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Diseño de Procesos Industriales.  

El hecho de que el diseño de procesos tenga como finalidad conseguir la optimización de todas las actividades integradas en los procedimientos elementales, no significa precisamente que esto se logra por la sola idea de planificar las operaciones. Por tal motivo, resulta oportuno remarcar la preponderancia que tiene la supervisión de las actividades si se pretende generar la mejora procesos y disminuir al máximo las insuficiencias.

Consecuentemente, de esto surge, la necesidad de estudiar la implicancia del diseño proceso desde una perspectiva global, que incluya todas las funciones relacionadas con el proyecto específico.

Simbologia. Son conocidos a nivel internacional diversos conjuntos de Normas de dibujo para equipos de proceso, que se pueden utilizar para el trazado de Esquemas de Procesos Industriales.

Entre las normas que se pueden utilizar están las siguientes:


 * Normas DIN (Alemania)
 * Normas ASTM American Society of Testing Materials
 * Normas ASME American Society of Mechanical Engineers
 * Normas ANSI American National Standars Institute
 * Nornas MIL-STD US Military Standar
 * Normas PDVSA L-TP 1.1

Normas ASME

media type="custom" key="20393878"

Normas ANSI- ISA.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">media type="custom" key="20394194"

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">media type="custom" key="20394218" <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Normas PDVSA.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">media type="custom" key="20394256"

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Tipos de diagramas.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Diagramas de bloques.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">El diagrama de bloques es la representación gráfica del funcionamiento interno de un sistema, que se hace mediante bloques y sus relaciones, y que, además, definen la organización de todo el proceso interno, sus entradas y sus salidas.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Un diagrama de bloques de procesos de producción es un diagrama utilizado para indicar la manera en la que se elabora cierto producto alimenticio, especificando la materia prima, la cantidad de procesosy la forma en la que se presenta el producto terminado.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Los diagramas de bloques están formados exclusivamente por corrientes y bloques. Las corrientes son líneas de flujo entre bloques que suelen marcar su dirección de flujo e ir nombradas o numeradas. Los bloques son una abstracción de Unidades de Proceso (o conjuntos de Unidades) que llevan a cabo transformaciones en las corrientes. Suelen ir nombrados y van unidos entre sí por corrientes. Los bloques pueden representar conjuntos muy complejos Los bloques no incluyen servicios auxiliares ni detalles constructivos aunque pueden recordar a las formas reales.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Permiten comprender la circulación general:
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Entradas
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Orden de flujo
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Recirculaciones
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Bypass
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Escisiones
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Mezclas
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Salidas

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Elaboración de almidon de yuca.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Obtención de benceno.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">media type="custom" key="20393932"

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Diagramas de flujo.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">El Diagrama de Flujo es una representación gráfica de la secuencia de pasos que se realizan para obtener un cierto resultado. Este puede ser un producto, un servicio, o bien una combinación de ambos.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">media type="custom" key="20394142"

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Características principales.


 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Permite la puesta en común de conocimientos individuales sobre un proceso, y facilita la mejor comprensión global del mismo.
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Proporciona información sobre los procesos de forma clara, ordenada y concisa.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Formato recomendado.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">1. Las operaciones se muestran mediante bloques

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">2. La mayoría de las líneas de flujo se representan con flechas que van en dirección del flujo

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">3. La dirección del flujo es de izquierda a derecha mientras sea posible

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">4. Las corrientes ligeras (gases) van por el tope mientras que las corrientes pesadas (líquidos y sólidos) van por el fondo

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">5. Se suministra únicamente información crítica del proceso

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">6. Si las líneas se cruzan, la línea horizontal es continua y la vertical se corta

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">INFORMACIÓN ESCENCIAL

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Número de Corriente

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Temperatura (ºC)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Presión (bar)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Fracción de Vapor

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Flujo Másico Total (Kg/h)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Flujo Molar Total (Kmol/h)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Flujo Individual de cada componente (Kmol/h)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">INFORMACIÓN OPCIONAL

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Fracción Molar del Componente

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Fracción Másica del Componente

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Flujo Volumétrico (m3/h)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Propiedades Físicas

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Densidad

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Viscosidad

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Datos Termodinámicos

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Capacidades Calóricas

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Entalpía de la Corriente

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">- Nombre de la Corriente

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

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Ejemplo.

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

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Diagramas simplificado de equipos.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Es el diagrama de ingeniería más simple (es decir, no de carácter fundamental), donde se muestran (en forma de iconos) los equipos necesarios para una planta de proceso y interconexión entre ellos se representa por líneas que enlazan un equipo con otro.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Este diagrama es apenas un pequeño paso más detallado que el diagrama de flujo conceptual, consistente de simples cajas de funcionalidad, sin mayor preocupación sobre la forma específica de los transportes necesarios. Pero en este diagrama de los equipos del proceso se captura, sin embargo, cada equipo necesario para cumplir la funcionalidad de la caja negra y los sistemas de transporte, al menos de materiales. En cada equipo se especifican los grados de conversión, las eficiencias y otros parámetros gruesos que reflejan el requisito de diseño de cada uno. El ingeniero que desarrolla este diagrama sabe, previamente, que los equipos que ha puesto en el diagrama existen o que se les puede construir; sin embargo, no ha realizado cálculos precisos de las dimensiones, materiales de construcción, costos detallados, etc.

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

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

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">== <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Diagramas detallado de equipos

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Este diagrama incluye las tuberías del proceso, las válvulas, los desagües, las desviaciones, las ventilaciones, los reciclos y todos los equipos de proceso.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">El diagrama detallado no suele ser necesario para la estimación inicial de costos; su aporte es valioso, más bien, en el cálculo afinado de costos de la planta. Existen algunos sistemas CAD que incorporan un buen nivel de avance hacia este tipo de diagrama.

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">En este nivel de detalle, los costos se estiman por coeficientes globales, nacidos de la empírica. Por ejemplo, conocida la inversión en los equipos principales (desde el punto de vista de la inversión, es decir, los más grandes y costosos), se estiman los costos de: instalaciones eléctricas; instrumentación; servicios de calor y frío; canalizaciones, operación; de mantención; etc. mediante coeficientes (15%, 20%, 5%, etc.)

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Se incluyen además lo siguientes:

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Proceso de tuberías principales
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Líneas de recirculación y de Desviaciones (Bypass)
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Los principales símbolos de equipos, los nombres y números de identificación
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Las direcciones de flujo
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Los bucles de control que afectan al funcionamiento del sistema
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">La interconexión con otros sistemas
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Elementos de Control
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Clasificaciones del sistema y los valores operativos como el flujo mínimo, normal y máximo, la temperatura y presión.
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Composición de los

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">En los Diagramas detallados de Equipos no suelen incluir:
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Clases de tubo o números de tubería de línea
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Proceso de instrumentación de control (sensores y elementos finales)
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Líneas de derivación menores
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">De aislamiento y cierre de válvulas
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Rejillas de ventilación de mantenimiento y drenajes
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Válvulas de socorro y de seguridad
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Bridas

<span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">SIMBOLOGÍA <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Simbología de equipos: Simbología de Válvulas: <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">__//**Simbología de elementos de control e indicadores**//__ __//Indicaciones://__ Estos símbolos deben ir deben ir junto a los equipos que se necesita el indicador o el controlador, o también en las tuberías. Por ejemplo: <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">**//__Simbología de Indicadores de variables de operación__//** <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> Estos Símbolos Indican las condiciones a las cuales se deben manejar un equipo o las condiciones en las que los materiales pasan por una tubería. <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> Estos Indicadores deben ir encima de las tuberías o equipos, y deben según el gráfico adjunto, dentro de estos debe estar indicada la condición de operación o en el caso de los indicadores de corriente el número correspondiente a la misma. <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">__**Simbología para las corrientes**__ <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;"> <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">Diagrama de tuberías e instrumentación.

El Diagrama de Tubería e muestra el proceso principal con los detalles mecánicos de equipos, tuberías y válvulas, así como también los lazos de control para garantizar una operación segura en la planta. Esta información sirve de guía para llevar a cabo las actividades de Ingeniería y construcción de la planta, por lo cual su preparación requiere de un alto grado de precisión y una completa información.

Este diagrama especifica tanto la conexión hidráulica de un equipo con otro en forma precisa (diámetro y longitud de cañerías o canaletas, pérdidas de carga asociadas a singularidades, etc.) como los aparatos que permiten el manejo concreto del proceso. En muchos casos se pueden indicar los requisitos de instrumentación en los propios diagramas simplificados, pero, si la instrumentación es compleja, resulta necesario desarrollar un diagrama más detallado, destacando todos los reguladores e instrumentos.

Los tipos de DTI preparados son:


 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">DTI del Proceso
 * <span style="display: block; font-family: Arial,Helvetica,sans-serif; text-align: justify;">DTI de Servicios Industriales y Sistemas de Efluentes

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

PRODUCCION DE LICOR A PARTIR DE SORGO.



Diagramas auxiliares. Los fluidos transportados por tuberías se dividen, para efectos de identificación, en diez categorías, a cada una de las cuales se le asigna un color especifico, según la siguiente tabla.

Bibliografía. 1. DISEÑO BÁSICO DE PLANTAS DE PROCESO Ludwig, E.E. “Applied Process Design for Chemical and Petrochemical Plants” Gulf Publishing Co.. Houston (1979) (3 volúmenes). 2. Coulson, J. M. Richardson, J.F. eds. y Sinnot, R.K. “Chemical Engineering Design” Butterwoth-Heinemann, Oxford, Nueva York (1999) (3ª edición).