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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
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