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DISEÑO DE PROCESOS INDUSTRIALES

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DEFINICIÓN
= = ===La palabra diseño proviene del término italiano disegno, que significa delineación de una figura, realización de un dibujo. Diseño en la actualidad se toma como innovación, como creación, como avance, como solución renovadora, como un nuevo modo de relacionar un número de variables o factores, como una nueva forma de expresión, como el logro de una mayor eficacia ===

===La definición del término diseño industrial oficialmente reconocida por el lCSlD (International Council of Societies of Industrial Design). El diseño industrial es una actividad proyectual que consiste en determinar las propiedades formales de los objetos producidos industrialmente. Por propiedades formales no hay que entender tan sólo las características exteriores, sino, sobre todo, las relaciones funcionales y estructurales que hacen que un objeto tenga una unidad coherente desde el punto de vista tanto del productor como del usuario. ===

===Una segunda definición del diseño industrial, es que es una disciplina proyectual, tecnológica y creativa, que se ocupa tanto de la proyección de productos aislados o sistemas de productos, como del estudio de las interacciones inmediatas que tienen los mismos con el hombre; todo ello con la finalidad de colaborar en la optimización de los recursos de una empresa, en función de sus procesos de fabricación y comercialización. ===

Una breve introduccion al diseño de procesos industriales sostenibles:
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=PASOS PARA EL DISEÑO DE UN PROCESO =

Diseñar, implantar y gestionar procesos productivos exigirá llevar a cabo las siguientes funciones propias de la ingeniería de procesos:


 * Establecer el conjunto de actividades que integran los procesos con los que se pretende obtener los componentes, subconjuntos o productos. Las actividades deben elegirse de manera que aporten valor añadido al producto en el proceso, eliminando las que no aportan.
 * Materializar el diseño y la implantación física de los procesos y sus actividades de forma que cubran sus objetivos de la forma más eficiente posible.



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APLICACIONES DEL DISEÑO INDUSTRIAL
===Entre las ventajas del Diseño Industrial, pueden estar el ahorro de tiempo y energía en una tarea determinada, el ahorro financiero, una mayor seguridad para el usuario en comparación con otros modelos, o el prestigio asociado a la propiedad. ===

===El diseño industrial es un aspecto del desarrollo de productos, y está muy vinculado a la fabricación, la ciencia y tecnología de los materiales, el marketing, el empaquetado y la ergonomía. Todo el proceso de desarrollo de productos es cada vez más multidisciplinar. No es frecuente que se pida a un diseñador industrial que invente un producto nuevo. Por lo general, trabajan junto a otros especialistas para desarrollar productos como material técnico (cámaras fotográficas o reproductores de discos compactos), equipos de investigación (para mediciones y análisis técnicos) o vehículos (trenes, automóviles o bicicletas). Los diseñadores industriales se ocupan cada vez más de la interacción entre las personas y las cosas; y de la interacción entre distintas disciplinas. Los programas informáticos o los manuales de instrucciones son un buen ejemplo de productos en los que los diseñadores industriales pueden trabajar junto a informáticos, diseñadores gráficos y expertos en ergonomía para desarrollar instrucciones y programas claros, lógicos y fáciles de usar. ===

===Los símbolos y diagramas son en el control de procesos para indicar la aplicación en el proceso, el tipo de señales empleadas, la secuencia de componentes interconectadas y de alguna manera, la instrumentación empleada. ===

**//Normas ISA. //** ===<span style="font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif;">La Sociedad de Instrumentistas de América (ISA por sus siglas en ingles Instruments Society of America) publica normas para símbolos, ===

===<span style="font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif;">Los instrumentos son generalmente identificados por números en una etiqueta. El número de la etiqueta identifica (1) la función en el proceso y (2) el lazo de control en el cual está localizado. En la siguiente figura se muestra un ejemplo de esta identificación. ===

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">La función o variable de proceso puede ser fácilmente asociada con el tipo de medición hecha en el proceso. Así, el FRC (Flow Recorder Controler por sus siglas en ingles) identifica un controlador registrador de flujo. Las letras del alfabeto son utilizadas para formar la

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">combinación de estos nombres. En la figura se muestra la tabla con las letras correspondientes a cada termino.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Los números para la identificación del lazo de control tienen una base diferente y sirve para un propósito diferente. El FRC de la figura mostrada anteriormente, por ejemplo, es también el número del lazo del instrumento en este caso 102 en un proceso. Este número puede ser modificado posteriormente para indicar la localización del instrumento.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Por ejemplo, la figura podría haber sido numerada también FRC 25 102 ó 25 FRC 102. Ambos códigos se leen de la siguiente manera: controlador registrador de flujo No. 102, construcción 25. Normalmente cuando se tiene varios instrumentos del mismo tipo se agrega una letra después del número.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Por ejemplo, si el registrador de flujo recibe señales de dos transmisores de flujo separados, la etiqueta de un transmisor se podría leer FT 102 A (flow transmiter por sus siglas en ingles) y la otra se podría identificar por FT 102 B.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">En los diagramas los números de la etiqueta son colocados dentro de círculos. La figura que se muestra a continuación muestra varias normas de arreglos de círculos.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Note que la identificación funcional está siempre en la mitad superior del globo mientras que el número del lazo de control está en la mitad inferior. Una línea dibujada en el centro indica un instrumento montado en el panel de control.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Un circulo sin línea en el centro indica que está montado en forma local o en el campo. Una línea punteada indica que está montado atrás del tablero de control Cuando dos círculos son dibujados unidos están indicando múltiples funciones.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Por ejemplo si el FRC ( Control de flujo) mostrado en la primera figura incluye una segunda plumilla para graficar presión, un circulo doble aparecería en el dibujo para indicar su función. Un número colocado fuera del circulo identifica el tablero de control donde el instrumento está instalado.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Las señales de instrumentación utilizadas en el control de procesos son usualmente de los siguientes tipos: Neumática, electrónica (eléctrica), capilar, hidráulica, sónica o indicando radioactividad. Cada señal tiene un símbolo diferente y los símbolos son mostrados en la figura a continuación.


 * Símbolos en el control del proceso**

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Los símbolos de los instrumentos que representan un proceso de intercambio de calor se encuentrane ne la siguiente figura



<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">En esta figura podemos ver los diversos elementos primarios y varios tipos de señales que son utilizados. Aunque las señales eléctricas y neumáticas no son comúnmente utilizadas juntas,ambas son utilizadas en este diagrama para demostrar aplicaciones típicas delos símbolos de instrumentos. Así el registrador de flujo 100 que esta en el plano, tiene una entrada neumática y el controlador registrados de tenperatura 101 que está en el papel, tiene un sistema de llenado térmico o entrada capilar. Usualmente podemos tener información acerca de procesos de instrumentación estudiando un dibujo similar a la figura anteriormente mencionada. Aquí los lazos combinados para la medición del flujo de vapor (FR102) y la presión del vapor (PR103) ilustran como son aplicados los símbolos

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Reconocimiento de Símbolos.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">Si se requiere determinar el significado las conexiones de los lazos, deberá estar capacitado para reconocer los símbolos representativos de los elementos primario y final. Los dispositivos primarios para temperatura, presión, nivel y flujo. Existen otros dispositivos primarios y finales además de los mostrados en las figuras.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">**Temperatura.**

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">En la figura, los TW (termopozos por sus siglas en ingles termo well) son incluidos dentro de los elementos primarios. Por ejemplo el elemento primario TR 31 indica un registrador de temperatura que está directamente conectado a la tubería del proceso por un sistema de llenado térmico. Un TW es usualmente instalado de 10 a 12 pulgadas (250 a 475 mm) dentro del elemento térmico.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">**Presión**

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">La figura muestra algunas aplicaciones de medición de presión más comunes en instrumentación de procesos.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">**Nivel**

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">La figura muestra que los símbolos de nivel y las instalaciones actuales tienen mucho en común. Note la diferencia entre LT 18 y LT 19. ElLT 18 tiene una derivación diferencial aplicada a un recipiente cerrado o presionado y el LT 19 es conectado a un tanque abierto, además el lado de baja presión es venteado a la atmósfera.

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">**Flujo**

<span style="display: block; font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif; text-align: justify;">En la figura, el FE-5 es un tubo Pitot y el FE 9 (Flow element) es un medidor de tipo propela, ambos dibujos se asemejan en los mecanismos de los medidores de flujo que representan, porque se buscó que los símbolos fueran lo más parecido posible a los aparatos medidores.

**Elementos finales de control:**
Las válvulas son elementos de control más comunes sin embargo se utilizan también otros elementos finales de control como son los amortiguadores, controles de velocidad o circuitería de posición. Nótese que cualquiera de los actuadores listados puede ser utilizado con cualquiera de los cuerpos de las válvulas mostradas.

**<span style="font-family: Arial,sans-serif; font-size: 10pt;"> Diversos Símbolos **
<span style="display: block; font-family: Arial,sans-serif; font-size: 10pt; text-align: center;">En la siguiente figura se muestra otros símbolos que son frecuentemente utilizados porque varios ejemplos de éstos aparecen en los dibujos subsecuentes.


 * DISEÑO DE PROCESOS**

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<span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',Times,serif; text-align: justify;">**INTRODUCCIÓN A LAS PRACTICAS DE DISEÑO DE PROCESOS** <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">Los ingenieros debe producir documentos que definan y describan el sistema a diseñar. El diseño de plantas químicas se lleva

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">a cabo en varias etapas:

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">1.Ingeniería BÁSICA

<span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">2.Ingeniería DETALLADA

<span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt; text-align: justify;">•Realizada principalmente por ingenierosquímicos. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt; text-align: justify;">•Define los aspectos centrales de la planta. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt; text-align: justify;">•Genera los siguientes documentos: descripción del proceso-->diagrama entrada salida-->Diagrama de bloques genéricos-->BFD-->PFD-->Hojas de datos. **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">Descripción del proceso: **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;"> documentosque describen la secuencia deoperaciones que conforman elproceso. <span style="display: block; font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt; text-align: justify;">• **Diagrama entrada salida:** incluyeestequiometria de la reacción,materia primas y productosprincipales.
 * 1) **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">1. ** **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">INGENIERÍA BÁSICA **




 * **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">Diagrama de bloques genéricos **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">:basado en el anterior incluye nuevosbloques que representan querepresentan las áreas de la planta(reacción, separación…).
 * **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">Diagrama de bloques (BFD): **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;"> Incluyecondiciones principales de operación,información importante(rendimientos, conversiones…),balances de materia y energíapreliminares.
 * **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">Diagrama de flujo de proceso (PFD): **<span style="font-family: 'Times New Roman',serif; font-size: 12pt;">Incluye los lazos de controlprincipales, balances de materia yenergía definitivos y especificaciónde equipos.Este tipo de diseño se lleva a cabo en Hysys.

Cabe recalcar que el control de procesos industriales es primordial, por ello una breve introducción de lo que implica ello.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">El objetivo del control de procesos industriales es la obtención de un producto final, de características determinadas de forma que cumpla con las especificaciones y niveles de calidad exigidos por el mercado, cada día más restrictivos. Esta constancia en las propiedades del producto sólo será posible gracias a un control exhaustivo de las condiciones de operación, ya que tanto la alimentación al proceso como las condiciones del entorno son variables en el tiempo.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">La misión del sistema de control de proceso será corregir las desviaciones surgidas en las variables de proceso respecto de unos valores determinados, que se consideran óptimos para conseguir las propiedades requeridas en el producto producido.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">El sistema de control nos permitirá una operación del proceso más fiable y sencilla, al encargarse de obtener unas condiciones de operación estables, y corregir toda desviación que se pudiera producir en ellas respecto a los valores de ajuste.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Las principales características que se deben buscar en un sistema de control serán:

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">1. Mantener el sistema estable, independiente de perturbaciones y desajustes. <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">2. Conseguir las condiciones de operación objetivo de forma rápida y continua. <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">3. Trabajar correctamente bajo un amplio abanico de condiciones operativas. <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">4. Manejar las restricciones de equipo y proceso de forma precisa.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">La implantación de un adecuado sistema de control de proceso, que se adapte a las necesidades de nuestro sistema, significará una sensible mejora de la operación.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Principalmente los beneficios obtenidos serán:

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Incremento de la productividad <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Mejora de los rendimientos <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Mejora de la calidad <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Ahorro energético <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Control medioambiental <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Seguridad operativa <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Optimización de la operación del proceso/ utilización del equipo <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">* Fácil acceso a los datos del proceso





<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Es por ello que la simulación de procesos es útil para los procesos complejos y difíciles de visualizar, y comprenden muchos puntos de decisión o el objetivo de optimizar. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;"> <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">La simulación de procesos es un enfoque para crear un modelo lógico de un proceso real y experimentar con éste a fin de obtener una perspectiva del comportamiento del proceso o evaluar el impacto de los cambios en las suposiciones o mejoras potenciales del mismo. <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;"> <span style="font-family: Arial,Helvetica,sans-serif;">

A continuación un archivo con información introductoria y la explicacion de las aplicaciones del software de simulacion HYSYS

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<span style="font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif;">REFERENCIAS

 * ===<span style="font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif;">Química industrial y Procesos Industriales.[] ===
 * ===<span style="font-family: 'Palatino Linotype','Book Antiqua',Palatino,serif;">Manual de Diseño Industrial. [] ===