Trabajo final ing de proy (1) - Luis Mendoza

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Instituto Tecnológico de Ciudad Madero 
 
González Reyes Emmanuel Alejandro 
 
N° de control: 18070257 
 
Materia: Ingeniería de proyecto. 
 
Maestro: Servando Liñan Ávila 
 
Trabajo final. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Trabajo final para evaluar curso. 
El trabajo es individual. 
El trabajo contempla la instrumentación de un proceso industrial cualquiera y debe incluir lo 
siguiente: 
• Descripción del proceso o sistema. 
• Diagrama de Tubería e Instrumentos. 
• Hojas de datos de instrumentos. 
• Índice de instrumentos. 
Los requisitos del proceso que escojan deben ser los siguientes: 
• Al menos dos lazos de control completos de dos variables de proceso diferentes. 
• El proceso debe contar con al menos diez instrumentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Descripción del proceso o sistema. 
El proceso que se tiene es un proceso tipo batch el cual consiste en 3 etapas: 
• Carga. 
• Reacción. 
• Descarga. 
Etapa 1 carga: En la carga se tiene un tanque individual que almacena cada liquido por 
separado estos están, estos son: liquido antiadherente, agua, alcohol polivinílico, cloruro de 
vinilo, catalizador y finalizador. Estos se encuentran conectados a una bomba y una válvula 
tipo mariposa las cuales son activadas al mismo tiempo para dar paso al flujo del líquido que 
se requiera. Primero se encenderá la bomba del líquido antiadherente (P_01) y la válvula 
mariposa (V_01) por 5 segundos, después se encenderá la bomba del agua (P_02) y la válvula 
correspondiente (V_02) por 5 segundos, seguirá el proceso encendiendo la bomba del alcohol 
polivinílico (P_03) y la válvula (V_03) por 5 segundos, después se enciende la bomba del 
cloruro de vinilo (P_04) con la válvula (V_04) durante 5 segundos, finalmente se encenderá 
la bomba del catalizador (P_05) y la válvula (V_05) por 5 segundos par dar inicio a la 
reacción. 
Una vez terminado todo el llenado el indicador de nivel (LT_01) encenderá el motor que 
mezclará todo lo agregador anteriormente por 5 segundos. 
Etapa 2 reacción: En la reacción del proceso se encenderá el intercambiador de calor el 
cual cuenta con una tubería para el gas sobrecalentado utilizando una bomba de (P_07) y una 
válvula tipo mariposa (V_07) también cuenta con una tubería de agua la cual es suministrada 
por una bomba (P_08) y una válvula tipo mariposa (V_08) la cual está conectada a un 
transmisor de temperatura que le indica a un sensor de temperatura que tan caliente sale el 
agua para calentar el reactor, el cual se requiere que este a 56°c esta parte del proceso durara 
alrededor de 2 horas. Después de las 2 horas de la reacción se debe de encender la bomba del 
finalizador (V_06) y abrir la válvula (V_06) durante 10 segundos. 
Etapa 3 descarga: La etapa final del proceso se abre la válvula de descarga (V_09) y se 
enciende la bomba de descarga (P_09) durante 30 seg para dejar salir todo el líquido ya 
mezclado y calentado hacia un tanque de almacenamiento. 
Al terminar el vaciado del reactor se aplicará un enjuague con agua durante de 10 segundos 
(P_02) y (V_02) dejando listo el reactor para el siguiente proceso. 
 
 
Diagrama de Tubería e Instrumentos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hojas de datos de instrumentos. 
Indicador de temperatura electrónico PCE-N24T. 
indicador de temperatura electrónico para Pt100 y termoelementos / Pantalla LED 4 dígitos 
/cifras de 20 mm de altura / compatible con adaptador de programación PCE-PD14El 
indicador de temperatura electrónico PCE-N24T es un instrumento de medida para 
determinar la temperatura en un rango de -50 °C ... +150 °C. Por ello, el indicador de 
temperatura electrónico es compatible con el PCE-N24T termorresistencia Pt100 y los 
termoelementos J, K, incluso es posible medir la temperatura de -50 °C ... 1370 °C. Además, 
el indicador de temperatura electrónico mide con una precisión de ± (0,2 % FS + 1 dígito.). 
Conectado al adaptador del programa PCE-PD14, se pueden transferir los datos de medición 
en tiempo real a un PC. La pantalla de 4 dígitos del indicador de temperatura electrónico, 
gracias a su elevada resolución y una altura de pantalla de20mm, permite anotar fácilmente 
los valores. La resistente carcasa de plástico protege el indicador de temperatura electrónico 
mientras el indicador está instalado en el panel eléctrico. El frente del indicador de 
temperatura electrónico está protegido por IP65, por ello el indicador de temperatura 
electrónico es un instrumento de medición fiable en entornos industriales adversos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Especificaciones técnicas del indicador de temperatura electrónico PCE-
N24T. 
Entrada (posibilidad de seleccionar) 
PT100 
Termoelemento J 
Termoelemento K 
 
-50 °C ... +150 °C / -50 °C ... +400 °C 
-50 °C ... +1200 °C 
-50 °C ... +1370 °C 
Precisión ± (0,2 % FS + 1 dgt.) 
Resistencia interna 10 Ω ± 1 % 
Escala de 2 puntos 
Pantalla 
 
Pantalla LED 4 dígitos, 7 segmentos, altura 
de:20 mm 
Rango de indicación -1999 ... 9999 
Alimentación del sensor (posibilidad de 
seleccionar) 
24 V DC, máx. 30 mA 
Temperatura ambiental 
 
En funcionamiento: -10 °C ... +55 °C 
Almacenamiento: -25 °C ... +85 °C 
Dimensiones 96 mm x 48 mm x 64 mm 
Panel de instalación 92 mm x 45 mm (mediante DIN) 
Tensión de alimentación (posibilidad de 
seleccionar) 
 
24 V AC 
110 V AC 
230 V AC 
85 ... 253 V AC/DC 
20 ... 40 V AC/DC 
Protección Frontal: IP 65 
Peso < 200 g 
Montaje 
 
Clips de montaje con tornillos de sujeción, 
Conexión mediante regletas de borne 
Carcasa Carcasa resistente de plástico 
 
 
 
Transmisor de temperatura Rosemount™ 3144P. 
Especificaciones funcionales. 
Entradas 
Seleccionables por el usuario. Consultar para conocer las opciones de sensor. 
Salida 
Dispositivo de dos hilos con 4 - 20 mA/HART, lineal con la temperatura o con la entrada, 
salida completamente digital con comunicación mediante FOUNDATION Fieldbus (en 
conformidad con ITK 6.0.1). 
Aislamiento 
Aislamiento de entrada/salida especificado en 500 V CC (pico de 500 Vrms 707 V ) a 50/60 
Hz. 
Límites de humedad 
Humedad relativa de 0 - 99 %, sin condensación 
Tiempo de actualización 
Aproximadamente 0,5 segundos para un sensor individual (un segundo para sensores duales). 
 
 
 
 
Especificaciones físicas. 
Selección de materiales. 
Emerson ofrece una variedad de productos Rosemount con diversas opciones y 
configuraciones de producto, que incluyen materiales de construcción de probada eficacia en 
una amplia gama de aplicaciones. Se espera que la información del producto Rosemount 
presentada sirva de guía para que el comprador haga una selección adecuada para la 
aplicación. Es responsabilidad exclusiva del comprador realizar un análisis cuidadoso de 
todos los parámetros del proceso (como todos los componentes químicos, temperatura, 
presión, caudal, sustancias abrasivas, contaminantes, etc.) al especificar el producto, los 
materiales, las opciones y los componentes para la aplicación en particular. Emerson no 
puede evaluar ni garantizar la compatibilidad del fluido del proceso u otros parámetros del 
proceso con el producto, las opciones, la configuración o los materiales de construcción 
seleccionados. 
Conformidad con las especificaciones (±3σ [Sigma]). 
El liderazgo tecnológico, las avanzadas técnicas de fabricación y el control estadístico del 
proceso garantizan el cumplimiento de las especificaciones con un mínimo de ±3σ. 
Conexiones de conductos. 
La carcasa estándar de montaje directo con entradas de conducto de ½-14-in NPT. Se 
encuentran disponibles otros tipos de entradas de conductos, incluyendo PG13.5 (PG11), 
M20 3 1.5 (CM20) o JIS G ½. Si se pide alguno de estos otros tipos de entradas de conductos, 
se colocan adaptadores en la carcasa de montaje estándar en campo para que los tipos de 
entradas de conductos alternativos se ajusten correctamente. Consultarpara conocer las 
dimensiones. 
Materiales de construcción. 
Carcasa Aluminio bajo en cobre CF-8M (versión de pieza fundida de acero inoxidable 316) 
Pintura Poliuretano 
Juntas tóricas Buna N 
Especificaciones de montaje. 
Los transmisores pueden estar acoplados directamente al sensor. Las abrazaderas de montaje 
opcional (códigos B4 y B5) permiten el montaje remoto. 
 
 
Peso del transmisor. 
Aluminio 3,1 lb (1,4 kg) 
Acero inoxidable 7,8 lb (3,5 kg) 
Estabilidad 
Termorresistencias: ±0,1 por ciento de la lectura o 0,1 °C (0,18 °F), según el valor que sea 
más alto, durante dos años para las RTD. 
Termopares: ±0,1 por ciento de la lectura o 0,1 °C (0,18 °F), según el valor que sea más alto, 
durante un año para los termopares. 
Estabilidad por cinco años 
Termorresistencias: ±0,25 % de la lectura o 0,25 ℃, el que sea mayor, durante cinco años. 
Termopares: ±0,5 % de la lectura o 0,5 ℃, el que sea mayor, durante cinco años. 
Transmisores de nivel Rosemount™ 5408 y 5408: SIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Principio de medición. 
El Rosemount 5408 es un transmisor de dos cables para la medición continua de nivel que 
utiliza la tecnología de onda continua de frecuencia modulada (FMCW) de barrido rápido. 
El transmisor emite continuamente barridos de la señal con una frecuencia constantemente 
variable hacia la superficie del producto. Dado que el transmisor cambia constantemente la 
frecuencia de la señal transmitida, habrá una diferencia en la frecuencia entre la señal 
transmitida y la reflejada. La frecuencia de la señal reflejada se resta de la frecuencia de la 
señal transmitida en ese momento, lo que da como resultado una señal de baja frecuencia que 
es proporcional a la distancia hacia la superficie del producto. Esta señal se procesa más para 
obtener mediciones de nivel rápidas, confiables y altamente precisas. 
Especificaciones físicas. 
Selección de materiales 
Emerson ofrece una variedad de productos Rosemount con diversas opciones y 
configuraciones de producto, que incluyen materiales de construcción de probada eficacia en 
una amplia gama de aplicaciones. Se espera que la información del producto Rosemount 
presentada sirva de guía para que el comprador haga una selección adecuada para la 
aplicación. Es responsabilidad exclusiva del comprador realizar un análisis cuidadoso de 
todos los parámetros del proceso (como todos los componentes químicos, temperatura, 
presión, caudal, sustancias abrasivas, contaminantes, etc.) al especificar el producto, los 
materiales, las opciones y los componentes para la aplicación en particular. Emerson no 
puede evaluar ni garantizar la compatibilidad del fluido del proceso u otros parámetros del 
proceso con el producto, las opciones, la configuración o los materiales de construcción 
seleccionados. 
Carcasa y cubierta. 
Conexiones eléctricas. 
Dos entradas de cable/conducto (NPT ½-14, M20 x 1,5 o G½) 
Adaptadores opcionales: Conector eurofast macho de 4 pines M12 o conector minifast macho 
de 4 pines tamaño A. 
Materiales. 
Carcasa de la electrónica: Aluminio cubierto con poliuretano o acero inoxidable grado CF-
8M (ASTM A743) 
Módulo del sensor: Acero inoxidable 316L 
 
Peso. 
Carcasa de aluminio: 6,2 lb (2,8 kg) 
Carcasa de acero inoxidable: 10,0 lb (4,5 kg) 
Protección contra ingreso. 
IP 66/67/68(10) y NEMA® 4X 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Índice de instrumentos. 
N° TAG DESCRIPCIÓN SERVICIO UBICACIÓN 
1 TI_01 Indicador de temperatura Indicador de 
temperatura del lazo 1 
Área campo 
2 TT_01 Transmisor de temperatura Transmisor de 
temperatura del lazo 1 
Área campo 
3 LT_01 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del tanque 1 
Área campo 
4 LT_02 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del tanque 2 
Área campo 
5 LT_03 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del tanque 3 
Área campo 
6 LT_04 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del tanque 4 
Área campo 
7 LT_05 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del tanque 5 
Área campo 
8 LT_06 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del tanque 6 
Área campo 
9 LT_07 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del lazo 2 
Sala reactor 
10 LT_08 Transmisor de nivel Transmisor de nivel 
del tanque 7 
Área campo