Diseño de un sistema de calentamiento usando gas natural en una máquina extrusora que procesa 550 kg/h de tubería plástica ubicada en la línea 5 de la planta Nº 1 de la empresa Eurotubo S.A.C para reducir costos de producción

Abstract

La empresa Eurotubo S.A.C, para la fabricación de tubería plástica utiliza máquinas extrusoras en las cuales el calor necesario para fundir el plástico a fin de darle la forma final es generado por medio de resistencias eléctricas. La mencionada empresa no cuenta con un sistema de calentamiento alternativo que utilice otra fuente energética que sustituya a la energía eléctrica la cual es brindada por la concesionaria local (Hidrandina S.A), teniendo que parar sus proceso de producción en caso ocurra un corte de suministro eléctrico. Es por esa razón que surge la necesidad de diseñar un sistema de calentamiento que no utilice energía eléctrica y sabiendo que próximamente se contará en la región con suministro continuo de gas natural para uso industrial es que se plantea que el sistema de calentamiento utilice el mencionado combustible. El punto de partida para diseñar el nuevo sistema de calentamiento fue en primer lugar conocer los parámetros de operación del sistema de calentamiento con resistencias eléctricas entre los que podemos destacar la temperatura de calentamiento y la potencia calorífica la cual es de 51.48 kW. Posteriormente se realizó los cálculos teóricos para conocer el flujo de gases calientes producto de la combustión del gas natural necesario para producir el calor requerido por el sistema de calentamiento el cual es de 68.7kg/h y la relación aire combustible de 19.7 kg de aire por cada kg de gas natural. Con el objetivo de matener constante la temperatura de calentamiento la cual es de 180 ºC como promedio, se plantea el uso de elementos que puedan ser comandador por un controlador lógico programable (PLC). Para saber si el proyecto planteado es viable se realizaron estudios en base a criterios de inversión como son el valor actual neto (VAN), tasa interna de retorno (TIR) y se calculó cuanto sería el periodo de retorno de la inversión bajo ciertos parámetros, obteniéndose como resultado que el proyecto es rentable con un TIR superior a 70%, un VAN superior a los S/. 100 000 y un periodo de retorno de menor a dos años.