Optimizaci?n del proceso de enfriamiento mediante un chiller acoplado al sistema de transporte neum?tico en una planta industrial de az?car impalpable

Abstract

La presente tesis titulada ?Optimizaci?n del proceso de enfriamiento mediante un Chiller acoplado al sistema de transporte neum?tico en una planta industrial de az?car impalpable? comprende el dise?o de un sistema que posee la capacidad de reducir el tiempo en el proceso de enfriamiento. Se tiene en consideraci?n conceptos de la ingenier?a, tanto a nivel pr?ctico como te?rico para lograr la elaboraci?n del sistema mec?nico, el?ctrico, electr?nico y de control. Se propone esta tesis de investigaci?n a las f?bricas correspondientes que no optimizan sus procesos. El dise?o fue orientado pensado en espacios reducidos como lo es con aquellas f?bricas que no tienen los recursos necesarios para poder realizar ampliaciones a sus instalaciones como tambi?n para las f?bricas que no aplican la mejora continua en sus procesos industriales. La presente investigaci?n es justificada por poseer valor tecnol?gico, dado a que se reducir? tiempos en el proceso de enfriamiento y un aumento en la capacidad productiva mediante sistemas automatizados. Justificaci?n econ?mica, influye en una mayor disponibilidad del producto, generando mayor cantidad de producto terminado y por consiguiente mayores ventas. Justificaci?n en salud ocupacional, ya que, reducir? el esfuerzo f?sico de los operarios y as? evitando futuras lesiones. Como primer resultado de la presente tesis de investigaci?n, se dise?? un sistema que al aplicar aire frio generado por un Chiller, y este acoplado a un sistema de transporte neum?tico de fase diluida, reduce el tiempo de enfriamiento del producto por el impacto directo que hay con el aire de baja temperatura, finalmente este es enviado por el mismo transporte neum?tico a un silo de almacenamiento que posee un control mediante sensores de nivel y de temperatura, como tambi?n una v?lvula que cumplir? la tarea de dosificar el producto a la salida del silo, el sistema ser? controlado mediante un panel HMI TD700. Como primer resultado de la investigaci?n, se comprob? en SOLIDWORKS que, realizando el c?lculo de esfuerzos, tensiones y deformaciones, en un silo de altura igual a 2.98 metros, di?metro igual a 2 metros, con espesor de 3 mil?metros de espesor, se encuentra que la deformaci?n m?xima que presenta nuestro silo es de 2 mil?metros, demostrando de esta manquera que nuestro silo logra soportar la carga de 4 toneladas de az?car fina. Como segundo resultado, durante la simulaci?n realizada en FLOWSIMULATION, una extensi?n de SOLIDWORKS para realizar an?lisis de flujo, se puso como entrada de flujo al ventilador centrifugo con una temperatura de 25 ?C, tambi?n la entrada de flujo del Chiller a 20?C y la temperatura de entrada de nuestra az?car fina es de 35 ?C; de lo cual como resultado de la temperatura del transporte final es de 19 ?C. De lo cual, seg?n datos obtenidos en base a la experiencia, el transporte neum?tico por s? solo logo reducir la temperatura del producto inicial de 40.3?C a 31.1?C obteniendo una eficiencia de enfriamiento del 23%; con nuestra propuesta seg?n los datos arrojados por la simulaci?n logramos reducir la temperatura de la az?car finita inicial de 35?C a 19?C, logrando as? una eficiencia de enfriamiento del 45.7 %.