Programa de Ingeniería en Automática Industrial

Aplicaciones de Proyectos de Instrumentación  
Mabel Gabriela Catuche Imbachi
mgcatuche@unicauca.edu.co
Anny Yulieth Ausecha Ausecha
annyau@unicauca.edu.co
Ing. Hermes Fabián Vargas
Facultad de Ingeniería Electrónica y Telecomunicaciones
Programa de Ingeniería en Automática Industrial
Instrumentación Industrial [pic 1]

1. Usted como ingeniero de producción debe realizar todo el análisis necesario para la instalación de la planta del problema, presentando justificación para el uso de equipos, e instrumentos. Configuración del sistema. Control del sistema, sintonización de los controladores, diagramas para cableado, en general todo lo necesario para la instalación y puesta en marcha.

Instrumentación mínima de un biorreactor.

Visor de nivel de vidrio externo:

• Medición continua de nivel sin fuente de alimentación. No necesita energía para operar.
• Visualización directa del nivel de llenado.
• Usado industrias petroleras y de gas, sistemas de transferencia de calor y de refrigerante.
• Lectura: Directa de nivel.
• Ventajas: Resiste choques y vibraciones.
• Resistencia: Construcción robusta, compacto y rígido.

Se utiliza para la visualización de líquidos en aplicaciones de alta presión y alta temperatura.  

[pic 2]

Manómetro:

En aplicaciones industriales, para medir la presión de fluidos en procesos de producción donde conocer la presión del fluido es crítico.

El manómetro de presión es uno de los instrumentos más usados en las plantas, debido a la atención, mantenimiento y a la fiabilidad.

Manómetros Digitales: Están dirigidos por un microprocesador y garantizan alta precisión y fiabilidad. Un display marca directamente la presión del fluido en pantalla.

[pic 3]

Válvula de seguridad de presión:    

La válvula de seguridad, se emplea para evacuar el caudal de fluido necesario de tal forma que no sobrepase la presión de timbre del elemento protegido. Es un dispositivo automático para aliviar la presión activo por la presión estática que ejerce el fluido contenido en un recipiente o tubería al cual esta comunicada la válvula.  

[pic 4]

"SVT28" Válvula de seguridad de alta presión. Presión Máxima 280 BAR-25 lpm-90ºC.

Válvulas manuales:

Son accionadas directamente por un operario.

Neumáticas para el vapor de agua: Dirige y distribuye el aire comprimido dentro de un circuito neumático. Las válvulas se encargan de distribuir, dirigir o bloquear el aire. Cuando se corta el paso de aire se accionan los actuadores.

Válvulas de bloqueo:

Son válvulas diseñadas para que actúen con la capacidad suficiente para bloquear, el paso de aire, cuando se dan unas condiciones determinadas en el circuito.
Todo el sistema en general, debe de estar revisado y puesto a punto, para evitar desastres, ya que el aire sometido a presión es peligroso, más, si no dispone de los dispositivos reglamentarios y de seguridad que se indican en los manuales de funcionamiento.

Válvulas dosificadoras: Ayuda a controlar el flujo de fluidos de baja a alta viscosidad o gases en equipos pesados.

Otros instrumentos para tener en consideración:

Sensor de temperatura: Generalmente se usan RTD

Sensor de PH de la mezcla: Sensor de PH higiénico para aplicaciones estériles de proceso, ofrecen una alta precisión en las mediciones para aplicaciones farmacéuticas.

Sensor de velocidad: El encoder envía una señal de respuesta que puede ser utilizado para determinar la posición, contar, velocidad o dirección. Un dispositivo de control puede usar esta información para enviar un comando para una función particular. 

Sensor de humedad: en industrias como las refinerías, química, metal u otras industrias donde se usan hornos, la alta humedad reducirá la cantidad de oxígeno en el aire y por lo tanto reduce la velocidad de disparo. 

Cámara térmica: es una cámara que muestra en pantalla una imagen de la radiación calorífica que emite un cuerpo.

Alarma por alta de temperatura en biorreactor.

Alarma por alta y baja presión en el biorreactor.

[pic 5]

Es un proceso por lotes, contiene un recipiente que se carga con sustancias, se procesara por medios mecánicos o químicos, o en algunas ocasiones ambos. En este proceso se cuenta con 9 lazos, los cuales controlan diferentes variables tales como: Flujo, nivel, temperatura y presión.

En el lazo 120 y 121; las dos controlan el flujo a través de un transmisor que manda una señal eléctrica enviada al panel, que manda una señal eléctrica a una válvula para que controle el flujo, su diferencia es que se encuentran con dos alimentaciones diferentes debido a que el proceso cuenta con varias alimentaciones.

En el lazo 122, se controla el flujo de entrada con un transmisor, controlador y válvula a través de señales eléctricas, pero aparece una entrada de anti-espuma.  

Al ingresar a una tolva se mezclan, y se encuentra una salida de descarga, donde se encuentra el lazo 123, controla el nivel a través de un transmisor que manda una señal eléctrica al panel, que manda una señal eléctrica a la válvula, controla el nivel del reactor.  

124, 125 y 126, se relacionan pues controlan la temperatura del reactor, la miden y luego la controlan, por medio de transmisores, controladores y sucede al lazo 125, con otro controlador y luego a la válvula, la cual abre la salida de un anticongelante, la entrada de este estará controlada por el lazo 126, que mide la temperatura del reactor.

Si la temperatura es muy baja, ingresa la entrada anticongelante.

Hay un sistema de respiración, donde se encuentran dos lazos, 127 que mide la presión dentro del reactor por medio de un transmisor que envía una señal eléctrica a un panel, que permite abrir la válvula lo cual ayuda a “respirar”, luego de esto el sistema viaja a un eductor, donde se inyecta otro líquido. En el lazo 128, cuenta con un transmisor de presión, controlador de presión y una válvula de presión la cual envía el flujo al eductor. Está controlado por señales eléctricas.

...