Densidad <ul><li>Es la relación entre la masa y el volumen de un fluido </li></ul><ul><li>Se expresa como:   m / v </l...
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Densidad relativa <ul><li>Conocida tambien como peso específico </li></ul><ul><li>Es la relación entre las densidades de d...
Densidad relativa <ul><li>Existen escalas de densidad relativa para algunos tipos de productos como: </li></ul><ul><li>Esc...
<ul><li>Es conocida tambien como viscosidad dinámica, su simbolo es   </li></ul><ul><li>Expresa la facilidad que tiene un...
Viscosidad cinemática <ul><ul><li>Es el cociente entre la viscosidad dinámica de un fluido   y su densidad   , su simbo...
Regímenes de los fluidos <ul><li>VELOCIDAD MEDIA </li></ul><ul><li>Es el promedio de velocidad en cierta sección transvers...
<ul><li>Es la relación de las fuerzas dinámicas de la masa del fluido respecto a los esfuerzos de deformación ocasionados ...
Regímenes de los fluidos <ul><li>Fluido laminar </li></ul><ul><li>Se caracteriza por el deslizamiento de capas cilíndricas...
Regímenes de los fluidos <ul><li>Fluido turbulento </li></ul><ul><li>Se caracteríza por un movimiento irregular e indeterm...
Teorema de Bernoulli <ul><li>Es una forma de expresión de la aplicación de la ley de conservación de la energía al flujo d...
Teorema de Bernoulli z p / (  g ) v 2  / ( 2.g ) Energía total en un punto
Teorema de Bernoulli <ul><li>Si no se presentarán pérdidas por rozamiento o no hubiese ningún aporte de energía adicional ...
Teorema de Bernoulli p 2  / (    g ) v 1 2  / ( 2.g ) Balance de energía para dos puntos del fluido z 1 v 2 2  / ( 2.g...
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Requerimiento para la selección
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<ul><li>MANTENIMIENTO </li></ul><ul><li>Cantidad de partes en movimiento </li></ul><ul><li>Elementos suceptibles al desgas...
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Conceptos b%e1sicos

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Conceptos b%e1sicos

  1. 2. Densidad <ul><li>Es la relación entre la masa y el volumen de un fluido </li></ul><ul><li>Se expresa como:  m / v </li></ul><ul><li>Sus unidades son: </li></ul><ul><li>gr / cm 3 = gr / ml </li></ul><ul><li>kg / lt = 1000 kg / m 3 </li></ul><ul><li>lb / pie 3 </li></ul>
  2. 3. Densidad <ul><li>La densidad de los líquidos a menos que se manejen a presiones muy elevadas no presenta variaciones significativas </li></ul><ul><li>Los valores de densidad para líquidos se encuentran en tablas </li></ul><ul><li>La densidad del agua a 20ºC @ 14.7 psi es 1 gr / cm 3 ó 1000 kg / m 3 </li></ul><ul><li>La densidad de los gases depende de la temperatura y presión de operación </li></ul><ul><li>Para los gases ideales se puede calcular utilizando: </li></ul><ul><li>  P </li></ul><ul><li> </li></ul><ul><li>  R 0 . M . T </li></ul><ul><li>R 0 = Constante universal de los gases </li></ul><ul><li>M = Peso molecular del gas </li></ul>
  3. 4. Densidad relativa <ul><li>Conocida tambien como peso específico </li></ul><ul><li>Es la relación entre las densidades de dos fluidos diferentes a la misma temperatura </li></ul><ul><li>Generalmente para líquidos se utiliza el agua a 20 ºC como referencia </li></ul><ul><li>Para gases se utiliza el aire como referencia a 20 ºC @ 1 atm. </li></ul>
  4. 5. Densidad relativa <ul><li>Existen escalas de densidad relativa para algunos tipos de productos como: </li></ul><ul><li>Escala API ( Para derivados del petróleo ) </li></ul><ul><li>S = 141.5 / ( 141.5 + ºAPI ) </li></ul><ul><li>Escala Baumé ( Para productos menos densos que el agua ) </li></ul><ul><li>S = 140 / ( 130 + ºBaumé ) </li></ul><ul><li>Escala Baumé ( Para productos más densos que el agua ) </li></ul><ul><li>S = 145 / ( 145 - ºBaumé ) </li></ul>
  5. 6. <ul><li>Es conocida tambien como viscosidad dinámica, su simbolo es  </li></ul><ul><li>Expresa la facilidad que tiene un fluido a desplazarse cuando se le aplica una fuerza externa </li></ul><ul><li>Es decir, es una medida de su resistencia al desplazamiento o a sufrir deformaciones internas </li></ul>Viscosidad absoluta <ul><li>Unidades en el sistema internacional </li></ul><ul><li>Pa.s = 1 N.s / m 2 = 1 kg / ( m.s ) </li></ul><ul><li>Unidades en el sistema CGS ( Poise ) </li></ul><ul><li>cP = 1 Dn.s / cm 2 = 1 g / ( cm. s ) </li></ul><ul><li>1 cP = 10 -3 Pa.s </li></ul>
  6. 7. Viscosidad cinemática <ul><ul><li>Es el cociente entre la viscosidad dinámica de un fluido  y su densidad  , su simbolo es  </li></ul></ul><ul><ul><li>En el sistema internacional su unidad es: </li></ul></ul><ul><ul><li>m 2 / s </li></ul></ul><ul><ul><li>En el sistema CGS su unidad es: stoke = cm 2 / s </li></ul></ul><ul><ul><li> ( cSt )  ( cP )  ( gr / cm 3 ) </li></ul></ul>
  7. 8. Regímenes de los fluidos <ul><li>VELOCIDAD MEDIA </li></ul><ul><li>Es el promedio de velocidad en cierta sección transversal, dada por la ecuación de continuidad para un flujo estacionario </li></ul><ul><li>v = Q v / A </li></ul><ul><li>v = Q m / ( A .  </li></ul><ul><li>Donde: v = Velocidad media </li></ul><ul><li>Q v = Flujo volumétrico </li></ul><ul><li>Q m = Flujo másico </li></ul><ul><li>A = Sección tranversal </li></ul>
  8. 9. <ul><li>Es la relación de las fuerzas dinámicas de la masa del fluido respecto a los esfuerzos de deformación ocasionados por la viscosidad. </li></ul><ul><li>Es una cantidad adimensional dada por: </li></ul>Regímenes de los fluidos Número de Reynolds d = diámetro de la tubería V = velocidad del fluido  = densidad  = viscosidad dinámica o absoluta  viscosidad cinemática
  9. 10. Regímenes de los fluidos <ul><li>Fluido laminar </li></ul><ul><li>Se caracteriza por el deslizamiento de capas cilíndricas concéntricas una sobre otra de manera ordenada. La velocidad de fluido es máxima en el eje de la tubería y disminuye rápidamente hasta hacerse cero en la pared de la tubería. </li></ul><ul><li>Su número de Reynolds es: </li></ul><ul><li>R e <= 2000 </li></ul>Laminar
  10. 11. Regímenes de los fluidos <ul><li>Fluido turbulento </li></ul><ul><li>Se caracteríza por un movimiento irregular e indeterminado de las partículas del fluido en direcciones transversales a la dirección principal de flujo. La distribución de velocidades es más uniforme a través del diámetro de la tubería </li></ul><ul><li>Su número de Reynolds es: </li></ul><ul><li>R e >= 4000 </li></ul>Turbulento
  11. 12. Teorema de Bernoulli <ul><li>Es una forma de expresión de la aplicación de la ley de conservación de la energía al flujo de fluidos en una tubería </li></ul><ul><li>La energía total en un punto cualquiera por encima de un plano horizontal arbitrario fijado como referencia es igual a la suma de la altura geométrica, la altura debido a la presión y la altura debido a la velocidad </li></ul>
  12. 13. Teorema de Bernoulli z p / (  g ) v 2 / ( 2.g ) Energía total en un punto
  13. 14. Teorema de Bernoulli <ul><li>Si no se presentarán pérdidas por rozamiento o no hubiese ningún aporte de energía adicional ( bombas o turbinas ) dentro de la tubería, la altura H debería permanecer constante en cualquier punto del fluido </li></ul><ul><li>Sin embargo existen pérdidas ocasionadas por el rozamiento del fluido con la tubería y por obstrucciones que pudiera tener la línea misma </li></ul>
  14. 15. Teorema de Bernoulli p 2 / (    g ) v 1 2 / ( 2.g ) Balance de energía para dos puntos del fluido z 1 v 2 2 / ( 2.g ) p 1 / (    g ) z 2 h L Línea de energía hidraulica Línea de energía 1 2
  15. 16. Requerimientos para la selección <ul><li>CARACTERÍSTICAS DEL FLUIDO </li></ul><ul><li>Tipo: Líquido, gas o vapor </li></ul><ul><li>Régimen : Laminar o turbulento ( R e ) </li></ul><ul><li>Viscosidad </li></ul><ul><li>Densidad </li></ul><ul><li>Abrasión , Corrosión </li></ul><ul><li>CONDICIONES DE PROCESO </li></ul><ul><li>Presión </li></ul><ul><li>Temperatura </li></ul><ul><li>Régimen del proceso ( Continuo o batches ) </li></ul><ul><li>Clasificación del área del proceso </li></ul><ul><li>Condiciones de sobrecarga </li></ul>
  16. 17. Requerimiento para la selección <ul><li>EXACTITUD </li></ul><ul><li>Hace referencia a la incertidumbre que existe sobre un valor medido </li></ul><ul><li>Se presenta en términos de: </li></ul><ul><ul><li>Porcentaje del valor medido %MV </li></ul></ul><ul><ul><li>Porcentaje del valor a plena escala %FS </li></ul></ul><ul><li>Una exactitud del 3% sobre el valor medido en un medidor de flujo para 100 GPM, significa que cuando mide 50 GPM el valor real puede estar entre 48,5 y 51.5 GPM </li></ul>Una exactitud del 3% sobre full span en el mismo medidor, significa que cuando mide 50 GPM el valor real puede estar entre 47 y 53 GPM
  17. 18. Requerimiento para la selección
  18. 19. <ul><li>REPETIBILIDAD </li></ul><ul><li>Indica la máxima diferencia que se presenta en dos medidas realizadas por un instrumento bajo las mismas condiciones de proceso </li></ul><ul><li>Puede darse como porcentaje del valor medido o como porcentaje de plena escala </li></ul><ul><li>La repetibilidad es mejor cuando las diferencias son menores </li></ul>Requerimiento para la selección
  19. 20. <ul><li>RANGEABILIDAD </li></ul><ul><li>Se refiere a los valores mínimo y máximo que el instrumento es capaz de medir dentro del rango de presición o exactitud especificado </li></ul><ul><li>Este valor se puede dar como un porcentaje del span o como una relación entre el valor mínimo y el valor máximo </li></ul><ul><li>Ejem: Rango de medida: 0 ... 100 GPM </li></ul><ul><li>Mínimo valor medido: 5 GPM </li></ul><ul><li>Máximo valor medido: 100 GPM </li></ul><ul><li>Rangeabilidad: 5% de full span </li></ul><ul><li>20:1 </li></ul>Requerimiento para la selección
  20. 21. <ul><li>CAÍDA DE PRESIÓN </li></ul><ul><li>Pérdida de presión ocasionada al fluido durante su tránsito a través del instrumento </li></ul><ul><li>Debe evitarse que la presión a la salida del instrumento lleque a igualar la presión de vapor del líquido, situación que produciría el efecto de cavitación ocasionando deterioro al instrumento mismo y a los demás componentes de la línea </li></ul><ul><li>Lo ideal es que el instrumento de medida no ocasione caídas de presión o que en su defecto estas sean mínimas </li></ul>Requerimiento para la selección
  21. 22. <ul><li>CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS </li></ul><ul><li>Tipo de conexión: ANSI, DIN, Tri - Calmp, welded, etc. </li></ul><ul><li>Accesorios : Acondicionadores, barreras </li></ul><ul><li>Índice de protección : Nema o IP </li></ul><ul><li>Montaje : R emoto o compacto </li></ul><ul><li>A limentación : AC o DC </li></ul><ul><li>Indicación: Versión ciega o Con display </li></ul><ul><li>Protecciones : Transitorios </li></ul><ul><li>Aprobaciones: 3A, FDA, Ex </li></ul>Requerimiento para la selección
  22. 23. <ul><li>MANTENIMIENTO </li></ul><ul><li>Cantidad de partes en movimiento </li></ul><ul><li>Elementos suceptibles al desgaste </li></ul><ul><li>Periodicidad del mantenimiento </li></ul><ul><li>Costo de las partes de reposición </li></ul><ul><li>Facilidad de consecución de repuestos </li></ul><ul><li>Nivel de stock requerido para garantizar una operación confiable </li></ul><ul><li>Decremento de la precisión con el desgaste </li></ul><ul><li>¡ Lo ideal es tener instrumentos libres de mantenimiento ! </li></ul>Requerimiento para la selección
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