velocidad. En pocas palabras nos ayuda a interpretar que tan rápido va el sistema.
Un controlador PID es un controlador proporcional con acción derivativa y acción integral que como tal, calcula un área entre dos curvas. 
Ilustración 1: señales de controladores
Controles en lazo cerrado
 
Los controladores de lazo cerrado buscan hacer que el error valga cero
En un sistema de control en lazo cerrado, se alimenta al controlador con la señal de error, la cual es la diferencia entre la señal de entrada y la señal de realimentación, que puede ser la señal de salida misma o una función de la señal de salida y sus derivadas e integrales, a fin de reducir el error y llevar la salida del sistema a un valor conveniente.
Al momento de querer seleccionar un controlador es importante saber dos cosas
1. Como se comporta el proceso a controlar 
a. Parámetros de respuesta al escalon unitario
i. Respuesta típica de control a una entrada de escalon unitario
G(s)=
(1)
 
Ilustración 2: Respuesta típica de control a una entrada de escalon unitario
¿Cómo saber que tipo de controlador aplicar?
· Si el ess es muy grande: control proporcional
· Si el ess es muy pequeño: control integral
· Si el Smax es muy grande: control derivativo
Segundo termino 
Calcular las dimensiones y espesor de cada sección de un tanque que debe tener 1500m[3 de trabajo. Se debe construir de acero al carbon, trabaja a 140 °c y su presion de trabajo 12 bar
Se construye en placas soldadas con unión sencilla con cinta de soporte, sin prueba radiográfica 
Vtot= Vtrab*120%+Vaccesoriosinternos
Vtot= 1500m3(1.2)= 1800m^3
*tomoamos medidas estándar , es decir sección cilíndrica, elegir tapa dependiendo de la presion de diseño 
h=(3/2)di por la p de 12 bar: o toriesferica o elipsoidal 
Pd=1.1*Ptrabajo=1.1*12bar=13.2 bar 
En dado caso de tener P absoluta tienes que convertirla a manométrica ,para después dimensionar , siendo Pabs-Patm 
*se escoge tapa elipsoidal por la presion 
 Por lo tanto:
Vtanque=Vcid+ 2Vtapaeli
En este caso
MEDIDAS GEOMETRICAS 
CALCULO DE ESPESORES
SI EN LA TABLA NO ESTA LA TEMPERATURA DE TRABAJO TOMAR LA INMEDIATA SUPERIOR
NUESTRA EFICIENCIA DE SOLDADURA SERA e=0.65 o 65% (porque no tenemos ningún tipo de soldadura)
SECCION CILINDRICA
t=mm
ESPESOR DE LA TAPA ELPISOIDAL
Ejmeplo 2
Se quiere diseñar un tanque para guardar 5000 kg de gas lp a Tambiente (25°C) y una presion 8 bar considerar tapa toriesferica y dimiensiones estándar se construye de acero de baja aleación con soldadura doble tipo butt join con prueba radiografca por puntos/spott(normalmente no lleva cintas de soporte)
Densidad gas lp= 0.54kg/l
Calcular 
a) Las dimensiones del tanque 
b) El espesor del cilindro
c) El espesor de las tapas
Cálculos 
CALCULO YSELECCIONDEBOBMBAS CENTRIFUGA 
***algo importante para seleccionar bombas centrifugas es el calulo de la tuberia 
oBJETIVOFLUJOS ALTOS A PRESION ALATA
· CENTRIFUGAS es un dispositivo que funciona utilizando la fuerza centrifuga que se genera por un giro. Tiene la cacracteristica de cooonvertir esa energía cientica en flujo de fluio?
· Bomba centrifuga
· Se caracteriza: por la velocidad especifica; esta nos dara un numero que nos dira si es de alta baja , es decir si es radial o axial 
· Ns= La velocidad es pecifica=
· h-cabezal de succion, m
· N- revoluciones por segundo 
· Q flujo em m[3/s
· g gravedad
· ooo esta otra formula 
· 
Con esta fomrula podemos pasar de una formila a otra 
· Clasificacion de bombas centrifugas a su velocidad especifica del impulsor (Ns´)
	
	Tipo 
	Ns´
	· Radial
	· 400-4000
	· Flujo mixto
	4000-9000
	· Axial
	9000-20000
*SI Ns´<1000 la eficiencia es muy baja (20%, 30%) y se recomendara usar una bomba multietapa 
símbolo 
En una bomba centrifuga siempre tendremos una parte de succion y otra de impulsión
En una bobma industrail conviene que vengan separadas para en caso de que se queme el motor se cabie sin que afecte al resto del equipo
Alabes del impulsor ( lo que empuja el liquido)
diferentes cracteristicas entre el tipo abierto y el cerrado 
Diferentes diseños en la consruccioin de la bomba 
· Diseño antiguo : salida de la bomba es tangencial 
· Contra tendremos que hacer un diseño especifico? de izq o derecho 
· Bajo rendimiento
· Diseño reciente : salida centrada 
· Mejores diseños
· Mejor rendimiento
· Menos problemas de vibración que tangencial 
· No la tenemos que cambiar de izq o derecha 
· Soportes: nos diran a que T esta diseñada la bomba
· Inferiores: bomba para temperatura baja (<100°c)
· De lado: bomba para temperatura mayor(>100°c)
10 X 5 son flujos altos 
10 x 3 es de un vabezal muy alto
· VELOCOIDAD ALTA –a a flujo alto y presion baja de cabezal
· Vel baja --cabezal de presion alto y flujo bajo
¿Cuándo usar multietapa¨?
·Cavitación 
· Costo 
Problemas (5)
° cavitación
CALCULOS PARA BOMBAS CENTRIFUGAS 
· Trabajo desplazamiento por unidad de área 
· 
· 
· 
· Z es la altura 
· f- factor de friccion depende del nuemero de reynold sy de la rogusoidad (re, e) es adimensional y lo tomamos del gráfico
· Re – Reynolds 
· E rugosidad de la tuberia 
· L tot – L tubo + l accesorios 
· U- velocidad del fluido 
· 
· Potencia del motor 
· Velocidad de giro 
· Diametro del impuslor 
· Eficiencia
· NPSH- NOS DETEMINA SI LA BOMA ENTRA EN CAVITACION O NO 
· Cabezal requerido
Grafico para determinaarar la rugosidad de la tuberiadd
Diametro de la tuberia es muy importnate (mejor economicamnete)S
· 
· Coeficientes de rugosidad absoluta po
· Coeficientes de rugosidad absoluta por material 
· 
· 
· 
· Trabajo realizado
· esto quiere decir que la dif de presiones entre tanque es tan grande que alcanza a empujar el liquido. CUANDO EL TRABAJO SALE 0 NO SE NECESITA BOMBA Y SE PODRIA INSTALAR UNA TURBINA PARA EXTRAER LA ENERGIA SOBRANTE 
· La bomba tendra un motor electico estos en general tendrán para mexico varias posibilidades 
· Motor de 1 fase o monofasico 127 V 60Hz (frecuencia)
· Bifase 220v 60Hz
· Trifasica440v 60
· Tres fases de cuatro hilos 
· 
· Si se pone a funcionar con parámetros eléctricos diferentes se puede quemar
· La velocidad de giro del motor eelctrico depende del numero de polos , es decir de bobinas . la velocidad varia con el numero de polos , entre mas polos la velocidad es mas baja( mas alta 2 polos 60 Hz3500 rpm , a 50 hz 2900 rpm 
· 
Selección de la bomba en la carta del {fabricante ) infmoracion que nos dira que bomba tenemos que utilizar
Datos 
-fecuencia de operación 
-num de polos
-punto de operación – es el flujo y el cabezal de succion de la bomba 
Datos a leer de la carta del fabricante 
· Eficiencia 
· Diametro del impulsor
· NPSH req para evitar cavitación 
· P
Ejemplo : mexico 60 hz punto de operación (FLUJO (G): 45M[3/h) y rl cabezal H = 3º metrosS
· 
· Posibles modelos 
· 
· En las de 4 polos 
· AhorA REVISAR INDIVIDUALMENTE LA EFICEINCIA DE OPERACIÓN 
· Siempre se prefiere de menor costo y la que evite la cavitación 
· el de 150 tiene menor probabilidad de entrar en cavitación 
Revisar sus notas
· Bomba Desplazamiento POAITIVO
· ROTATIVAS 
· PISTONES
· RECIPROCANTES TIENE UN MECANISMO QUE ENTRA Y SALE COMO PISTON 
PRESION ALTA CON FLUJO BAJO
NPSH— depende del diseño de la bomba 
CABEZAl de succion positivo
	Otro de las instralaciones de la planta 
*para evitar la cabitacaion la bomba NPSH disp.>NPSH req
El cambio de fase de liquido en la bomba puede generar corrocion por las burbujas
Problemas comunes en la bomba 
· Cavitación 
· Recicrculacion en la entrada 
· Recirculación en la salida
· Entrada de aire ( o tuberia mal instalada o productos de fermentacaion o fluidos efervecentes
Cavitación 
· Se genera por prresion baja en la entrada (cambio de estado de liquido)
· Produe vibraciones 
· Produce sonido característico 
· Produce corrosio en el impulsor y en la carcaza 
NPSH disponible 
· Altura del tanque entrada 
· Presion interna del tanque de entrada
· Presion de vapor de liquido, tpdp liquido tiene un P, T donde se gasifica si se esta a su Tsat se gasifica y genera cavitación 
· Caida de presion por friccion en la succion (la succion es la coneccion de entrada en la bomba)
· NPSH disponible en el proceso= P1/d*g + Z1 (altura)-caida de presion por succion /dg- PV/pg
· 
· 
· 
Para evitar la cavitación
· Reducir NPSH req (por la bomba 
· Cambiar de bomba 
· Modificar la bomba
· Instalar una bomba de refuerzo
· Modificar la bomba 
· Instalar un impulsor de mayor diametro-muy viable 
· Instalar un inductod de succion (en algunos modelos y siempre y cuando el fabricante tenga el inductor de succion )} no tan viable 
· Inductor de succion (segund impulsor que nos ayudara a que la bomba jale el agua y necesite meos presion en la entrada)
· 
· Instalar una carcaza de diametro mayor (solamente si el fabricante tiene esta parte) puede ayudar a bajar la presion 
· Instalar un impulsor doble 
· 
· Insttalalr una bomba con doble brida de succion
· Instalar bomba de refuerzo (bomba más pequeña en serie, es decir conectada a la entada de la bomba principal que baje el NPSH que requerimos pero sin cambiar la bomba que estábamos usando*)
· 
· Elevar el NPSH disponible en el proceso 
· Presion de entrada 
· Altura del liquid (Z1)
· Presion de vapor 
· Caida de presion por friccion
· 
· Modificar el control de nivel (evita que entre en cavitación de la línea azul para arriba)
· 
· 3) disminuir la caida de presion por frriccion 
· Cambiar el tipo de valvulas ( globo o bola que tengan menor caida de presion
· Cambiar el tipo de codos(si tnemeos estándar usar codos largos)
· Cambiar el diametro de la tubertia(aumentar el diametro por que a mayor D menor caida de presion por friccion) – reductores excéntricos + tuberia de mayor diametro
· Acortar la tuberia 
· Cambiar la P vap enfriando el liquido para que no se gasifique en el interior de la bomba 
Caracterisirticas de lla cavitación
· Sonido 
· Vibraciones 
· Corrosión-en el centro del impulsor por cavitación o por Corrocion por entrada de aire 
· Corrocion por reciculacion de entrada (no por cavitación
· 
· 
	EJEMPLO
Tenemos un primer tanque el cual tiene una conexcion hacia una bomba centrifuga y la salida d la bomba esta conectada a un segundo tanque 
Para un proceso se deben trasladar 30,000 litros del tanque 1 al tanque 2 en 30 minutos
P1=1.05bar
P2=1.1 bar
En la tuberia de sección se encuentran 2 valvulas de compuerta completamente abiertas, una de globo al 50%, 4 codos estándar de 90° y uno de 45°, la longitud del tubo es de 80 m 
Z1= 8 m
En la tubería de impulsión se tiene una valvuls de compuerta abirta al 50% y una de globo en 50%, 3 codos de 90% Z2=25 m, el tubo mide 50m. el liquido tiene las siguientes características 
Su DENSIDAD = 874kg/m^3, su viscosidad 0.62x10-3 Ns/m^2 y PV=28.4 mmHg a 20°C..Concidere tuberia de acero comercial 
Calcular 
a) El diametro de la tuberia 
b) El trabajao realizado por la bomba 
c) Lapotencia de la bomba 
d) El cabezal requerido 
e) NPSH disponible en el proceso 
f) Selecciona una bomba del manual 
· Empezamos calculando el diametro de la tuberia que nos permitirá bombear 30,000 l en 30 m 
· di= raíz (flujo /densidad)
· 
· 
· Lo normal es aajustarce al valor comercial superior más ccercano se usa tubo comercial de 125 mm 5 inch scch 40 (el profe lo busco en google diamteros de tuberías de acero comercial)
· B el trzbjo desarrollado por la bomba
· 
· el signo negtivo nos indica que no se impulsa sola
· 
· Caida de presion por friccion 
· 
· 
· Para la rugosidad
· 
· 
· Calaculo de reynols (friccion)
· 
· 
· 
· longitud de la yuberia= long del tubo + longitud de accesorios 
· 
· En l TUBERia de succion 
a) 2 valv compuerta 100%
b) 1 valv glob 50
c) 4 codos de 90°
d) 1 codo de 45 °
e) Salida de tanque 
· En tuberia de impulsión 
a) 1 valv compuerta 50%
b) 1 valvu globo 50%
c) 3 codos 90°largo
d) Entrada e tanque 
· 
· 
· La caida de presion completa de nuestro sistema es de 
· 
· Trabajo desarrollado por la bomba 
· 
· 
· 
· Hreq=22 m 
· Punto de opercaion de la bomaba G=m^3/h ; Hreq=m
· 
Si las bombas se instalan en mexico se toman los graficos de 60 Hz 
Rendimiento de la bomba
La que nos da mejor rendimiento es la tp 8080-4
Diametrosde impulsor máscercanosal centro de operación 
*Aentre m<yorseA la bomba e impulsor menor nphs
El NPSH requerido es de 1.5 m con 
Se selecciono la bomba 8080 de 4 polos de 60 hrz que tiene una eficiecnia (n) de 62%
Recordando entonces 
P=((14.56)(2315.52))/0.62=5014.28 Watts
Regresamos al manual del fabricate y revisamos las opciones de motor del modelo
Que la de 5.5 nos da poquita más potencia de lo que necesitamos
Para no entrar en cavitación npsh disponible > npsh requerido 
Pv= 3786.29 n/m2
TERMINO DE ESTE EJERCICIO 
>SOPORTES DE TUBERIA 
* considerar
· Expansión térmica (sobre todo en metales)
· Vibraciones(sobreteodo en las uniones) our burbujeo, obras etc 
· Corrosión Galvánica por corrientes electricas
 si no se presentara ninguna de las situaciones anteriores se colocan soportes simples rigidos 
Tipos de soportes rigidos :
· Tope: permite la rotación (el tubo no esta sujero en la direccion de giro pero evita que se mueva a los lados 
· Tope de doble acción permite la rotación en 2 ejes
· Tope limite: permite movimiento pero limitado
· Ancla,: el tubo no se debe mover (solo cuando no hay vibracines ni mov por que se romperá el tubo 
· Percha (hanger): suspende la tuberia de una estructura
· 
· Guía : previene la rotación alrededor de un eje
· 
· Descanse o soporte deslizante : provee un soporte de la tuberia, no ofece….
· Soporte rigido: lleva tornillos para sujetar el tubo y el soporte rigido UNICAMENTE CUANDO LA TUBERIA NO TENGA NINHUN PROBLEMA
· Soporte de esfuerzo contate: cunaod el tubo o estructura tiene vibraciones que no queremos que pasen a la tuberia)
· 
· Golpe de ariete es un esfuerzo que se produce en la valvula y 
· Tirantes : el tubo tendrá mayor soporte y evitara que el tubo rote 
· Por $ se instalan soportes a longitudes espefificas 
Para tuberia horizontal 
*los puntos de mayor esfuerzo son los puntos de soporte con el tubo ; si los soportes están muy espaciados la unión se puede dañar dañando el tubo 
L max se calcula considerando que la tuberia al 100% de agua (es importante por si hacemos correr un fluido con mayor desnidad hay que recacluar por que incrementa el peso y se deberá recortar la distancia entre soportes)
INSTRACION TUBERIA VERTICAL
A) recomendada por el fabricante
B) la fuerza que se genere tendrá un momento de giro horizontal y se pandeara fallando eventualmente—NO RECOMENDABLE 
C) Reducimos el # de soporte pero en la parte de arriba – se geners fuerza y momento hotizonal pero se contienen por el soporte sin pandeo 
Lo común es una brida fija dond eponemos la tuberia y sobre estos una segunda brida de soporte 
Y EN ESTE CASSO NO SE RECOEMIENDA soportar debsjo de los codos, se deja un espacio entre el codo y el soporte 
· Los elementos mas suceptibles a sufir daño son 
· Codos 
· Empaques (pueden tener fugas recurrentes, la tuberia se mueve y no se considero)
· Unión del tubo con el equipo 
· Soporte de los equipos 
· Unión del tubo con los soportes 
· 
Problema común FUGAS RECURRENTES 
· Expansión térmica (sobre todo en metales)
· Vibraciones (sobreteodo en las uniones) our burbujeo, obras etc 
· Corrosión Galvánica por corrientes electricas
· Condición estructural 
· Corrosión ( reacción química, erosion, galvanica
· Golpe de ariete 
· Torsión en la tuberia
· Problema por expansio térmica- todos los materiales por aumento térmico se dilantan 
justo en esos puntos habrá una fuerza expra por la expansión térmica que puede hacer daños en la tuberia y hasta que se rompa 
el empaque se dilata y comprime hasta perder forma y cuando la pierde empiezan las fallas
El eelemento mas susceptible a tener fallas son los codos 
Lae expasnion térmica puede tener problemas en muchos lugares 
*RECOMENDACON no tratar de contenerla solo hay que dejar que el tubo se mueva 
 instalaer soportes con rodillo conico – dispositivo en donde pondremsos el soporte con rodillo y el tubo estará recaargado sobre el y permite que la tuberia se mueva y la recomendación de que sea conico es para que eñ tubo tenga mayor área de contacto
· Instalar un dispoitivo que absorba el exceso de longitud
· Junta de expansión. Un dispositivo que sirve para absorber la expansión térmica
· 
· Loops ( en tuberías de diametros grandes o presiones altas, permite que las puntas se abran o se cierren, y permite que la tuberia se mueva , hay que calcularlo sbien por que si es muy grande puede hacer que la tuberia se rompa
· 
· Manquera flexible Tuberia fliexible (flex) mangueras que llevan un amalla de acero alrededor que le da resistencia 
· 
· se utiliza en diámetros pequeños y en tubo de baja presion
· Codos en 3d codo especial que permite la rotación de la tuberia y se instalan justo cuando la tuberia se mueve por los ejes x ,y, z 
· 
· Permiten que la tuberia gire, se ajusten a siento angualo para q las puntas no cambien de posición
a) Debemos calcularo bien 
Cuando se tiwnwn tuberías largas a la interpertie, tipo conectan dos edificios y hay suficiente espacio lateral, entoneces se coloca la tuberia en un cana que permita que la tuberia culebree
Lo
Lo mas común es que se usen tuberías soldadas de cobre 
UNIONES TIPICAS EN TUBERIAS
· Unión soldada (en t cobre se solda con estaño o plomo) es una unión rigida y su primer problema es que es difícil darle mantemieminto, en muchso casos el equipo tiene que estar bien capacitadao para desoldar , dar mamtenimimento, y volver a soldar (mayor problema de fugas cuando se presentan vibraciones en las tuberías) costo de manetimiento, impacto en el costo en el que no produces por maneminiento, tiempo de mantenimiento alto, se requiere equipo especial y personal capacitado 
· * en la norma no esta permitido empotrar las tuberías en las paredes 
· Uniones por roscas, la cuerda manda sobre la unión que habrá al final con el codao, no ent todos los casos podemos elegir el angulo ( SEGUNDA CON MAS PROBLEMAS CON VIRBRACIONES 
· Es mas fácil dar mantenimiento que en la unión soldad 
· No se requiere personal especialicado
· Menor cosoro y tiempo de mantenieminto a comparación de la unión soldada 
· Union por brida (bridada) una unión por brida es la mas frecuente en la industria, tendrá un costo mayor en la instalación inicial pero tienen menos problemas, al se una unión atroillada no se necesita un manteniiento tan especializado en presencia de vibraciones no tiene tantos problemas como las otras dos 
· en precensia de vibraciones es la mejor opción en tuberías con vibraciones (tienen menos problemas de fugas )
Mejor opción en tuberías con vibraciones 
· 
PROBLEMAS POR VIBRACIONES 
· Bombas, agitadores, reactores, burbujeo, flujo no laminar, eestructura del edificio (tiendenn a moverser por sismo, acomodo de suelo, expansión térmica, etc..)
· giro, una bomba en cavitación, problemas es baleros , descompensación en fase electrica poduce mas vibraciones 
· El tubo se rompe por fatiga (descogota; se parte la unión con el soporte)
· Para aislar se intalan uniones antibvribacion que aíslan las vinraciones de las bases, tuberías etc 
· 
· es importanate que cuando estamos tratando de diseñar una instalaion nueva de tuberia sea necesario poner comentarios sobre si se necsita algun soporte espacial para l atuberia donde estamos contpemlano los cambios de temperatur
· Asilar viraciones en cualquier equipo que genere vibraciones
PROBLRMA EN TUBERIA POR CORROSION aiempre sucede por el oxigeno del hambiente 
· Erosion, desgaste por rozamiento, se agrega al calculode espesor se agrega el factor de corrosión que nos marca rl tiempo d vida útil de la tuberia
· Corrosión química, el material reacciona con el fluido de proceso(acero inoxxicdable o recubriminetos) se puede evitar eliquiendo bien el maetial del tanque . si el material reaccciona con el oxigeno externo se presenta oxido y la solución será pintarlo recurrentemente 
· Corriente parasitas (galvánicas) corrinetes muy pequeñas que generan corrosión (por ejemplo una centrifuga de lavadora) en la indsurta hay corriente parasitas por desbalanceo de motores elecrticos en bombas agitadores sopladores si tenemos un motor eléctrico trifásico t las trewsz bobinas tienen corriente se puede dar que la bomba o motor se devalance por cualquier cosa y si una corriente no es igual a las otras dos la bobina desbalanzeada inducida corriente a la carcaza GENERANDO CORROSION por debajo de la pintura. Es una corrosión que causa daño radial, la pintura se va a abombar 
· Para evitar la corrosión galvanica 
· Evitar que los cables eléctricos compartan el soporte de la tuberia 
· GOLPE DE ARIETE se genera por una operación inadecuda de valuvulas 
· 
· Para evitar los problrmas
· Cambiarla operación de las valulas (reducir la velocidad DE ACTUCAION 
· Intstalar valvulas especiales “reguladoras” de golpe de ariete son valvulas en donde se presenta el gople intermaniente sin embargo el mecanismo interno de la valvula se diseña para abosrber esa energía y no sea transmitida al proceso
· Instalar una bolsa de gas un material compresible que absorba la energía extra del proceso 
SISTEMAS DE AGITACION 
· AGITADORES (MEZCLADORES)
· Procesos par lotes (tanques agitados)
· 
· Delfelcotes laminas que evitan la rotación del liquido(evitan la rotación de masa y fomracion de vórtices. Son laminas que generrarn turbilrncia para que la masa no rote y c mezcle bien 
· 
· 
· Los deflectors pueden generar acumulación de masa 
a) Proporciones en la medida
				Si internamnte temos un serpentin o flotador o … hay que dejar espacio
· Agitador puede generar diferentes flujos
· Axial
· Radial
· Flujo mixto
· Los agitadores se eligen dependiendo de la viscosidad o lo que quiero mezclar
· Agitadores en línea (proceso continuo) no hay tanque donde pueda mezclar 
Primer alternativa mezclado (mezclador de turbina)
2da opción (mezclador de jaula) se coloca como un segundo batidor en el mismo eje 
· Funciones de cortado o batido (los va cortando y después va abatiendo haciendo una mezcla más homogénea)
· 
> turbinas de palas verticales 
Alta capacidad de bombeo 
Nos puede servir para dispersar gases 
depende de el trabajo de mezclado 
>Turbina de palas horizontales
Se cataloga para estabilizar mezclas 
>Turbina de palas curvas 
Dispercion de materiales fibrosos 
Para trabajo con lodos asentados 
>Mezclador de palas planas con orilla de dinete de sierra 
Emulsificacion y dispercion 
Acción cortante
No requiere deflectores 
>Turbina de palas a 45°
2 hasta 8 palas 
Flujo mixto 
Para intercamio de calor con paredes del tanque 
Suspensión de solidos 
>Turbina de palas envueltas
Sirven para emulsificacion, dispercion
Acción cortante 
Alto flujo radial
>Agitador de eje hueco (alta velocidad)
Para viscosidades bajas
Dispercion de gases en un liquido – objetivo principal
Operaciones de hidrogenación
>Agitadores para alta velocidad
* agitador ancla
	Prevee el pegado del material a la pared del tanque 	
	Sirve a alta viscosidad
	No requiere deflectores 
	Buena transferencia térmica con la pared 
· Agitador de compuerta 
· Similar al de ancla pero con refuerzo en su eje
· Fluidos viscosos 
· Tanques anchos ( mas que alto)
· Baja cortante 
· Trabaja cpn velocidad del eje baja 
· Tornillo envuelto o tornillo helicoidal
· Fluidos viscosos 
· Mezclador de alta velocidad 
· Intercambio de calor con la pared o con serpentin
AGITADORES EN LINEA 
*para procesos continuos 
* T, tee-mezclar liquidos mas o menos en la misma proporción
A la salida de la T sale el liquido mezclado
· Por inyector cuando f1>>f2 (seria un mezclador en línea cunado la proporción de flujos es mucho mas pequeña)
· Mezclador Estatico 
· Para Mayor viscosidad 
· Polvos, granulados 
· “defelctores”
· Para mezclas de fluidos sin solidos en suspensión se unas una bomba centrifuga
· Alternativa para generar mezclas de proporciones similares 
· 
MEZCLADO DE POLVOS 
· MEZCLADOR EN V 
· VELOCIDAD DE ROTACION VA 15 a 60 rev mi
· Hasta 20 m3
· *tornillo helicoidal
· Mezclador de paletas acopladas en el mismo eje 
· Incorpora aire al equipo
· MEZLADOR EN Z 
· Funcion de batido 
· Pasta
· Masas
· EUNATAMICS O NAUTAmix (mezclador conico con sinfín)
· Volúmenes de 100 m3
· Sirven para mezlcar /licuar
· Es un tnaque conico con un tornillo elicoidal que cuando cae por grvedad el tornillo lo sube 
· Sirve psrs polvos y pastas
· MEZCLADOR DE ALTA INTENSIDAS
· Parece molino de café
· Aspas en todo el eje 
· Mezclado de polvos granulados 
· Mezclas que requieren mucha energis
· Mezclas que requieren calor 
· Mezcla en fusión o en absorcioon 
· Tiene deflectores que evitan que la masa rote 
· Equipo de acero inoccidadble por que es para in, aliment
· MEZCLADOR DE TORNILLO VERTICAL
· TENDRA U TUBO ALRREDEDOR FR su tonillo que elevara su contenido
· Polvos, granulados
· con sinfín
· Puede tener una sección cilíndrica
· 
· Mezclador de alta cortante 
· Este tipo de mezcladores funcionan con liquidos con solidos gases que no se mezclarían por métodos convencionales
· Para mezclas inmiscibles
· Se utilizan en industria de alimentos, farmaceutica, cosmética, industria de papelo en algun otro aldo donde se necesiten mezclar cosas dificiless (trituran)
· Funcionan a velocidades altas 
· MEZCLADOR CONTINUO
· Fluidizar (suspender partículas solidas en un gas o en un liquido)
· Procesos continuos 
· 45° g
· Palas giran para mezclar polvos 
· MEZCLADOR CON RODILLOS DE COMPACTACIÓN 
· Hacer una mezcla y compactarla o hacer las partículas más pequeñas
· MEZCLADOR AIRMIX
· Mezclador de aire (como por flotación)
· MEZCLADO POR CHORRO (JET MIXER)
· Tendra una bomba y recirculara el liquido
· Se puede utilizar en agua para industria refresquera 
· Mezclas de liquido –liquido, liqyuido-gas, liquido-polvo 
· Impieza del tanque 
· Carbonatación, mezclado saborizante , meyert leche en polvo s uns mezcla
· Se limpia cada vez que se usa 
Bombas con desplazamientopostitivo
Grandes distancias 
Bombas hasta de 35 bar
BOMBAS ROTATIVAS 
Liquidos de caulaquierviscosidad,se unas en industria química, de alimentos, descargas marinas,lubricación a presion pintura, enfriamiento, industria petrolera , manejo de grasas, gases licuados acetites calientes 
Comforme la velocidad amumenta debemos dimsinur la vel de giro 
· Al trabajar con viscosos bajar velocidad para evitar cavitación 
· No se recomienda que trabajen en seco
· Mantenimiento fácil felxivilidad de aplicaiones operación consistente 
· Se puede usar para jarabes , melaza, chocolate, 
· No tienen valvulas internas: en comparación a las de arriba que hacen que el fulujo de salida de la bomba 
*Los tipos son:
* bomba de engranes
	Especial para lubricattes 
	No solidos suspendidos 
· Bomba de rotor lubular 
· Puede bombear liquidos lubricantes o no, pueden tener gases disueltos , partículas blandas 
· Mayor irregularidad en el flujo que la bomba de engranes 
· 
· Bomba de paletas
· Montada sobre rotor excéntrico a la carcaza
· BOMBA PERISTATICA
· ANTIfUGAAS
· Liquido limpio/esteriles
· BOMBA DE TORNILLO HELICOIDAL
· Sustancias muy viscosas 
· BOMA PERISTALICA
BOMBAS RECICPROCANTES O DE CAVIDAD PROGRESIVA
· Pueden trabajar en vacio a diferencia de la centrifuga.
· BOMBA DE PSITON O EMBOLO
Bomba de diafragma 
Desplazamiento positivo *preiones altas a flujos bajos 
No tanques no controladores, no sensores