Instituto Politcnico Nacional Escuelas Superior De Ingeniera Qumica E Industrias Extractivas Prctica #3

Instituto Politcnico Nacional Escuelas Superior De Ingeniera Qumica E Industrias Extractivas Prctica #3

2014

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniera Qumica e Industrias Extractivas

Ingeniera Qumica Industrial

Laboratorio De Instrumentacin y Control

Prctica No. 3Curva De Operacin De Una Placa De Orificio

Profesora:Concepcin Soberanes Prez

Alumnas:Jimnez Hernndez Jocelyn LizanetPrez Ordoez Monserrat

Grupo: 8IV1

Fecha de entrega: Lunes 3 de marzo del 2014

OBJETIVO:

Determinar la relacin cuadrtica entre el gasto y la cada de presin o seal de salida del transmisor, en una placa de orificio con el propsito de apreciar el efecto de la no linealidad sobre un lazo de control.

SNTESIS TERICA.

Figura 1: Diferentes tomas de presin en una placa orificio

El orificio de la placa puede ser de tres tipos (Figura 2):

Figura 2: Tipos de orificios

Tipo concntrica: Para aplicaciones de lquidos limpios, de baja viscosidad para la mayora de los gases y vapor a baja velocidad.Tipo excntrico y segmental: se utilizan principalmente en aplicaciones de fluidos que contienen materiales en suspensin o condensado de vapor.

El orificio los hay de dos formas: de bordes cuadrados y de bordes biselados, siendo este el ms comn por ser la ms barata y ms fcil de cambiar. Su popularidad se debe a su simplicidad y al bajo mantenimiento pero desafortunadamente no es el mtodo de medicin ms preciso estando la incertidumbre en la medida entre el 0.5% y el 3% dependiendo del fluido, la configuracin de la tubera aguas arriba y si las correcciones por diversos efectos se hicieron o no en la frmula del flujo volumtrico. Definicin y principio de funcionamiento:Son dispositivos que consisten en una reduccin en la seccin de flujo de una tubera, de modo que se produzca una cada de presin, a consecuencia del aumento de velocidad.Consiste en una placa perforada instalada en la tubera.

Figura 3: Medidor de orificio. Fuente: Mc Cabe, 1998Podemos apreciar cmo cambia la seccin transversal de la vena fluida en movimiento. Principalmente, el dimetro de la vena fluida se reduce hasta igualar el dimetro del orificio. Despus que el fluido ha pasado a travs de la placa, el dimetro sigue disminuyendo hasta alcanzar un valor mnimo para luego aumentar inmediatamente en forma gradual, hasta tomar de nuevo el valor que tena originalmente. El punto, donde el dimetro sufre la mxima reduccin, se conoce como vena contracta.

Mientras mayor sea la reduccin del dimetro, mayor ser la velocidad del fluido y mayor la presin diferencial. Recuperacin de presin:

Cuando la toma de presin posterior est situada a ocho dimetros de la tubera aguas abajo del orificio, la diferencia de presin que se mide entre las tomas es en realidad una medida de la perdida permanente, en vez de la presin diferencial en el orificio.

Ventajas y desventajas

TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

CorridaApertura de la vlvula%salidaPin de H2OQ OperacinLPM

0000

11010.1721.6

22029.4836.7

33044.6645.7

44054.8550.8

55063.0854.4

66069.9257.3

77073.6958.8

88075.3359.4

99075.9159.6

1010076.0159.5

DESARROLLO DE CLCULOS CON ANLISIS DIMENSIONAL

Clculo del gasto en galones por minuto

Clculo del porcentaje de la cada de presin

Clculo del gasto ideal

Grfica No. 1 Gasto Volumtrico Vs. P

TABLA DE RESULTADOS

CorridaApertura de la vlvula %YP in de H2OQ Operacin LPMQ Operacin GPMQideal GPM%P

0000000

11010.1721.65.706737123.65784341413.37981844

22029.4836.79.6961690896.2277098938.78437048

33044.6645.712.073976227.66520886358.75542692

44054.8550.813.421400268.49479591872.16155769

55063.0854.414.372523129.10983426882.98908038

66069.9257.315.138705429.59103207891.98789633

77073.6958.815.535006619.8462058796.94777003

88075.3359.415.693527089.95516855199.10538087

99075.9159.615.746367249.99341975399.86843836

1010076.0159.515.7199471610100

OBSERVACIONES Es necesario definir el sentido del flujo. Es de vital importancia que al tomar lecturas de presin se haga en las unidades adecuadas ya que los manmetros que trabajamos tienen dos escalas distintas.

CONCLUSIONESDe acuerdo al desarrollo experimental la placa de orificio es un elemento primario de medicin de flujo. En las curvas obtenidas, la que corresponde al gasto de operacin tiene una desviacin positiva con respecto a la curva del gasto ideal. La cada de presin fue aumentando conforme se fue abriendo la vlvula.

BIBLIOGRAFA

Laboratorio de Instrumentacin y Control Pgina 14