UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALÚRGICA

C.P. DE INGENIERÍA QUÍMICA

“CONTROL DE PROCESOS”

Nombres: Álvaro Michel Castillo Quispehuanca

Docente: Ing. Wilber Pinares G.

Código: 110240

Simulación de sensores de nivel para la separación de un fluido petróleo-agua por medio de válvulas.

Se realizó la simulación de los sensores de nivel para la separación de un fluido bifásico que consiste en petróleo-agua al entrar dentro del separador por densidad el agua se va hacia el fondo mientras que el petróleo se queda en la parte superior, el simulador se hizo en el programa Labview 2013 y consistió como primera parte de programar la parte lógica para que posteriormente se introduzcan los conceptos de mecánica de fluidos, considerando que la alimentación solo considera la altura del agua y que por diferencia se halla la altura que ocupa el petróleo.

- En la parte del uso de la algebra boleana teniendo en cuenta que en el rango de altura de 3 a 7 m ambos son separados por lo tanto las dos válvulas se abren y dan paso al fluido, mientras que si el agua va por debajo de 3m solo estaría separando petróleo ya que la válvula inferior se cierra, caso contrario cuando el agua sobrepasa los 7 m la válvula superior se cierra y solo deja pasar agua. La diagramación se puede ver a continuación en la cual se hizo uso de conectores de comparación tanto numéricos como boléanos.

- Luego se procedió a armar la parte en la cual entra en juego la mecánica de fluidos con el concepto de :

P= ρghLa cual relaciona la densidad la gravedad que son constantes y la altura que ocupa la columna de fluido para hallar la presión en un determinado punto, lo que deseamos es calcular automáticamente la presión en el fondo y la presión que ejerce el petróleo sobre el agua para lo cual en la ventana de diagrama de bloques se inserta un cuadro en el que se pueden escribir ecuaciones para obtener resultados por medio de las entradas y salidas, las entradas son las variables que participan del proceso mientras que las salidas seria el resultado ósea las presiones a calcular como se muestra en el siguiente cuadro:

Para poder obtener un trabajo más automatizado aun lo que se hizo es teniendo en cuanta que la alimentación en si nos indica la altura de la columna de agua enlazamos la entrada del cuadro “hH2O” a la alimentación en la parte de arriba y para hallar automáticamente la altura del petróleo teniendo en cuenta que la altura total del separador es de 10m mediante el conecto “-“ se restó el total menos la altura del agua o la alimentación, mientras que en la salida se instaló un manómetro al indicador de la presión que ejerce el petróleo.

Nota: Las unidades de presión resultantes están en Pa

A continuación se observa el diagrama terminado para la simulación:

Una vez terminado los circuitos lógicos y la parte numérica observamos la otra parte del diagrama y la ordenamos adecuadamente:

Posteriormente se proceden a hacer pruebas para verificar que el circuito armado este bien hecho:

a) Cuando el nivel del agua está por debajo de 3:

b) Cuando el nivel de agua está entre 3 y 7:

c) Cuando el nivel de agua está por encima de 7:

Conclusiones

Al haber finalizado con el presente trabajo podemos decir que se ha logrado satisfactoriamente ya que los resultados muestran que se han logrado los objetivos de simular sensores de nivel basados en la presión que ejercen los fluidos dentro del separador poniendo en juego

conceptos de mecánica de fluidos además del uso del algebra boleana para la construcción de los circuitos lógicos.