ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

2013

PRESION RELATIVA - PROCESOS INDUSRIALES

ALEJANDRO CALDERON 996

INSTRUMENTACION INDUSTRIAL

S A B E R P A R A S E R …

Introducción

El control de la presión en los procesos industriales da condiciones de operación seguras. Cualquier recipiente o tubería posee cierta presión máxima de operación y de seguridad variando este, de acuerdo con el material y la construcción. Las presiones excesivas no solo pueden provocar la destrucción del equipo, si no también puede provocar la destrucción del equipo adyacente y ponen al personal en situaciones peligrosas, particularmente cuando están implícitas, fluidos inflamables o corrosivos. Para tales aplicaciones, las lecturas absolutas de gran precisión con frecuencia son tan importantes como lo es la seguridad extrema.

Por otro lado, la presión puede llegar a tener efectos directos o indirectos en el valor de las variables del proceso (como la composición de una mezcla en el proceso de destilación). En tales casos, su valor absoluto medio o controlado con precisión de gran importancia ya que afectaría la pureza de los productos poniéndolos fuera de especificación.

La presión puede definirse como una fuerza por unidad de área o superficie, en donde para la mayoría de los casos se mide directamente por su equilibrio directamente con otra fuerza, conocidas que puede ser la de una columna liquida un resorte, un embolo cargado con un peso o un diafragma cargado con un resorte o cualquier otro elemento que puede sufrir una deformación cualitativa cuando se le aplica la presión.

Presión Absoluta

Es la presión de un fluido medido con referencia al vacío perfecto o cero absoluto. La presión absoluta es cero únicamente cuando no existe choque entre las moléculas lo que indica que la proporción de moléculas en estado gaseoso o la velocidad molecular es muy pequeña. Ester termino se creó debido a que la presión atmosférica varia con la altitud y muchas veces los diseños se hacen en otros países a diferentes altitudes sobre el nivel del mar por lo que un término absoluto unifica criterios.

Presión Atmosférica

El hecho de estar rodeados por una masa gaseosa (aire), y al tener este aire un peso actuando sobre la tierra, quiere decir que estamos sometidos a una presión (atmosférica), la presión ejercida por la atmósfera de la tierra, tal como se mide normalmente por medio del barómetro (presión barométrica). Al nivel del mar o a las alturas próximas a este, el valor de la presión es cercano a 14.7 lb/plg2 (101,35Kpa), disminuyendo estos valores con la altitud.

Presión Manométrica

Son normalmente las presiones superiores a la atmosférica, que se mide por medio de un elemento que se define la diferencia entre la presión que es desconocida y la presión atmosférica que existe, si el valor absoluto de la presión es constante y la presión atmosférica aumenta, la presión

manométrica disminuye; esta diferencia generalmente es pequeña mientras que en las mediciones de presiones superiores, dicha diferencia es insignificante, es evidente que el valor absoluto de la presión puede abstenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro. La presión puede obtenerse adicionando el valor real de la presión atmosférica a la lectura del manómetro.

Presión Absoluta = Presión Manométrica + Presión Atmosférica.

VACÍO

Se refiere a presiones manométricas menores que la atmosférica, que normalmente se miden, mediante los mismos tipos de elementos con que se miden las presiones superiores a la atmosférica, es decir, por diferencia entre el valor desconocido y la presión atmosférica existente. Los valores que corresponden al vacío aumentan al acercarse al cero absoluto y por lo general se expresa a modo de centímetros de mercurio (cmHg), metros de agua, etc.

De la misma manera que para las presiones manométricas, las variaciones de la presión atmosférica tienen solo un efecto pequeño en las lecturas del indicador de vacío. Sin embargo, las variaciones pueden llegar a ser de importancia, que todo el intervalo hasta llegar al cero absoluto solo comprende 760 mmHg.

Medida de la presión. Manómetro.- Para medir la presión empleamos un dispositivo denominado manómetro. Como A y B están a la misma altura la presión en A y en B debe ser la misma. Por una rama la presión en B es debida al gas encerrado en el recipiente. Por la otra rama la presión en A es debida a la presión atmosférica más la presión debida a la diferencia de alturas del líquido manométrico.

ghp=p0+

EXPERIENCIA DE TORRICELLI

Para medir la presión atmosférica, Torricelli empleó un tubo largo cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio descendió hasta una altura h = 0.76 m al nivel del mar. Dado que el extremo cerrado del tubo se encuentra casi al vacío p = 0, y sabiendo la densidad del mercurio es 13.55 g /cm3 ó 13550 kg/m3 podemos determinar el valor de la presión atmosférica.

TIPOS DE MEDIDORES DE PRESIÓN

Los instrumentos para medición de presión pueden ser indicadores, registradores, transmisores y controladores, y pueden clasificarse de acuerdo a lo siguiente:

Tipo de ManómetroRango de Operación

M. de Ionización 0.0001 a 1 x 10-3 mmHg ABS

M. de Termopar 1 x 10-3 a 0.05 mmHg

M. de Resistencia 1 x 10-3 a 1 mmHg

M. Mc. Clau 1 x 10-4 a 10 mmHg

M. de Campana Invertida 0 a 7.6 mmH2O

M. de Fuelle Abierto 13 a 230 cmH2O

M. de Cápsula 2.5 a 250 mmH2O

M. de Campana de Mercurio (LEDOUX) 0 a 5 mts H2O

M. "U" 0 a 2 Kg/cm2

M. de Fuelle Cerrado 0 a 3 Kg/cm2

M. de Espiral 0 a 300 Kg/cm2

M. de Bourdon tipo "C" 0 a 1,500 Kg/cm2

M. Medidor de esfuerzos (stren geigs)

7 a 3,500 Kg/cm2

M. Helicoidal 0 a 10,000 Kg/cm2

La presión puede medirse en valores absolutos o diferenciales. En la figura se indican las clases de presión que los instrumentos miden comúnmente miden en las industrias.

Clases de Presion

La presión absoluta mide con relación al cero absoluto de presión (puntos A y A' de la figura).

La presión atmosférica es la presión ejercida por la atmosfera terrestre medida mediante un barómetro. A nivel del mar, esta presión es próxima a 760 mm (29,9 pulgadas) de mercurio absolutas o 14,7 psia (libras por pulgada cuadrada absolutas) y estos valores definen la presión ejercida por la atmosfera estándar.

La presión relativa es la determinada por un elemento que mide la diferencia entre la presión absoluta y la atmosférica del lugar donde se efectúa la medición (punto B de la figura). Hay que señalar que al aumentar o disminuir la presión atmosférica, disminuye o aumenta respectivamente la presión leída (puntos (B y B'), si bien ello es despreciable al medir presiones elevadas.

La presión diferencial es la diferencia entre dos presiones, puntos C y C'. El vacío es la diferencia de presiones entre la presión atmosférica existente y la presión absoluta, es decir, es la presión medida por debajo de la atmosférica (puntos D, D' y D"). Viene expresado en mm columna de mercurio, mm columna de agua o pulgadas de columna de agua. Las variaciones de la presión atmosférica influyen considerablemente en las lecturas del vacío.

El campo de aplicación de los medidores de presión es amplio y abarca desde valores muy bajos (vacío) hasta presiones de miles de bar.

INSTRUMENTOS DE PRESIÒN RELATIVA

Número de el catálogo: E-MP 018f Transmisores – Modelos 2174 y 2274 Precisión: A Partir de 0,25% FE (0,13% BFSL) Característica Principal: Manómetros Electrónicos con Opción de

Salida 4-20 mA – Presión Relativa desde Vacío a 1600 kgf/cm² – Sensor de Acero Inoxidable.

Aplicaciones: Medición de presión con indicación digital y gráfico de barra para indicación analógica de la posición de la variable. Indicación de valor máximo y mínimo de presión. Con opciones para salida de corriente de 4-20 mA ajustable en el rango para control o indicación remota. 1 o 2 micro llaves SPDT para alarma o control ON/OFF. Puede ser utilizado en equipos industriales o industrias en general, a prueba de intemperie e intrínsecamente seguro.

Número de el catálogo: E-TP 001k Transmisor – Modelo K1 Precisión: A Partir de 0,5% FF Característica Principal: De 4-

20mA o 1-5Vcc – Presión Relativa desde Vacío hasta 1400 kgf/cm² – Sensor de Acero Inoxidable. Aplicaciones: Transmisión de

presión para lectura remota, con opción para lectura local, por señal eléctrico, para procesos químicos, petroquímicos, alimenticios, procesos con alcohol de caña, usinas generadoras de energía, sistemas de refrigeración, papel y celulosa e industrias en general, en especial en ambientes y fluidos agresivos.

Número de el catálogo: E-TP 002c Transmisor – Modelo A2 Precisión: A Partir de 0,25% FF Característica Principal: De 4-20mA o

Salidas de Tensión Presión Relativa desde Vacío hasta 700 kgf/cm² o Absoluta de 1 a 500 kgf/cm² – À Prueba de Explosión – Sensor de Acero inoxidable.

Aplicaciones: Transmisión de presión a distancia convertida en señal eléctrica de corriente o tensión para lectura remota o control de procesos químicos, petroquímicos, alimenticios o equipamientos industriales en general. En especial en ambientes y fluidos agresivos, con altas temperaturas y/o ambientes con presencia de gases inflamables. Opcionalmente para atmósferas no explosivas puede estar equipado con indicador local.

Número de el catálogo: E-PS 001j Presostatos – Modelos B4 y B7 Precisión: A Partir de 1% FE Característica Principal:

relativa y vacío hasta 210 kgf/cm²

Aplicaciones: Alarma o control “on-off” actuados por presión para procesos químicos, petroquímicos, alimenticios, usinas generadoras de energía, equipos industriales e industrias en general.

Número de el catálogo: E-MR 001a Manómetros – Modelos SSI, DSI y DPI Precisión: A Partir de ±2/1/2% FE Característica Principal: Indicación de 1

o 2 Tomas de Presión y Temperatura de los Fluidos Refrigerantes: R12, R22, R502 y R717

Aplicaciones:Modelo SSI – indicación de un punto de presión y correspondiente temperatura del refrigerante con una aguja deslizandose sobre una escala graduada de presión y temperatura en el cuadrante

Modelo DSI – indicación de dos puntos de presión y correspondientetemperatura del refrigerante

Modelo DPI – Indicación de dos puntos de presión y correspondiente temperatura del refrigerante a través de dos agujas de colores diferentes que se deslizan sobre la misma escala graduada de presión y temperatura en el cuadrante:

Número de el catálogo: E-MC 001b Manómetro – Modelo 1005 Precisión: A Partir de ±3/2/3% FE Característica Principal: De 1 a

400kgf/cm² – Vacío – Montaje Local – Caja Seca de Acero – Rosca ¼.

Aplicaciones: Medición de presión o indicación de máxima o mínimas presiones en líneas de aire, agua, aceite y gases no

corrosivos. Equipos industriales. Debe usarse protegido contra intemperie, en fluidos tales como água, aceite y gases no corrosivos.

Número de el catálogo: E-MC 010a Manómetro – Modelo 1005S Precisión: A Partir de ±3/2/3% FE Característica Principal: De 1 a

400kgf/cm² – Vacío – Montaje Local – Caja Seca de Acero Inoxidable – Rosca ¼.

Aplicaciones: Medición de presión o indicación de máximas o mínimas presiones en líneas de aire, agua, aceite y gases no corrosivos. Equipos industriales para uso al abrigo de la intemperie, especialmentepara atmósferas agresivas con fluidos tales como agua, aceite, y gases no corrosivos.

Número de el catálogo: E-MC 002b Manómetro – Modelo 1001T Precisión: A Partir de ±3/2/3% FE Característica Principal: De 1 a 400kgf/cm² ou

Vacío – Montaje en Panel – Caja Seca de Acero – Rosca ¼.

Aplicaciones: Medición de presión o indicación de máxima o mínimas presiones en líneas de aire, agua, aceite y gases no corrosivos. Equipos industriales. Debe usarse protegido contra intemperie, en fluidos tales como agua, aceite y gases no corrosivos.

Número de el catálogo: E-MC 009a Manómetro – Modelo UT Precisión: A Partir de ±3/2/3% FE Característica Principal:

Caja Seca de Acero – Rosca ½. Aplicaciones: Medición de presión en líneas de aire, agua, aceite y

gases no corrosivos. Equipos industriales. Debe usarse protegido contra intemperie.

Número de el catálogo: E-MC 004b Manómetro – Modelo 1008A-AL Precisión: A Partir de ±3/2/3% FE Característica Principal: De 1 a 1000kgf/cm² o

Vacío – Montaje Local o para Panel – Caja para llenado de líquido de Acero Inoxidable – Rosca ¼

Aplicaciones: Medición de presión en indústrias en general y equipos industriales en situaciones con altas vibraciones, o ambientes corrosivos.

Número de el catálogo: E-MI 008d Manómetro – Modelo NWR

Precisión: A Partir de 2/1/2% FE Característica Principal: De 1 a 1000kgf/cm² o Vacío – Caja de

Acero AISI 1020 – Mecanismo de Latón Aplicaciones: Lectura de presión con opcionales para alarma o

indicación de máxima presión en industrias en general, equipos industriales, sistemas de efluentes, sistemas hidráulicos, neumáticos y otros. Debe usarse protegido contra la intemperie.

LINCOGRAFIA

o http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml#ixzz2nA6S9Zsq

o http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml#ixzz2nA6Czjga

o http://ashcroftsudamericana.com/es/category/productos/instrumentos-de-presion-relativa/http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml#ixzz2nA6lbkiA

o http://neuro.qi.fcen.uba.ar/ricuti/No_me_salen/FLUIDOS/FT_baromet.html

o http://ashcroftsudamericana.com/es/category/productos/instrumentos-de-presion-relativa/manometros-de-proceso/

o http://www.directindustry.com/product-manufacturer/ashcroft-pressure-gauge-61046-779.html

o http://ashcroftsudamericana.com/es/category/productos/instrumentos-de-presion-relativa/manometros-industriales/

o http://www.endress.com/es/medidores_transmisores_medicion_presion_absoluta_relativa_diferencial.html