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LAZO DE CONTROL DE NIVEL (MANUAL)

Control de nivel:

Los controles de nivel son dispositivos o estructuras hidráulicas cuya

fnalidad es la de garantizar el nivel del agua en un rango de variaciónpreestablecido. Existen algunas dierencias en la concepción de los

controles de nivel, segn se trate de: canales! plantas de

trata"iento! tan#ues de al"acena"iento de agua o un e"balse.

$efniciones básicas:

%iste"a: el siste"a el tan#ue de nivel del e#uipo edibon donde#uere"os "antener el nivel a &'c" para lo cual debe"os su"inistrar

agua al tan#ue "ediante el uso de una bo"ba

Las variables del sistema las variables del siste"a son decaudal y de nivel la salida es el nivel y la entrada es el caudal, al control

el caudal controla"os el nivel.

El medidor es el sensor de nivel.(ele"ento pri"ario)

El CONTROLADOR es el alu"no #ue to"a la decisión, lee ovisualiza el valor del nivel, lo co"para con un valor deseado o de

entrada (&'c") y acta sobre la válvula la bo"ba *+- o el caudal"etro

de área variable.

El ACTUADOR es la bo"ba #ue abastece de agua al tan#ue superior(*+-).

!I!TEMA DE CONTROL son todos los blo#ues, *C/0*$12,C13/21L*$12, %E3%12

Un control !emia"tom#tico se deno"ina se"iauto"ático por#ue tiene un "edidor y un operador

Control Man"al$ 3o existe "edidor solo esta el operador.

Control a"tom#tico: el control auto"ático se da "ediante"edidores y sot4are del e#uipo

http://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(ingenier%C3%ADa)http://es.wikipedia.org/wiki/Planta_de_potabilizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Planta_de_potabilizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tanque_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttp://es.wikipedia.org/wiki/Planta_de_potabilizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Planta_de_potabilizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Tanque_de_aguahttp://es.wikipedia.org/wiki/Embalsehttp://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(ingenier%C3%ADa)


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Dia%rama de blo&"es

La fgura es el $5*62*7* $E +L180E% de control. Es un control

%e"iauto"ático, debido #ue existe un e#uipo de "edición y el

1perador.

'"ndamento teorico

• A"torre%"lacin$ La autorregulación es una reacción inherente a

un proceso #ue ayuda al estableci"iento del e#uilibrio o estadoestacionario del "is"o. %e dice #ue un proceso es autorregulado

cuando, partiendo de una situación de e#uilibrio, alcanza un nuevo

estado de e#uilibrio despu9s de cual#uier variación de carga.

El interca"biador de la 'i%"ra es autorregulado. 7anteniendo

constante la entrada de vapor, si se "odifca la apertura de la

válvula de entrada de agua ra (carga), la te"peratura del agua

caliente se estabilizará en un nuevo valor.


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El ca"bio en la "edida de nivel se realizará en or"a de ra"pa

ascendente o descendente a una velocidad #ue depende de la

perturbación creada por la válvula de entrada. Este "is"o siste"a

puede ser autorregulado si se agrega una válvula en la salida, #ue

sustituye la bo"ba.

• Caacitancia Es el ca"bio necesario de "ateria o de energapara realizar un ca"bio unitario en una variable de reerencia.

Capacitancia ;olu"en


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En el siste"a "ostrado en la 'i%"ra, la salida de l#uido es

constante al depender de la bo"ba, "ientras #ue el caudal de

entrada se puede "anipular. La velocidad de ca"bio de volu"en

(v), contenido en el recipiente, es igual a la dierencia entre los

caudales de entrada (=e) y salida (=s). El "odelo "ate"ático es el

siguiente:

5ntegrando para obtener el volu"en tene"os,v* +('e,'s)dt$

%i el tan#ue es vertical con área interior unior"e y ; es su

capacidad total, la altura de l#uido correspondiente diente al

nivel será

- * v.V

$e las dos expresiones anteriores pode"os obtener la altura de nivel

co"o:

* /.v +('e,'s)dt

El nivel en el tan#ue se debe controlar "anual"ente a>ustando la

posición de la válvula de entrada. %i la apertura de válvula es

ligera"ente superior o inerior al e#uilibrio con la - salida, el tan#ue se

desbordará o #uedará vaco. Esta caracterstica es la deno"inada alta

de autorregulación y signifca #ue el proceso de integración no se puede

e#uilibrar por s "is"o, o lo #ue es igual, carece de estado estacionario.

dv.dt*'e,


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Tios de medidores de nivel

Medidores locales de nivel con cristales de

re0e1in•

%e utilizan nor"al"ente en recipientes cerrados en los #ue la

presión es "uy superior o "uy inerior a la at"os9rica. La presión

"áxi"a de traba>o suele estar en torno a ?@@ Age"plo Calderines de

;apor.

Los cristales de reexión son pris"as de vidrio te"plado, de

sección rectangular provistos de estras longitudinales.

Las estras tienen sección rectangular y su ob>eto es el de hacer

visible el nivel, incluso cuando el uido de proceso sea incoloro o

transparente. Los cristales del nivel están aprisionados, "ediante

tornillo en una ca>a de acero.

Medidas de nivel "tili2ando desla2ador%e basa en el principio de *r#u"edes, establece #ue un cuerpo

su"ergido en un l#uido es e"pu>ado hacia arriba con una uerza

igual al peso del volu"en de l#uido desplazado.La siguiente ecuación es til para deter"inar la uerza e>ercida por

el desplazador. %e establece la relación:


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la fgura "uestra el "edidor de desplaza"iento

$onde:= =uerza total e>ercidaL" *ltura de nivel a "edirD Deso del desplazador

Lz *ltura de nivel respecto al ondo; ;olu"en del desplazador Longitud del desplazadorF $ensidad del l#uido

Medidor de desla2ador con t"bo de torsin*un#ue existen desplazadores con diversas or"as geo"9tricas,

tales co"o cilndricos, es9ricos, etc., en este apartado se "uestra

co"o e>e"plo un tipo de "edidor cuyo desplazador es cilndrico

Este tipo de "edidor, #ue aparece en la =igura se basa en el

principio de *r#u"edes. El desplazador está suspendido de un

brazo conectado al siste"a de torsión y su peso es superior al

"áxi"o e"pu>e ascendente #ue puede recibir del l#uido en el

#ue se encuentra su"ergido.

• Medidas de nivel or resin di3erencial


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• El siste"a no "ide el nivel de l#uido sino la presión e>ercida y,

co"o la presión es proporcional a la altura de colu"na de l#uido,

el "edidor GinfereH la posición actual del nivel. 0tiliza la ór"ula

Da presión (+D). La

presión dierencial #ue "ide el trans"isor será:

El siste"a se trata de un recipiente cerrado, co"o el de la =igura y

la superfcie de l#uido contenido en el recipiente está so"etida a

presión estática superior a la at"os9rica, esta presión se su"a a

la carga hidrostática, por lo #ue se debe utilizar un "9todo #ue

co"pense el valor de esa presión.


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Dor otro lado, en ocasiones no es posible "ontar el trans"isor con

la ra"a positiva a la "is"a altura #ue la to"a de alta presión,

siendo necesario "ontar el trans"isor en posición "ás ba>a #ue la

to"a de alta presión para llevar a cabo labores de "anteni"iento.

El tipo de "onta>e #ue se utiliza para esta situación es el #ue

aparece en la =igura, el cual co"pensa ade"ás la presión estática

al tener conectada la ra"a negativa a la zona de gas del

recipiente.

El sistema es "n e4emlo de medir el nivel de tan&"es

cerrados de 5L6

0n siste"a de "edida de nivel interace entre dos l#uidos co"o pueden

ser gas licuado de petróleo (LD6) y agua de proceso, con un "onta>eco"o el de la =igura.


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El cual representa la GbotaH de un acu"ulador. En este caso nos interesa

conocer el nivel de agua decantada en el recipiente, es decir, el nivel de

l#uido "ás denso. ay #ue hacer notar #ue aun#ue el trans"isor pueda

ser situado por deba>o de la to"a inerior, la ra"a positiva se llena del

l#uido "ás denso, por desplaza"iento del "ás ligero.

Dor otro lado, la ra"a negativa ha de ser llenada con el l#uido "ás

denso para eectuar el sellado de la "is"a.

• Medidas de nivel or borboteo• En depósitos abiertos conteniendo l#uidos angosos, #ue podran

obstruir la to"a de presión, la "edida de nivel se puede realizar

por "edio de este "9todo. %e hace borbotear aire a trav9s del

l#uido "ediante una sonda, y la presión #ue se opone al borboteo

es proporcional a la altura de l#uido G.• Co"o ya se ha dicho

anterior"ente, si la densidaddel l#uido es constante,la presión capaz de vencer lacolu"na de l#uido en el depósito es:

Medidas de nivel or di3erencia de temerat"raEl siste"a de "edida de nivel #ue se "uestra en la =igura se

utiliza en productos sucios, parafnosos o pesados, tales co"o

ondos de colu"nas de destilación a vaco, raccionadoras en

unidades de =CC Co#uer, etc., donde es proble"ática la "edida denivel con siste"as de desplazador, presión dierencial o cual#uier

otro siste"a. Cuando el ter"opar no está baIado por el producto,

al ser "ás corto #ue el tubo de conexión al recipiente, indicará la

te"peratura a"biente de ese tra"o de tubo, lógica"ente "ás

ba>a #ue la del producto.


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*l ascender el nivel en el recipiente, el gran ta"aIo del tubo

curvado per"ite al producto uir hacia arriba hasta alcanzar el

tra"o horizontal donde está situado el ter"opar. La indicación de

te"peratura corresponderá en este "o"ento a la del producto.

• Interr"tores de Nivel• La =igura "uestra un interruptor #ue se acciona en unción del

nivel cuyo "onta>e debe realizarse en la parte superior del

recipiente. El principio de operación es "uy si"ple. El interruptor

se acciona por "edio de un siste"a de "aterial "agn9tico

actuado por el otador. El interruptor y el i"án están su>etos a un

brazo basculante.

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