medidores de presion

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. Tenemos que: Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior La relación de los diferentes tipos de presión se expresa en la figura siguiente: Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" 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 creo 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 termino 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. p=p0+ gh Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superi

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medidores de presion

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. Tenemos que: Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior La relación de los diferentes tipos de presión se expresa en la figura siguiente: Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" 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 creo 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 termino 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. p=p0+ gh Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superi

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Química Industrial


Química Industrial es la rama de la química que aplica los conocimientos químicos a la producción de forma económica de materiales y productos químicos especiales con el mínimo impacto adverso sobre el medio ambiente.

Aunque tradicionalmente se adaptaba a escala industrial un proceso químico de laboratorio, actualmente se modelizan cuidadosamente los procesos según su escala. Así, se ponen en juego fenómenos como la transferencia de materia o calor, modelos de flujo o sistemas de control que se agrupan bajo el término de Ingeniería Química.

Para la predicción de los efectos de los modelos de flujo de fluidos y calor, así como de la transferencia de cantidad de movimiento, y para la evaluación de efectos sólo abordables empíricamente, las plantas piloto a escala reducida son muy utilizadas, aprovechándose para el dimensionado definitivo y la selección de materiales y equipos.

La adaptación del laboratorio a la fábrica es la base de la industria química, que suele reunir en un solo proceso continuo y estacionario (aunque también opera por cargas) las operaciones unitarias que en el laboratorio se efectúan de forma independiente. Estas operaciones unitarias son las mismas sea cual sea la naturaleza específica del material que se procesa. Algunos ejemplos de estas operaciones unitarias son la molienda de las materias primas sólidas, el transporte de fluidos, la destilación de las mezclas de líquidos, la filtración, la sedimentación, la cristalización de los productos y la extracción de materiales de matrices complejas.

La Química industrial está en continua evolución. Modernamente van perdiendo importancia los procesos de producción en gran cantidad y de escaso valor añadido, frente a los productos específicos de gran complejidad molecular y síntesis laboriosa. Por otro lado, al tradicional aprovechamiento de subproductos y energía por motivos económicos se ha añadido la preocupación por el medio ambiente y los procesos sostenibles (Green Chemistry)

La metodología y la tecnología de la Química Industrial es la Ingeniería Química, la cual fue definida así por el Simposio Internacional sobre enseñanza de la Ingeniería Química,( Londres 1981)“La Ingeniería Química es una disciplina en la que cuatro procesos de transferencia de calor, transferencia de materia, transferencia de cantidad de movimiento y cambio químico (incluyendo el cambio bioquímico) se combinan con las ecuaciones fundamentales de conservación y leyes de la Termodinámica para aclarar los fenómenos que tienen lugar en los equipos y en las plantas de proceso”. En entidades como Ceateci ,en Lima Peru, la quimica industrial como pequeña empresa industrial tienen auge por la generación de autoempleo.

ADSORCION:

El componente eliminado por adsorción de una mezcla gaseosa o líq uida puede ser el producto deseado, pero también una impureza. Este último es el caso, por ejemplo, de la depuració n de gases residuales. El sólido recibe el nombre de adsorbente, y el componente que se adsorbe en él se denomina adsorbato. El adsorbente se d ebería ligar, en lo posible, sólo a un adsorbato, y no los demás componentes de la mezcla a separar. gran superficie específica (gran porosidad) y tener una buena capacidad de regeneración. Un adsor bente muy utilizado es el carbón activo. Dado que la adsorción se favorece por temperaturas bajas y presiones altas, para la regeneración, es decir, para la desorción, se emplean tempera turas altas y presiones bajas. De este modo, para la regeneración del adsorbente se puede utilizar, por ejemplo, vapor de agua o un gas inerte caliente.

DiagramA de f lujo:

un fluido con una concentración constante de un componente a eliminar (adsorbato) pasa a través de un adsorbedor de lecho fijo, dicho fluido se adsorbe inicialmente en la zona inferior del lecho fijo (adsorbente). El fluido que sale del adsorbedor no contiene, por lo tanto, adsorbato durante ese periodo. Según transcurre el tiempo, dismin uye la capacidad de adsorción en la zona inferior del lecho fijo. El adsorbato se va ligando al adsorbente en zonas cada vez más altas. Esto equivale a la migración de la zona de tramsferencia de materia con el tiempo

Si un fluido con una concentración constante de un componente a eliminar (adsorbato) pasa a través de un adsorbedor de lecho fijo, dicho fluido se adsorbe inicialmente en la zona inferior del lecho fijo (adsorbente). El fluido que sale del adsorbedor no contiene, por lo tanto, adsorbato durante ese periodo. Según t ranscurre el tiempo, disminuye la capacidad de adsorción en la zona inferior del lecho fijo. El adsorbato se va ligando al adsorbente en z onas cada vez más altas. Esto equivale a la migración de la zona de tramsferencia de materia con el tiempo

Tipos de corrientes de adsorción

Consta de dos corrientes: Una de entrada y una de salida la diferencia entre ellas es que en una entra una mezcla de dos o mas sustancias de las cuales una no sale ejemplo agua y carbonato de soda entran las dos , pero una no sale

Para que se usa la adsorción:

La adsorción se utiliza para eliminar de forma individual los componentes de una mezcla gaseosa liquida. El componente a separar se liga de forma fisica o quimica a una superficie sola.

Equipos de adsorción :

Ejemplo de adsorción:

en metalurgia el proceso de flotación. En este proceso lo que se desea es separar partículas sólidas de mineral y ganga. Para esto se agregan algunos reactivos colectores, espumantes, etc. La idea es que las propiedades superficiales del sólido de interés cambien. Por ejemplo que el sólido posea una superficie hidrofilia para que ascienda y se separe de la ganga (que decanta).

TAMIZADO

Es una técnica de separación de mezclas.Consiste en la separación de partíEs un proceso intermitente que se aplica casi exclusivamente para fines de pruebas. Se realiza haciendo pasar al producto sobre una superficie provista de orificios del tamaño deseado. El equipo puede estar formado por barras fijas o en movimiento, por placas metálicas perforadas, o por tejidos de hilos metálicos. Consiste en la separación de una mezcla de partículas de diferentes tamaños en dos o más fracciones, cada una de las cuales estará formulada por partículas de tamaño más uniforme que la mezcla original. El tamizado en seco se aplica a materias que contienen poca humedad natural o que fueron desecadas previamente. El tamizado en humedo se efectúa con adición de agua al material en tratamiento, con el fin de que el liquido arrastre a través del tamiz a las partículas más finas. El material que no atraviesa los orificios del tamiz se designan como rechazo o fracción positiva, y el que lo pasa se llama tamizado o fracción negativa. EQUIPOS INDUSTRIALES PARA EL TAMIZADO 1. – RASTRILLOS Se utiliza mucho para tamizado de grandes tamaños, en especial los superiores a 2,5 cm. Están construidos simplemente por un grupo de barras paralelas, separadas en sus extremos mediante espaciadores. Las barras pueden estar dispuestas horizontalmente o hallarse inclinadas en sentido longitudinal, de 200 a 500 sexagesimales sobre la horizontal, según la naturaleza del material a tratar. Debido al desgaste que sufren las barras, éstas pueden ser de acero manganeso. Los rastrillos se construyen con un ancho de 0,90 a 1,20 m ; y barras de 2,40 a 3 m de largo y se aplican en los casos, tan frecuentes, en que se dese a separar las piezas pequeñas y partículas de un material grueso, antes de su tratamiento en un quebrantador o triturador. La capacidad de trabajo de los rastrillos varía entre 1000 a 1600 toneladas de materiales por metro cuadrado de superficie y 24 horas , utilizando barras espaciadas entre sí, unos 2,5 cm. 2. – TAMICES FIJOS Se construyen con placas metálicas perforada s, así como también con tejidos metálicos que suelen disponerse en ángulo hasta de 600 sexagesimales con la horizontal. Estos tamices se usan en las operaciones intermitentes de pequeña escala, tales como el cribado de la arena, grava o carbón, para lo cual se proyecta el material sobre el tamiz. Cuando hay que tratar un elevado tonelaje, las cribas fijas se reemplazan por las vibratorias.

3. TAMICES VIBRATORIOS

Se utilizan para grandes capacidades. El movimiento vibratorio se le comunica al tamiz por medio de levas, con una excéntrica y u

n volante desequilibrado, o mediante un electroimán. El tamiz puede poseer una sola superficie tamizante o llevar dos o tres tamices en serie.

4. –

TAMICES OSCILANTES Se caracterizan por una velocidad relativamente pequeña ( 300 a 400 oscilaciones por minuto ) en un plano esencialmente paralelo al del tamiz. La criba lleva un tamiz que se mueve en un vaivén mediante una excéntrica y otro mecanismo enlazado al único soporte del tamiz, que suele ser una barra vertical que sostiene a la caja del mismo. Constituye el tipo más barato de tamiz que ofrecen los constructores, y se aplica para trabajos intermitentes o discontinuos. El cernidor está formado por una caja que lleva un cierto número de telas tamizantes dispuestas unas sobre otras, que reciben un movimiento oscilante por una excéntrica o contrapeso que describe una órbita casi circular. 5. – TAMICES DE VAIVEN Se propulsan mediante una excéntrica montada en el lado de la alimentación. El movimiento varía desde el giratorio de casi 50 mm de diámetro , en el extremo de alimentación, hasta 1 de vaivén en el extremo o de descarga. Estos tamices suelen tener una inclinación de unos 5 0 sexagesimales, dando al tamiz un movimiento perpendicular a las del tamizado, de casi 2,5 mm . Bajo la superficie activa del tamiz y mediante las bolas de caucho localizadas en determinadas zonas se consigue además, otra vibración. Este equipo está muy generalizado se usa mucho para el tamizado de productos químicos secos hasta el tamaño correspondiente a casi 30 mallas. 6. – TAMIZ ROTATORIO ( TROMEL ) Esta formado por un tamiz de forma cilíndrica o tronco – cónica, que gira sobre su eje. Pueden disponerse varios tambores en serie, de modo que el tamizado del primero pase luego al segundo y de éste al tercero, etc. En algunos casos se construyen tamices de diferentes lados de orificios, dispuestos longitudinalmente, y la alimentación entra por el lado del tamiz más fino. De este modo se fracciona un producto en materiales de distintos tamaños. Pero la operación no resulta tan eficaz como en el caso de una serie de tambores sencillos o de un solo tambor compuesto. El tambor compuesto está formado por dos o más superficies de tamizado, montadas concéntricamente sobre un mismo eje. La superficie tamizante con los orificios de mayor diámetro está montada en el interior del tambor, y la de agujeros más finos, en el exterior, resultando así materiales con tamaños intermedios comprendidos entre los dos límites. La capacidad del tromel aumenta con la velocidad de rotación hasta un valor de ésta para lo cual cegado el tamiz por acumulaciones y atasque del material en sus orificios. Si la velocidad de rotación se incrementa hasta la velocidad critica, el material ya no se desliza sobre la superficie tamizante, sino que es arrastrado por el tambor en su giro, debido a la acción de la fuerza centrífuga. Generalmente la mejor velocidad de trabajo es de 0,33 a 0,45 veces la crítica.culas sólidas de acuerdo a su tamaño.Prácticamente es usar coladores de distintos tamaños en los orificios.Es decir los de orificios más grandes en la parte superior y los que los tienen más pequeños en la parte inferior. Los coladores son llamados tamices(de ahí el nombre del procedimiento) y están hechos de telas metálicas.

El ejemplo típico es el de la arena y piedras, para eliminar las piedras la arena es pasada a traves de un tamiz, la arena(partículas de menor tamaño)pasan por el colador y las piedras quedan en éste.

TAMIZ

Un tamiz es simplemente una malla de filamentos que se entrecruzan dejando unos huecos cuadrados. Es importante que esos cuadrados tengan todos el mismo tamaño, ya que éste determinará el tamaño de lo que va a atravesar el hueco, también conocido como "luz de malla". En la industria farmacéutica, se emplean tamices de varias luces de malla que pueden apilarse uno encima de otro, de manera que el de mayor luz de malla sea el superior y que ésta vaya disminuyendo hasta el tamiz inferior. Se deposita la muestra granulada en la parte superior y se pone todo el sistema en agitación, nada de presionar la muestra, de modo que el granulado pase a través de la malla por sí solo. Los gránulos más pequeños irán pasando, lógicamente, de tamiz en tamiz, descendiendo, mientras que los mayores se irán quedando en los tamices superiores. Una vez realizado el tamizado, se van cogiendo los tamices uno a uno y se va leyendo el valor de la luz de malla. En el primer tamiz tendremos granulados de mayor tamaño que el valor que indica. En los inferiores, tendremos granulados de mayor tamaño que el que indica pero menores que la luz de malla del tamiz inmediatamente superior. Y, por último, los gránulos que hayan pasado todos los tamices tendrán un tamaño menor que la luz de malla del último tamiz. Esto permite seleccionar un granulado de un tamaño (o un rango de tamaños) determinado y que sabemos que van a ser apropiados para trabajos posteriores. Es aplicable en otros campos, por ejemplo, para eliminar granos gruesos de arena que pueden dar una pasta granulosa y difícil de trabajar, comprobar la eficacia de un proceso de molienda, etc etc
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Tipos de cristales:

Cristales sólidos
Aparte del vidrio y las sustancias amorfas , cuya estructura no aparece ordenada sino corrida, toda la materia sólida se encuentra en estado cristalino . En general, se presenta en forma de agregado de pequeños cristales(o policristalinos) como en el hielo, la rocas muy duras, los ladrillos , el hormigón , los plásticos, los metales muy proporcionales, los huesos , etc., o mal cristalizados comes son las fibras de madera corridas

Cristales líquidos

Los cristales líquidos se usan en pantallas (displays) de aparatos electrónicos. Su diseño mas corriente consta de dos láminas de vidrio metalizado que emparedan una fina película de sustancia mesomorfa.

sistemas cristalinos:

Si se tienen en cuenta los elementos de simetría, se pueden distinguir siete sistemas cristalinos, que toman el nombre de una figura geométrica elemental.

Son los sistemas:
1.Cúbico (cubo)
2.Tetragonal (prisma recto cuadrangular)
3.Ortorrómbico (prisma recto de base rómbica)
4.Monoclínico (prisma oblicuo de base rombica)

5.Triclínico (paralelepípedo cualquiera)
6.Romboédrico (paralepípedo cuyas caras son rombos)
7.Hexagonal (prisma recto de base hexagonal)

Termómetros
El control de procesos es uno de los factores más importantes en una producción con un alto estándar cualitativo, de la misma manera que la precisión en clave es clave en la investigación. La temperatura es hoy en día una de las variables más importantes en ambos sectores.Hasta hace pocas década, los termómetros tanto en la industria como en los laboratorios eran generalmente de dos tipos: de vidrio o bimetálicos.Los termómetros de vidrio y bimetálicos usan la expansión térmica para medir la temperatura. Este método se basa en la medida directa de una transformación física y puede suministrar un falso sentido de fiabilidad, ya que es posible "ver" como funciona.Este sistema ya no es el adecuado por muchas razones. Su precisión y su rango son muy limitados. Los termómetros de vidrio son frágiles y peligrosos tanto para la salud como para el ambiente. Por estas razones, se ha hecho necesario un método alternativo para medir la temperatura, como son los termómetros electrónicos.Los termómetros electrónicos ofrecen una precisión elevada, seguridad y versatilidad en el control de la temperatura de los procesos industriales, alimentarios y en los análisis de laboratorio.Su velocidad de respuesta es importante cuando las reacciones que se monitorizan, cambian rápidamente. Además, usan sensores de pequeñas dimensiones, que permiten realizar la medida en áreas reducidas, como por ejemplo en la electrónica. ofrecen posibilidad de memorizar las medidas, no temen la tensión mecánica o las condiciones ambientales adversas que se pueden encontrar en las medidas de campo.

Medidores de nivel de líquidos
Los medidores de líquidos trabajan midiendo, bien directamente la altura del líquido sobre una línea de referencia, bien la presión hidrostática, bien el desplazamiento producido por un flotador por el propio líquido contenido en el tanque, o bien aprovechando las características eléctrica del líquido.
Los primeros, instrumentos de medida directa se dividen en: sonda, cinta y plomada, nivel de cristal e instrumentos de flotador. Estos usan el principio mecánico de transmisión de movimientoentrando en contacto directo con el líquido mediante algún brazo de extensión, además operan a presión atmosférica generalmente y se puede decir que son los más simples y menos costosos. Por ello, son de gran utilidad y frecuentemente son los candidatos escogidos en la industria siempre y cuando las características del líquido y del proceso lo permitan.
Los aparatos que miden el nivel aprovechando la presión hidrostática se dividen en:
Medidor manométrico.
Medidor de membrana
Medidor tipo burbujeo
Medidor de presión diferencial de diafragma.
Estos aparatos son un poco más complejos en tanto usan el principio de que la presión en la base de un tanque contenedor de un líquido es directamente proporcional a la altura y densidad de la columna de fluido.
El empuje producido por el propio líquido lo aprovecha el medidor de desplazamiento a barra de torsión. Que consiste en un flotador parcialmente sumergido en el líquido y conectado mediante un tubo de torsión unido rígidamente al tanque.
Los instrumentos que utilizan las características eléctricas del líquido se clasifican en:
Medidor resistivo
Medidor conductivo
Medidor capacitivo
Medidor Ultrasónico
Medidor de radiación
Medidor de láser.
Todos los fluidos tienen propiedades eléctricas que los hacen distintivos, mediante dispositivos o electrodos que permiten el paso de cierta forma de onda electromagnética o flujo de partículas que al ser recogidas muestran alteraciones que permiten calcular el nivel del líquido.
Cada medidor tiene sus propios rangos de precisión y de operación, así como ventajas y desventajas, los cuales se resumen en la siguiente tabla:

TIPOS DE MEDIDORES DE CAUDAL
FACTORES PARA LA ELECCIÓN DEL TIPO DE MEDIDOR DE FLUIDO
Rango: los medidores disponibles en el mercado pueden medir flujos desde varios mililitros por segundo (ml/s) para experimentos precisos de laboratorio hasta varios miles de metros cúbicos por segundo (m3/s) para sistemas de irrigación de agua o agua municipal o sistemas de drenaje. Para una instalación de medición en particular, debe conocerse el orden de magnitud general de la velocidad de flujo así como el rango de las variaciones esperadas.
Exactitud requerida: cualquier dispositivo de medición de flujo instalado y operado adecuadamente puede proporcionar una exactitud dentro del 5 % del flujo real. La mayoría de los medidores en el mercado tienen una exactitud del 2% y algunos dicen tener una exactitud de más del 0.5%. El costo es con frecuencia uno de los factores importantes cuando se requiere de una gran exactitud.
Pérdida de presión: debido a que los detalles de construcción de los distintos medidores son muy diferentes, éstos proporcionan diversas cantidades de pérdida de energía o pérdida de presión conforme el fluido corre a través de ellos. Excepto algunos tipos, los medidores de fluido llevan a cabo la medición estableciendo una restricción o un dispositivo mecánico en la corriente de flujo, causando así la pérdida de energía.
Tipo de fluido: el funcionamiento de algunos medidores de fluido se encuentra afectado por las propiedades y condiciones del fluido. Una consideración básica es si el fluido es un líquido o un gas. Otros factores que pueden ser importantes son la viscosidad, la temperatura, la corrosión, la conductividad eléctrica, la claridad óptica, las propiedades de lubricación y homogeneidad.
Calibración: se requiere de calibración en algunos tipos de medidores. Algunos fabricantes proporcionan una calibración en forma de una gráfica o esquema del flujo real versus indicación de la lectura. Algunos están equipados para hacer la lectura en forma directa con escalas calibradas en las unidades de flujo que se deseen. En el caso del tipo más básico de los medidores, tales como los de cabeza variable, se han determinado formas geométricas y dimensiones estándar para las que se encuentran datos empíricos disponibles. Estos datos relacionan el flujo con una variable fácil de medición, tal como una diferencia de presión o un nivel de fluido.
1. MEDIDORES DE CABEZA VARIABLE
El principio básico de estos medidores es que cuando una corriente de fluido se restringe, su presión disminuye por una cantidad que depende de la velocidad de flujo a través de la restricción, por lo tanto la diferencia de presión entre los puntos antes y después de la restricción puede utilizarse para indicar la velocidad del flujo. Los tipos más comunes de medidores de cabeza variable son el tubo venturi, la placa orificio y el tubo de flujo.

Bomba hidráulica

Antigua bomba manual de balancín.
Una bomba es una máquina hidráulica generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía hidráulica del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.
Existe una ambigüedad en la utilización del término bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicación es la neumática y no la hidráulica. Pero también es común encontrar el término bomba para referirse a máquinas que bombean otro tipo de fluidos, así como lo son las bombas de vacío o las bombas de aire.Tipos de bombas.

Bomba de lóbulos dobles.

Bomba de engranajes.

Bomba rotodinámica axial.

Bomba centrífuga de 5 etapas.
Según el principio de funcionamiento [
La principal clasificación de las bombas según el funcionamiento en que se base:
Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas, en las que el principio de funcionamiento está basado en la hidroestática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que también se denominan bombas volumétricas. En caso de poder variar el volumen máximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en
Bombas de émbolo alternativo, en las que existe uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la acción de un émbolo o de una membrana. En estas máquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistón, la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial.
Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas, en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina. Algunos ejemplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas, la bomba de lóbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristáltica.

INTRODUCCIÓN
Una válvula se puede definir como un aparato mecánico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulación (paso) de líquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma parcial uno o más orificios o conductos.
Las válvulas son unos de los instrumentos de control más esenciales en la industria. Debido a su diseño y materiales, las válvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de líquidos y gases, desde los más simples hasta los más corrosivos o tóxicos. Sus tamaños van desde una fracción de pulgada hasta 30 ft (9 m) o más de diámetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vació hasta mas de 20000 lb/in² (140 Mpa) y temperaturas desde las criogénicas hasta 1500 °F (815 °C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.
La palabra flujo expresa el movimiento de un fluido, pero también significa para nosotros la cantidad total de fluido que ha pasado por una sección de terminada de un conducto. Caudal es el flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de fluido que circula por una sección determinada del conducto en la unidad de tiempo.
Válvula de control.
La válvula automática de control generalmente constituye el último elemento en un lazo de control instalado en la línea de proceso y se comporta como un orificio cuya sección de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal en una forma determinada.
Partes de la válvula de control.
Las válvulas de control constan básicamente de dos partes que son: la parte motriz o actuador y el cuerpo.
Actuador: el actuador también llamado accionador o motor, puede ser neumático, eléctrico o hidráulico, pero los más utilizados son los dos primeros, por ser las más sencillas y de rápida actuaciones. Aproximadamente el 90% de las válvulas utilizadas en la industria son accionadas neumáticamente. Los actuadores neumáticos constan básicamente de un diafragma, un vástago y un resorte tal como se muestra en la figura (1-a.). Lo que se busca en un actuador de tipo neumático es que cada valor de la presión recibida por la válvula corresponda una posición determinada del vástago. Teniendo en cuenta que la gama usual de presión es de 3 a 15 lbs/pulg² en la mayoría de los actuadores se selecciona el área del diafragma y la constante del resorte de tal manera que un cambio de presión de 12 lbs/pulg², produzca un desplazamiento del vástago igual al 100% del total de la carrera.
Figura 1-a Actuador de una válvula de control.
Cuerpo de la válvula: este esta provisto de un obturador o tapón, los asientos del mismo y una serie de accesorios. La unión entre la válvula y la tubería puede hacerse por medio de bridas soldadas o roscadas directamente a la misma. El tapón es el encargado de controlar la cantidad de fluido que pasa a través de la válvula y puede accionar en la dirección de su propio eje mediante un movimiento angular. Esta unido por medio de un vástago al actuador.
Categorías de válvulas.
Debido a las diferentes variables, no puede haber una válvula universal; por tanto, para satisfacer los cambiantes requisitos de la industria se han creado innumerables diseños y variantes con el paso de los años, conforme se han desarrollado nuevos materiales. Todos los tipos de válvulas recaen en nueve categorías: válvulas de compuerta, válvulas de globo, válvulas de bola, válvulas de mariposa, válvulas de apriete, válvulas de diafragma, válvulas de macho, válvulas de retención y válvulas de desahogo (alivio).
Estas categorías básicas se describen a continuación. Seria imposible mencionar todas las características de cada tipo de válvula que se fabrica y no se ha intentado hacerlo. Más bien se presenta una descripción general de cada tipo en un formato general, se dan recomendaciones para servicio, aplicaciones, ventajas, desventajas y otra información útil para el lector.
Válvulas de compuerta.
La válvula de compuerta es de vueltas múltiples, en la cual se cierra el orificio con un disco vertical de cara plana que se desliza en ángulos rectos sobre el asiento (fig. 1-1).
Figura 1-1 Válvula de compuerta.
Recomendada para
Servicio con apertura total o cierre total, sin estrangulación.
Para uso poco frecuente.
Para resistencia mínima a la circulación.
Para mínimas cantidades de fluido o liquido atrapado en la tubería.
Aplicaciones
Servicio general, aceites y petróleo, gas, aire, pastas semilíquidas, líquidos espesos, vapor, gases y líquidos no condensables, líquidos corrosivos.
Ventajas
Alta capacidad.
Cierre hermético.
Bajo costo.
Diseño y funcionamiento sencillos.
Poca resistencia a la circulación.
Desventajas
Control deficiente de la circulación.
Se requiere mucha fuerza para accionarla.
Produce cavitación con baja caída de presión.
Debe estar cubierta o cerrada por completo.
La posición para estrangulación producirá erosión del asiento y del disco.
Variaciones
Cuña maciza, cuña flexible, cuña dividida, disco doble.
Materiales
Cuerpo: bronce, hierro fundido, hierro, acero forjado, Monel, acero fundido, acero inoxidable, plástico de PVC.
Componentes diversos.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Lubricar a intervalos periódicos.
Corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura.
Enfriar siempre el sistema al cerrar una tubería para líquidos calientes y al comprobar que las válvulas estén cerradas.
No cerrar nunca las llaves a la fuerza con la llave o una palanca.
Abrir las válvulas con lentitud para evitar el choque hidráulico en la tubería.
Cerrar las válvulas con lentitud para ayudar a descargar los sedimentos y mugre atrapados.
Especificaciones para el pedido
Tipo de conexiones de extremo.
Tipo de cuña.
Tipo de asiento.
Tipo de vástago.
Tipo de bonete.
Tipo de empaquetadura del vástago.
Capacidad nominal de presión para operación y diseño.
Capacidad nominal de temperatura para operación y diseño.
Válvulas de macho
La válvula de macho es de ¼ de vuelta, que controla la circulación por medio de un macho cilíndrico o cónico que tiene un agujero en el centro, que se puede mover de la posición abierta a la cerrada mediante un giro de 90° (fig. 1-2).
.
Recomendada para
Servicio con apertura total o cierre total.
Para accionamiento frecuente.
Para baja caída de presión a través de la válvula.
Para resistencia mínima a la circulación.
Para cantidad mínima de fluido atrapado en la tubería.
Aplicaciones
Servicio general, pastas semilíquidas, líquidos, vapores, gases, corrosivos.
Ventajas
Alta capacidad.
Bajo costo.
Cierre hermético.
Funcionamiento rápido.
Desventajas
Requiere alta torsión (par) para accionarla.
Desgaste del asiento.
Cavitación con baja caída de presión.
Variaciones
Lubricada, sin lubricar, orificios múltiples.
Materiales
Hierro, hierro dúctil, acero al carbono, acero inoxidable, aleación 20, Monel, níquel, Hastelloy, camisa de plástico.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Dejar espacio libre para mover la manija en las válvulas accionadas con una llave.
En las válvulas con macho lubricado, hacerlo antes de ponerlas en servicio.
En las válvulas con macho lubricado, lubricarlas a intervalos periódicos.
Especificaciones para pedido
Material del cuerpo.
Material del macho.
Capacidad nominal de temperatura.
Disposición de los orificios, si es de orificios múltiples.
Lubricante, si es válvula lubricada.
Válvulas de globo
Una válvula de globo es de vueltas múltiples, en la cual el cierre se logra por medio de un disco o tapón que sierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele estar paralelo con la circulación en la tubería (fig. 1-3).
Figura 1-3 Válvula de globo.
Recomendada para
Estrangulación o regulación de circulación.
Para accionamiento frecuente.
Para corte positivo de gases o aire.
Cuando es aceptable cierta resistencia a la circulación.
Aplicaciones
Servicio general, líquidos, vapores, gases, corrosivos, pastas semilíquidas.
Ventajas
Estrangulación eficiente con estiramiento o erosión mínimos del disco o asiento.
Carrera corta del disco y pocas vueltas para accionarlas, lo cual reduce el tiempo y desgaste en el vástago y el bonete.
Control preciso de la circulación.
Disponible con orificios múltiples.
Desventajas
Gran caída de presión.
Costo relativo elevado.
Variaciones
Normal (estándar), en "Y", en ángulo, de tres vías.
Materiales
Cuerpo: bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, Monel, acero inoxidable, plásticos.
Componentes: diversos.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Instalar de modo que la presión este debajo del disco, excepto en servicio con vapor a alta temperatura.
Registro en lubricación.
Hay que abrir ligeramente la válvula para expulsar los cuerpos extraños del asiento.
Apretar la tuerca de la empaquetadura, para corregir de inmediato las fugas por la empaquetadura.
Especificaciones para el pedido
Tipo de conexiones de extremo.
Tipo de disco.
Tipo de asiento.
Tipo de vástago.
Tipo de empaquetadura o sello del vástago.
Tipo de bonete.
Capacidad nominal para presión.
Capacidad nominal para temperatura.
Válvulas de bola
Las válvulas de bola son de ¼ de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira entre asientos elásticos, lo cual permite la circulación directa en la posición abierta y corta el paso cuando se gira. Recomendada para
Para servicio de conducción y corte, sin estrangulación.
Cuando se requiere apertura rápida.
Para temperaturas moderadas.
Cuando se necesita resistencia mínima a la circulación.
Aplicaciones
Servicio general, altas temperaturas, pastas semilíquidas.
Ventajas
Bajo costo.
Alta capacidad.
Corte bidireccional.
Circulación en línea recta.
Pocas fugas.
Se limpia por si sola.
Poco mantenimiento.
No requiere lubricación.
Tamaño compacto.
Cierre hermético con baja torsión (par).
Desventajas
Características deficientes para estrangulación.
Alta torsión para accionarla.
Susceptible al desgaste de sellos o empaquetaduras.
Propensa a la cavitación.
Variaciones
Entrada por la parte superior, cuerpo o entrada de extremo divididos (partidos), tres vías, Venturi, orificio de tamaño total, orificio de tamaño reducido.
Materiales
Cuerpo: hierro fundido, hierro dúctil, bronce, latón, aluminio, aceros al carbono, aceros inoxidables, titanio, tántalo, zirconio; plásticos de polipropileno y PVC.
Asiento: TFE, TFE con llenador, Nylon, Buna-N, neopreno.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Dejar suficiente espacio para accionar una manija larga.
Especificaciones para el pedido
Temperatura de operación.
Tipo de orificio en la bola.
Material para el asiento.
Material para el cuerpo.
Presión de funcionamiento.
Orificio completo o reducido.
Entrada superior o entrada lateral.

Válvulas de mariposa
La válvula de mariposa es de ¼ de vuelta y controla la circulación por medio de un disco circular, con el eje de su orificio en ángulos rectos con el sentido de la circulación (fig. 1-5).

Servicio con apertura total o cierre total.
Servicio con estrangulación.
Para accionamiento frecuente.
Cuando se requiere corte positivo para gases o líquidos.
Cuando solo se permite un mínimo de fluido atrapado en la tubería.
Para baja ciada de presión a través de la válvula.
Aplicaciones
Servicio general, líquidos, gases, pastas semilíquidas, líquidos con sólidos en suspensión.
Ventajas
Ligera de peso, compacta, bajo costo.
Requiere poco mantenimiento.
Numero mínimo de piezas móviles.
No tiene bolas o cavidades.
Alta capacidad.
Circulación en línea recta.
Se limpia por si sola.
Desventajas
Alta torsión (par) para accionarla.
Capacidad limitada para caída de presión.
Propensa a la cavitación.
Variaciones
Disco plano, disco realzado, con brida, atornillado, con camisa completa, alto rendimiento.
Materiales
Cuerpo: hierro, hierro dúctil, aceros al carbono, acero forjado, aceros inoxidables, aleación 20, bronce, Monel.
Disco: todos los metales; revestimientos de elastómeros como TFE, Kynar, Buna-N, neopreno, Hypalon.
Asiento: Buna-N, viton, neopreno, caucho, butilo, poliuretano, Hypalon, Hycar, TFE.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Se puede accionar con palanca, volante o rueda para cadena.
Dejar suficiente espacio para el movimiento de la manija, si se acciona con palanca.
Las válvulas deben estar en posición cerrada durante el manejo y la instalación.
Especificaciones para el pedido
Tipo de cuerpo.
Tipo de asiento.
Material del cuerpo.
Material del disco.
Material del asiento.
Tipo de accionamiento.
Presión de funcionamiento.
Temperatura de funcionamiento.
Válvulas de diafragma
Las válvulas de diafragma son de vueltas múltiples y efectúan el cierre por medio de un diafragma flexible sujeto a un compresor. Cuando el vástago de la válvula hace descender el compresor, el diafragma produce sellamiento y corta la circulación Ventajas
Bajo costo.
No tienen empaquetaduras.
No hay posibilidad de fugas por el vástago.
Inmune a los problemas de obstrucción, corrosión o formación de gomas en los productos que circulan.
Desventajas
Diafragma susceptible de desgaste.
Elevada torsión al cerrar con la tubería llena.
Variaciones
Tipo con vertedero y tipo en línea recta.
Materiales
Metálicos, plásticos macizos, con camisa, en gran variedad de cada uno.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Lubricar a intervalos periódicos.
No utilizar barras, llaves ni herramientas para cerrarla.
Especificaciones para el pedido
Material del cuerpo.
Material del diafragma.
Conexiones de extremo.
Tipo del vástago.
Tipo del bonete.
Tipo de accionamiento.
Presión de funcionamiento.
Temperatura de funcionamiento.

Válvulas de apriete
La válvula de apriete es de vueltas múltiples y efectúa el cierre por medio de uno o mas elementos flexibles, como diafragmas o tubos de caucho que se pueden apretar u oprimir entre si para cortar la circulación .
Recomendada para
Servicio de apertura y cierre.
Servicio de estrangulación.
Para temperaturas moderadas.
Cuando hay baja caída de presión a través de la válvula.
Para servicios que requieren poco mantenimiento.
Aplicaciones
Pastas semilíquidas, lodos y pastas de minas, líquidos con grandes cantidades de sólidos en suspensión, sistemas para conducción neumática de sólidos, servicio de alimentos.
Ventajas
Bajo costo.
Poco mantenimiento.
No hay obstrucciones o bolsas internas que la obstruyan.
Diseño sencillo.
No corrosiva y resistente a la abrasión.
Desventajas
Aplicación limitada para vació.
Difícil de determinar el tamaño.
Variaciones
Camisa o cuerpo descubierto; camisa o cuerpo metálicos alojados.
Materiales
Caucho, caucho blanco, Hypalon, poliuretano, neopreno, neopreno blanco, Buna-N, Buna-S, Viton A, butilo, caucho de siliconas, TFE.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Los tamaños grandes pueden requerir soportes encima o debajo de la tubería, si los soportes para el tubo son inadecuados.
Especificaciones para el pedido
Presión de funcionamiento.
Temperatura de funcionamiento.
Materiales de la camisa.
Camisa descubierta o alojada.
Válvulas de retención (check) y de desahogo (alivio)
Hay dos categorías de válvulas y son para uso específico, más bien que para servicio general: válvulas de retención (check) y válvulas de desahogo (alivio). Al contrario de los otros tipos descritos, son válvulas de accionamiento automático, funcionan sin controles externos y dependen para su funcionamiento de sentido de circulación o de las presiones en el sistema de tubería. Como ambos tipos se utilizan en combinación con válvulas de control de circulación, la selección de la válvula, con frecuencia, se hace sobre la base de las condiciones para seleccionar la válvula de control de circulación.
Válvulas de retención (check).
La válvula de retención esta destinada a impedir una inversión de la circulación. La circulación del líquido en el sentido deseado abre la válvula; al invertirse la circulación, se cierra. Hay tres tipos básicos de válvulas de retención: 1) válvulas de retención de columpio, 2) de elevación y 3) de mariposa.
Válvulas de retención del columpio.
Esta válvula tiene un disco embisagrado o de charnela que se abre por completo con la presión en la tubería y se cierra cuando se interrumpe la presión y empieza la circulación inversa. Hay dos diseños: uno en "Y" que tiene una abertura de acceso en el cuerpo para el esmerilado fácil del disco sin desmontar la válvula de la tubería y un tipo de circulación en línea recta que tiene anillos de asiento reemplazables.
Recomendada para
Cuando se necesita resistencia mínima a la circulación.
Cuando hay cambios poco frecuentes del sentido de circulación en la tubería.
Para servicio en tuberías que tienen válvulas de compuerta.
Para tuberías verticales que tienen circulación ascendente.
Aplicaciones
Para servicio con líquidos a baja velocidad.
Ventajas
Puede estar por completo a la vista.
La turbulencia y las presiones dentro de la válvula son muy bajas.
El disco en "Y" se puede esmerilar sin desmontar la válvula de la tubería.
Variaciones
Válvulas de retención con disco inclinable.
Materiales
Cuerpo: bronce, hierro fundido, acero forjado, Monel, acero fundido, acero inoxidable, acero al carbono.
Componentes: diversos.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
En las tuberías verticales, la presión siempre debe estar debajo del asiento.
Si una válvula no corta el paso, examinar la superficie del asiento.
Si el asiento esta dañada o escoriado, se debe esmerilar o reemplazar.
Antes de volver a armar, limpiar con cuidado todas las piezas internas.
Válvulas de retención de elevación
Una válvula de retención de elevación es similar a la válvula de globo, excepto que el disco se eleva con la presión normal e la tubería y se cierra por gravedad y la circulación inversa.
Válvula de retensión (tipo de elevación).
Recomendada para
Cuando hay cambios frecuentes de circulación en la tubería.
Para uso con válvulas de globo y angulares.
Para uso cuando la caída de presión a través de la válvula no es problema.
Aplicaciones
Tuberías para vapor de agua, aire, gas, agua y vapores con altas velocidades de circulación.
Ventajas
Recorrido mínimo del disco a la posición de apertura total.
Acción rápida.
Variaciones
Tres tipos de cuerpos: horizontal, angular, vertical.
Tipos con bola (esfera), pistón, bajo carga de resorte, retención para vapor.
Materiales
Cuerpo: bronce, hierro, hierro fundido, acero forjado, Monel, acero inoxidable, PVC, Penton, grafito impenetrable, camisa de TFE.
Componentes: diversos.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
La presión de la tubería debe estar debajo del asiento.
La válvula horizontal se instala en tuberías horizontales.
La válvula vertical se utiliza en tubos verticales con circulación ascendente, desde debajo del asiento.
Si hay fugas de la circulación inversa, examinar disco y asiento.
Válvula de retención de mariposa
Una válvula de retención de mariposa tiene un disco dividido embisagrado en un eje en el centro del disco, de modo que un sello flexible sujeto al disco este a 45° con el cuerpo de la válvula, cuando esta se encuentra cerrada. Luego, el disco solo se mueve una distancia corta desde el cuerpo hacia el centro de la válvula para abrir por completo.
Recomendada para
Cuando se necesita resistencia mínima a la circulación en la tubería.
Cuando hay cambios frecuentes en el sentido de la circulación.
Para uso con las válvulas de mariposa, macho, bola, diafragma o de apriete.
Aplicaciones
Servicio para líquidos o gases.
Ventajas
El diseño del cuerpo se presta para la instalación de diversos tipos de camisas de asiento.
Menos costosa cuando se necesita resistencia a la corrosión.
Funcionamiento rápido.
La sencillez del diseño permite construirlas con diámetros grandes.
Se puede instalar virtualmente en cualquier posición.
Variaciones
Con camisa completa.
Con asiento blando.
Materiales
Cuerpo: acero, acero inoxidable, titanio, aluminio, PVC, CPCB, polietileno, polipropileno, hierro fundido, Monel, bronce.
Sello flexible: Buna-N, Viton, caucho de butilo, TFE, neopreno, Hypalon, uretano, Nordel, Tygon, caucho de siliconas.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
En las válvulas con camisa, esta se debe proteger contra daños durante el manejo.
Comprobar que la válvula queda instalada de modo que la abra la circulación normal.
Válvulas de desahogo (alivio)
Una válvula de desahogoes de acción automática para tener regulación automática de la presión. El uso principal de esta válvula es para servicio no comprimible y se abre con lentitud conforme aumenta la presión, para regularla.
La válvula de seguridad es similar a la válvula de desahogo y se abre con rapidez con un "salto" para descargar la presión excesiva ocasionada por gases o líquidos comprimibles.
El tamaño de las válvulas de desahogo es muy importante y se determina mediante formulas especificas.
Figura 1-9 Válvula de desahogo (alivio).
Recomendada para
Sistemas en donde se necesita una gama predeterminada de presiones.
Aplicaciones
Agua caliente, vapor de agua, gases, vapores.
Ventajas
Bajo costo.
No se requiere potencia auxiliar para la operación.
Variaciones
Seguridad, desahogo de seguridad.
Construcción con diafragma para válvulas utilizadas en servicio corrosivo.
Materiales
Cuerpo: hierro fundido, acero al carbono, vidrio y TFE, bronce, latón, camisa de TFE, acero inoxidable, Hastelloy, Monel.
Componentes: diversos.
Instrucciones especiales para instalación y mantenimiento
Se debe instalar de acuerdo con las disposiciones del Código ASME para recipientes de presión sin fuego.
Se debe instalar en lugares de fácil acceso para inspección y mantenimiento.
Mediciones de nivel
Nivel.
Es la distancia existente entre una línea de referencia y la superficie del fluido, generalmente dicha línea de referencia se toma como fondo del recipiente.
Métodos de medición.
Como se menciono anteriormente el nivel es la variable que puede ser medida mas fácilmente, pero existen otros factores, tales como viscosidad del fluido, tipo de medición deseada, presión, si el recipiente esta o no presurizado, que traen como consecuencias que existan varios métodos y tipos de instrumentos medidores del nivel. El medidor de nivel seleccionado dependerá de nuestras necesidades o condiciones de operación.
Los métodos utilizados para la medición del nivel de líquidos, básicamente pueden ser clasificados en: Métodos de medición directa y método de medición indirecta.
Métodos de medición indirecta:
Método por medidores actuados por desplazadores.
Estos tipos de instrumentos se utilizan generalmente para llevar la medición a sitios remotos o para el control de nivel, aunque también pueden utilizarse como un indicador directo. Están compuestos principalmente por un desplazador, una palanca y un tubo de torsión.
La figura (a) muestra los componentes básicos de uno de estos medidores. Como podemos observar, el objetivo principal de estos componentes, es convertir el movimiento vertical del desplazador en un movimiento circular del tubo de torsión.
Figura (a)
El principio de funcionamiento se basa en el principio de Arquímedes y puede resumirse de la siguiente manera: el peso del desplazador ejerce una fuerza sobre el tubo de torsión, pero al subir el nivel, el desplazador desplaza más líquido y este ejercerá una fuerza o empuje sobre el desplazador, el cual se vuelve más liviano. Esto trae como consecuencia que el tubo de torsión gire debido a la disminución de la torsión, que el desplazador ejerce sobre el. Este giro es aprovechado acoplándose una aguja, la cual indicara el nivel directamente.
Método de medidores actuados por presión hidrostática.
Al estudiar el objetivo referente a presión, deducimos un formula por la cual se estableció que la presión en cualquier punto debajo de la superficie del liquido, depende solamente de la profundidad a la cual se encuentre el punto en cuestión y el peso especifico del liquido, es decir, que . Como se recordara, esta presión es conocida como presión hidrostática.
Existen varios tipos de medidores de nivel que trabajan y operan bajo este principio, de los cuales los más comunes son:
Sistema básico o Manómetro.
Entre los medidores de nivel actuados por presión hidrostática, el sistema básico o manómetro es el más sencillo. Consta solamente de un manómetro y en el caso de que el líquido cuyo nivel se desea medir, sea corrosivo o viscoso, es necesario, además del manómetro, un equipo de sello con la finalidad de aislar el instrumento de dicho fluido.
El manómetro puede ser uno convencional, con la diferencia de que la escala en lugar de ser graduada en unidades de presión, es graduada en unidades de nivel.
Medidor de nivel mediante Presión Hidrostática
Método de diafragma-caja Esta caja se sumerge en el líquido que se va a medir, y un capilar lleno de aire se extiende desde ella hasta el instrumento. La deflexión del diafragma, que se produce por la altura del líquido, provoca que el aire que contiene el capilar se comprima. El instrumento que recibe el aire del capilar responde indicando la altura del liquido que esta ejerciendo presión en el diafragma. La caja se construye en dos secciones, entre estas esta colocado el diafragma de caucho, o de una composición sintética resistente al aceite.
Método de presión diferencial
Para la medición de niveles en tanques al vació o bajo presión pueden utilizarse los instrumentos de medición del flujo por métodos de presión diferencial. La única diferencia es que el instrumento dará una lectura inversa; es decir, cuando señale caudal cero en medidas de flujo, se leerá nivel máximo en medidas de nivel. Deben tomarse precauciones para obtener la correspondiente respuesta del instrumento. Por ejemplo, es posible utilizar medidores de rango compuesto. Como estos instrumentos están diseñados para permitir el flujo en ambas direcciones, es posible utilizarlos para mediciones de nivel de líquido, teniendo la posición de cero en el interior de la grafica, moviéndose la pluma hacia su borde con el aumento de nivel.
El principio de funcionamiento se basa en aplicarle al instrumento la presión existente en la superficie del liquido en ambas conexiones con la finalidad de anularla y que la presión detectada, sea la presión hidrostática, la cual como se ha visto, la podemos representar en unidades de nivel.
Método de presión relativa.
Las mediciones de nivel que se basan en la presión que ejerce un líquido por su altura, implican que la densidadsea constante. El instrumento se debe calibrar para una densidad específica y cualquier cambio en ella trae consigo errores de medición. El método más simple para medir el nivel de un líquido en un recipiente abierto, es conectar un medidor de presión por debajo del nivel mas bajo que se va a considerar. Este nivel es, entonces, el de referencia y la presión estática indicada por el medidor es una medida de la altura de la columna del líquido sobre el medidor, y por lo tanto del nivel del líquido. El medidor de presión, cuando se usa para mediciones de nivel de líquidos, se calibra en unidades de presión, en unidades de nivel de líquido correspondientes a la gravedad específica del líquido, o en unidades volumétricas calculadas según las dimensiones del recipiente. También se puede calibrar de 0 a 100, lo que permite lecturas en términos de tanto por ciento de nivel máximo. Para que el medidor lea cero cuando el liquido esta en su nivel mínimo, a través del elemento accionador debe haber una línea horizontal aproximadamente al mismo nivel que la línea de centros de la toma de la tubería de mínimo nivel. En el medidor se pueden usar tornillos de ajuste a cero para compensar pequeñas diferencias. Para controlar el límite, el medidor de presión puede ser un controlador, o puede estar ligado a un interruptor de presión. Cuando no se requiere una indicación de nivel, este último es suficiente.
Método de trampa de aire
Cuando no se puede usar un diafragma, se puede instalar una caja sin este. Esto requiere que el líquido se encuentre libre de sólidos, que pueden obstruir el capilar. El líquido, mientras sube en la caja comprime el aire del capilar y el instrumento da la respuesta correspondiente.
Método de equilibrio de presión de aire
Este método se prefiere, normalmente, al de caja de diafragma si se dispone de aire o liquido para purga, aunque se puede aceptar un bombeo manual. Se puede aplicar ya sea desde lo alto del depósito o de las paredes laterales.
Método de duplicador de presión
Un ejemplo del tipo de duplicador de presión es el transmisor de nivel de líquidos fabricado por la Taylor Instruments Company.Transmisor de nivel de líquido
(Cortesía de Taylor Instrument Co.).
Métodos de medición directa:
Método de medición de sonda.
Consiste en una varilla o regla graduada, de la longitud conveniente para introducirla dentro del depósito. La determinación del nivel se efectúa por lectura directa de la longitud mojada por el líquido. En el momento de la lectura el tanque debe estar abierto a presión atmosférica. Se utiliza generalmente en tanques de fuel oil o gasolina.
Medidor de sonda

Método por aforación.
Es el método de medir nivel por medio de cintas. El instrumento esta compuesto por tres partes principales que son: el carrete, la cinta graduada y un peso o plomada.
La plomada sirve para que se mantenga la cinta tensa al penetrar en el líquido. Para medir el nivel se deja que la cinta baje lentamente hasta que la plomada toque el fondo del recipiente. Unas ves que la plomada toca el fondo se empieza a recoger la cinta con el carrete, hasta que aparezca la parte donde el líquido ha dejado la marca que indica su nivel.
Método indicador de cristal.
Otra forma simple y quizás la mas común de medir el nivel, es por medio del indicador de cristal. Estos tipos de indicadores sirven para varias aplicaciones y se pueden utilizar tanto para recipientes abiertos como para cerrados.
El indicador consiste de un tubo de vidrio, en el caso del indicador de bajas presiones y de un vidrio plano en el caso del indicador para altas presiones, montadas entre dos válvulas, las cuales se utilizan para sacar de servicio el indicador sin necesidad de parar el proceso.
Método de flotador-boya
Los instrumentos que utilizan un flotador-boya no dependen de la presión estática para medir el nivel de líquidos. De todos modos la presión estática debe tomarse en cuenta al proyectar el flotador; ya que siendo este hueco, ha de construirse lo suficientemente robusto como para soportarla sin deformarse.
El flotador se suspende de una cinta sometida a leve tensión. Conforme aquel se desplaza arriba o abajo, siguiendo el nivel del líquido, arrastra la cinta la cual hace girar una rueda catalina. La figura 2-3, muestra un transmisor de nivel de liquido Shand & Jurs que acoplado a un captador como el descrito convierte la posición de flotador en impulsos eléctricos. Los pulsos representan la información de nivel y se transmiten a estaciones de control remotas, para su lectura.
Medidores de flujo
Flujo.
Es la cantidad de fluido que pasa a través de la sección por unidad de tiempo. Por ejemplo, en cierta tubería puede haber un régimen de flujo de 100 galones de agua por minuto. Esto quiere decir que durante cada minuto que transcurre pasan 100 galones de agua. Si se considera el numero de galones que van a pasar a partir de cierto momento, después de dos minutos 200 galones, etc. Si el régimen de flujo se mantiene con el mismo valor, después de cierto tiempo habrá pasado un numero total de galones igual al régimen de flujo multiplicado por el tiempo transcurrido; por ejemplo, después de 15 minutos habrán pasado 100 x 15 = 1.500 galones.
Al contrario dividiendo el número total de galones entre el tiempo, se obtiene el régimen de flujo. En el ejemplo anterior 1.500/15 = 100 gal/min.
Unidades para medir cantidad de fluido.
La cantidad de cierto líquido, gas o vapor se puede medir en unidades de masa, y el régimen de flujo en unidades de masa por unidad de tiempo, por ejemplo, en libras por hora. De hecho, en la práctica se utilizan dichas unidades, especialmente cuando se trata de vapor de agua.
Pero con mucha frecuencia se mide la cantidad de un fluido en unidades de volumen y el régimen de flujo en unidades de volumen por unidad de tiempo, por ejemplo, galones por minuto, barriles por día, pies cúbicos por hora. Generalmente la cantidad de agua se mide en galones a 60 °F, la de otros líquidos manejados en la industria del petróleo, en barriles a 60 °F; la cantidad de gas en pies cúbicos a 60 °F y 14.7 lb/plg.
Medidores especiales.
El medidor de flujo doble consta de dos manómetros que se montan en la parte posterior de un instrumento sencillo, siendo posible para ambos registrar sobre la misma grafica. Este montaje es a veces muy útil para mantener condiciones de equilibrio entre dos caudales.
El medidor de flujo de doble rango. Consiste en un captador de caudal conectado a dos tubos de rango.(Cortesía de Taylor Instrument Co.).
Medidores mecánicos
Los captadores hasta ahora descritos transmiten el desplazamiento del flotador o la inclinación de la balanza tórica, por medio de juegos de palancas, levas, u otro dispositivo mecánico, a un eje que gira arrastrando la pluma del registrador. Este eje ha de salir al exterior atravesando la pared de la cámara del flotador, que esta bajo presión. Esto se consigue por medio de una chumacera o cojinete estanco que, para no falsear la medida ha de producir el mínimo rozamiento posible sobre el eje.
Medidores eléctricos
Se utilizan frecuentemente sistemas de medida de caudal con transmisión eléctrica, cuando el instrumento de medida o registro se localiza lejos del elemento primario. Para ello se dispone de varios métodos.
El método de conductividad es utilizado por la Republic Flow Meters Company. Se utiliza la elevación del nivel del mercurio en la rama de baja presión de un tubo U para variar la resistencia de un circuito eléctrico. La corriente eléctrica que fluye por este circuito será, por tanto, funciónde la presión diferencial aplicada al cuerpo medidor y en consecuencia función de la velocidad del fluido que atraviesa el elemento primario.
Medidores de flujo de tipo reten
Los captadores de caudal de este tipo utilizan un reten en lugar de la placa con orificio u otra restitución del flujo. Miden la fuerza con que la corriente fluida choca contra una superficie.

Fluido newtonian
Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa de deformación es lineal y pasa por el origen, es decir, el punto [0,0]. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua en contraposición al pegamento, la miel o los geles que son ejemplos de fluido no newtoniano.
Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales.
Ecuación constitutiva Matemáticamente, el rozamiento en un flujo unidimensional de un fluido newtoniano se puede representar por la relación:
Donde:
es la tensión tangencial ejercida en un punto del fluido o sobre una superficie sólida en contacto con el mismo, tiene unidades de tensión o presión ([Pa]).
es la viscosidad del fluido, y para un fluido newtoniano depende sólo de la temperatura, puede medirse en [Pa·s] o [kp·s/cm2].
es el gradiente de velocidad perpendicular a la dirección al plano en el que estamos calculando la tensión tangencial, [s−1].
La ecuación constitutiva que relaciona el tensor tensión y el gradiente de velocidad y la presión en un fluido newtoniano es simplemente:
Viscosidad y temperatura A medida que aumenta la temperatura de un fluido líquido, disminuye su viscosidad. Esto quiere decir que la viscosidad es inversamente proporcional al aumento de la temperatura. La ecuación de Arrhenius predice de manera aproximada la viscosidad mediante la ecuacion.
fluido no newtoniano
Un fluido no newtoniano es aquél cuya viscosidad varía con la temperatura y presión, pero no con la variación dv/dy.
Aunque el concepto de viscosidad se usa habitualmente para caracterizar un material, puede resultar inadecuado para describir el comportamiento mecánico de algunas sustancias, en concreto, los fluidos no newtonianos. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio.
Un ejemplo barato y no tóxico de fluido no newtoniano puede hacerse fácilmente añadiendo almidón de maíz en una taza de agua. Se añade el almidón en pequeñas proporciones y se revuelve lentamente. Cuando la suspensión se acerca a la concentración crítica es cuando las propiedades de este fluido no newtoniano se hacen evidentes. La aplicación de una fuerza con la cucharilla hace que el fluido se comporte de forma más parecida a un sólido que a un líquido. Si se deja en reposo recupera su comportamiento como líquido. Se investiga con este tipo de fluidos para la fabricación de chalecos antibalas, debido a su capacidad para absorber la energía del impacto de un proyectil a alta velocidad, pero permaneciendo flexibles si el impacto se produce a baja velocidad.
Un ejemplo familiar de un fluido con el comportamiento contrario es la pintura. Se desea que fluya fácilmente cuando se aplica con el pincel y se le aplica una presión, pero una vez depositada sobre el lienzo se desea que no gotee.
Dentro de los principales tipos de fluidos no newtonianos se incluyen los siguientes:
Tipo de fluido
Comportamiento
Características
Ejemplos
Plásticos
Plástico perfecto
La aplicación de una deformación no conlleva un esfuerzo de resistencia en sentido contrario
Metales dúctiles una vez superado el límite elástico
Plástico de Bingham
Relación lineal, o no lineal en algunos casos, entre el esfuerzo cortante y el gradiente de deformación una vez se ha superado un determinado valor del esfuerzo cortante
Barro, algunos coloides
Limite seudoplastico
Fluidos que se comportan como seudoplásticos a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante
Limite dilatante
Fluidos que se comportan como dilatantes a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante
Fluidos que siguen la Ley de la Potencia
seudoplástico
La viscosidad aparente se reduce con el gradiente del esfuerzo cortante
Algunos coloides, arcilla, leche, gelatina, sangre.
Dilatante
La viscodidad aparente se incrementa con el gradiente del esfuerzo cortante
Soluciones concentradas de azúcar en agua, suspensiones de almidón de maíz o de arroz.
Fluidos Viscoelásticos
Material de Maxwell
Combinación lineal "serie" de efectos elásticos y viscosos
Metales, Materiales compuestos
Fluido Oldroyd-B
Combinación lineal de comportamiento como fludio Newtoniano y como material de Maxwel
Betún, Masa panadera, nailon, Plastilina
Material de Kelvin
Combinación lineal "paralela" de efectos elásticos y viscosos
Plástico
Estos materiales siempre vuelven a un estado de reposo predefinido
Fluidos cuya viscosidad depende del tiempo
Reopéctico
La viscosidad aparente se incrementa con la duración del esfuerzo aplicado
Algunos lubricantes
Tixotrópico
La viscosidad aparente decrece con la duración de esfuezo aplicado
Algunas variedades de mieles, kétchup, algunas pinturas ant

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