1° Examen Parcial Control Automatico. PRQ 701-II 2021

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1° EXAMEN CONTROL AUTOMÁTICO- PRQ 701 
(40%) 1.- 
Se desea diseñar una válvula de control, para suministrar agua de enfriamiento, 
a través de un serpentín a un reactor exotérmico. El flujo normal de diseño es de 
50 GPM y para prevenir el descontrol del reactor, la válvula debe ser capaz de 
proveer 3 veces el caudal de diseño. 
 Se puede aceptar que el flujo mínimo es el 50% del flujo de diseño. 
 La caída de presión en el serpentín es de 10 psig con el flujo de diseño. 
 El agua fría es bombeada de un tanque abierto a la atmósfera. 
 El agua que sale del serpentín de enfriamiento, se conecta con una 
tubería donde la caída de presión es de 2 psig (constante). 
a) Dimensionar la válvula y la bomba 
b) Calcular la fracción de apertura f(x), para el flujo de diseño. 
 
(40%) 2.- 
En un conducto de vapor, se instala una termopila de 2 termocuplas en paralelo. 
Para 𝑇1 una termocupla tipo J y para 𝑇2 (aguas abajo) una termocupla tipo K. 
 Determinar 𝑇1 si se conoce que 𝑇2 = 150°𝐶. 
Datos: 
𝐸𝑀 = 7,063 𝑚𝑉 
𝑅𝑀 = 300 Ω 
𝑅𝑡1 = 1,8Ω (termocupla J) 
𝑅𝑡2 = 1,6 Ω (termocupla K) 
𝐻𝑖𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟𝑒𝑠 de cobre: 
𝐷 = 1 𝑚𝑚 
𝐿 = 35 𝑚 
𝐽𝐹 = 20°𝐶 
(20%) 3.- 
i. Para la medición de temperatura de un proceso (𝑇 ≤ 100°𝐶), se 
cuenta con dos termómetros: 
a) 𝐴 = 200°𝐶 (𝑐𝑜𝑛 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 1°𝐶) 
b) 𝐴 = 200°𝐶(𝑐𝑜𝑛 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 0,5°𝐶) 
¿Cuál de ellos es el adecuado? 
 
ii. Se instala un transmisor neumático de temperatura, con la siguiente 
calibración: 
300°𝐶 → 15 𝑝𝑠𝑖𝑔 
60°𝐶 → 3 𝑝𝑠𝑖𝑔 
 
 Desarrollar la expresión que permita obtener la señal salida 
neumática y aplicar para una temperatura de 160°C. 
 ¿Cuál es la ganancia del transmisor? 
iii. Para medir el caudal de un conducto, se instala un caudalímetro, 
cuyo rango es: 
𝑅: 10 𝐺𝑃𝑀 → 50 𝐺𝑃𝑀 
 ¿Cuál es su precisión? 
 ¿Cuál es su exactitud?