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Universidad Gran Mariscal de Ayacucho Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería de Mantenimiento Mención Industrial Cátedra: Control de Procesos. MOTORES, COMPRESOR Y TIPOS DE SEÑALES. Realizado por: Jarrod Rojas C.I.: 15.822.573. Facilitador: Ing. Fideligna Gallo.
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Universidad Gran Mariscal de AyacuchoFacultad de IngenieríaEscuela de Ingeniería de MantenimientoMención IndustrialCátedra: Control de Procesos MOTORES, COMPRESOR Y TIPOS DE SEÑALES Realizado por: Jarrod Rojas C.I.: 15.822.573 Facilitador: Ing. Fideligna Gallo 12 de Abril del 2011
COMPRESOR Los compresores: Son máquinas que tienen por finalidad aportar una energía a los fluidos compresibles (gases y vapores) sobre los que operan, para hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su presión. Esquema del Funcionamiento de un Compresor Alternativo, y Partes de un Compresor Hermético
TIPO DE COMPRESORES Según las exigencias referentes a la presión de trabajo y al caudal de suministro, se pueden emplear diversos tipos de construcción. Se distinguen dos tipos básicos de compresores: El primero trabaja según el principio de desplazamiento. La compresión se obtiene por la admisión del aire en un recinto hermético, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de émbolo (oscilante o rotativo). El otro trabaja según el principio de la dinámica de los fluidos. El aire es aspirado por un lado y comprimido como consecuencia de la aceleración de la masa (turbina). Compresores de émbolo Compresor de émbolo oscilante. Este es el tipo de compresor más difundido actualmente. Es apropiado para comprimir a baja, media o alta presión. Su campo de trabajo se extiende desde unos 1 .100 kPa (1 bar) a varios miles de kPa (bar). Compresor de membrana Este tipo forma parte del grupo de compresores de émbolo. Una membrana separa el émbolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Por tanto, en todo caso, el aire comprimido estará exento de aceite. Compresor de émbolo rotativo Consiste en un émbolo que está animado de un movimiento rotatorio. El aire es comprimido por la continua reducción del volumen en un recinto hermético.
Motor de Combustión Interna Un motor de Combustión Interna: Es un tipo de máquina que obtiene energía mecánica directamente de la energía química de un combustible que arde dentro de una cámara de combustión. Su nombre se debe a que dicha combustión se produce dentro de la máquina en si misma, a diferencia de, por ejemplo, la máquina de vapor. Estructura y Funcionamiento: Los motores Otto y los diesel tienen los mismos elementos principales, (bloque, cigüeñal, biela, pistón, culata, válvulas) y otros específicos de cada uno, como la bomba inyectora de alta presión en los diesel, o antiguamente el carburador en los Otto. En los 4T es muy frecuente designarlos mediante su tipo de distribución: SV, OHV, SOHC, DOHC. Es una referencia a la disposición del (o los) árbol de levas.
PARTES DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA Sistema de Distribución: Es un conjunto de piezas que regulan la entrada y salida de gases en el cilindro. Sistema de Lubricación: La función principal de este el de reducir el rozamiento entre las piezas del motor con la aplicación de un lubricación. Sistema de Alimentación: Es el encargado de suministrar la cantidad de combustible requerida por el motor de acuerdo con la exigencia del mismo. Sistema de Enfriamiento: es el encargado de eliminar el calor que se produce en el motor y evita que este se sobre caliente. Sistema de Encendido: Es el encargado de suministrar los primeros movimiento al motor con ayuda de un motor eléctrico.
DIVISION DE LOS MOTORES • Parte Móviles: Pistón, Biela, Volante, Cigüeñal, Árbol de Eleva, Válvulas, Balancines, Poleas. • Parte Fijas: culata, Bloque, Cartel, Tapa Válvulas. • Tipos de motores: • Motor Otto: Este motor aprovecha la fuerza expansiva de los gases que se hacen explotar en el interior del cilindra para obtener un giro del cigüeñal, los hay de 4 tiempo y 2 tiempos. • Motor Diesel: Este motor el encendido necesita una alta temperatura que posibilita la compresión del aire en los cilindros. • Motores Wankel: Este motor utiliza un conjunto de engranes en su interior en vez de cilindros como los motores Otto y diesel.
MOTORE ELECTRICOS • Motor Eléctrico • Un motor eléctrico es un dispositivo rotativo que transforma energía eléctrica en energía mecánica. En diversas circunstancias presenta muchas ventajas respecto a los motores de combustión. Se pueden construir de cualquier tamaño. Tiene un par de giro elevado y, según el tipo de motor, prácticamente constante. La gran mayoría de los motores eléctricos son máquinas reversibles pudiendo operar como generadores, convirtiendo energía mecánica en eléctrica. • Partes de un Motor • Comencemos mirando el diseño global de un motor eléctrico DC simple de 2 polos. Un motor simple tiene 6 partes, tal como se muestra en el diagrama: • Una armadura o rotor. • Un conmutador. • Cepillos. • Un eje. • Un Imán de campo. • Una fuente de poder DC de algún tipo.
TIPOS DE MOTORES ELECTRICOS Corriente Continua: La conversión de energía en un motor eléctrico se debe a la interacción entre una corriente eléctrica y un campo magnético. Un campo magnético, que se forma entre los dos polos Opuestos de un imán, es una región donde se ejerce una fuerza sobre determinados metales o sobre otros campos magnéticos. Un motor eléctrico aprovecha este tipo de fuerza para hacer girar un eje, transformándose así la energía eléctrica en movimiento mecánico. Corriente Alterna: Estos tienen una estructura similar, con pequeñas variaciones en la fabricación de los bobinados y del conmutador del rotor. Según su sistema de funcionamiento, se clasifican en motores de inducción, motores sincrónicos y motores de colector. Motor de Inducción: Este no necesita escobillas ni colector. Su armadura es de placas de metal magnetizable. El sentido alterno de circulación, de la corriente en las espiras del estator genera un campo magnético giratorio que arrastra las placas de metal magnetizable, y las hace girar. El motor de inducción es el motor de corriente alterna más utilizado, debido a su fortaleza y sencillez de construcción,
SEÑALES UTILIZADAS EN CONTROL DE PROCESOS En control de procesos se requiere de señales para que los instrumentos se comuniquen entre si. Entre las mas utilizadas están las siguientes: Neumática: Son llamadas también señales de presión que generalmente oscilan entre 3 a 15 psi se representa en instrumentación de esta forma: Señal Eléctrica: Esta señal viene expresa en intensidad y oscila entre los 4 a 20 mini Amper, y en tensión entre los 5 a 12 V. se representa así: Señal digital o Binaria: Es la que utiliza las computadoras y se representa por 1 y 0 0 1 0 1 0 1 0
SEÑALES UTILIZADAS EN CONTROL DE PROCESOS En todos los procesos es necesario cambiar un tipo de señal en otra para eso se han diseñado los transductores. Dispositivos electrónicos que convierten una magnitud física en otra que sea mas conveniente para los efectos de medición; así por ejemplo para cambiar una señal eléctrica dada en mini Amper en una neumática es necesario adaptar al sistema un transductor. 4 psi 5 mA I p
PROCESO DELMOTOR DE COMBUSTION INTERNA T= 450 ºC T = 450 ºC P= 25 Bar Variable Manipulada P = 25 Bar SET POINT RPM= 5000 rpm Variable Controlada RPM= 1000 rpm Torque = 25 KgF.m Torque = 25 KgF.m Entrada Proceso Salida
PROCESO DELSISTEMA DE REFRIGERASION Variable Manipulada Variable Controlada a 75ºC T =90 ºC T = 75 ºC SET POINT P= 13 psi P= 13 psi Q= 0.10 m3/s Entrada Proceso Salida Q= 0.10 m3/s