Presentacion Rangel (CORREGIDO)

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE COATZACOALCOS.

SEPARADOR DE PRODUCTOS Y AHORRADOR ENERGETICO EN PROCESOS INDUSTRIALES.

Integrantes:

Álvarez Espinoza Arturo. Vázquez Ramírez Luis Angel. Villalobos Soto José Carlos.

Docente:Ing. Felipe Arturo Rangel Cardoza.

Coatzacoalcos, Veracruz a 18 de Marzo de 2016.

ANTEPROYECTO Página 1

RESUMEN.

El presente proyecto consiste en elaborar un prototipo que contribuya principalmente a reducir la gran demanda de consumo de energía eléctrica en las areas de producción, como comestibles, eléctricos y electrónicos entre otros en el sector industrial. Algunas de las causas de este problema es la baja condicion en sistema de control en el proceso e infraestructura en el area, que si bien son eficientes en cuanto a los protocolos requeridos se pueden mejorar reemplazando este por un sistema automatizado.

A traves de implementacion de un Controlador Logico Programable “PLC’ (por sus siglas en ingles) cambiara el proceso mayormente operado por el factor humano a un sistema de control automatizado, tambien capacitación al personal previsto para operar el area, se espera reducir altos costes que se han generado tanto en energia electrica así como en tiempo y eficiencia y a la vez reducir el impacto ambiental que estos procesos han generado.

INTRODUCCION.

Los distintos elementos que se implementaran para llevar acabo la automatización con el prototipo, a lo cual en el final del proceso se busca separar los productos de acuerdo a las especificaciones como son: medidas, peso, estructura esto de acuerdo a la demanda.

Cabe mencionar que el proceso está siendo automatizado, al hablar de la mejora o actualización (automatización), se determinara el control de la energía eléctrica la cual, hará funcionar el proceso correctamente y asi disminuir los costos por consumo eléctrico, aumentar la eficiencia, reducir costes del factor humano, reducir el impacto ambiental.

Al hablar del ahorro de energía se trata de desenergizar los procesos o el proceso que ya no seguirá operando, por medio de sensores que monitoricen los puntos de trabajo.

A todo proceso que tenga una mejora significativa que sea capaz de tomar decisiones secundarias y no ser monitoreada por personal humano que pueda cambiar la tarea del proceso, es una forma de automatizar un proceso.


ANTECEDENTES.

Las primeras cintas transportadoras que se conocieron fueron empleadas para el transporte de carbón y materiales de la industria minera. El transporte de material mediante cintas transportadoras, data de aproximadamente el año 1795. La mayoría de estas tempranas instalaciones se realizaban sobre terrenos relativamente plano, así como en cortas distancias.

El primer sistema de cinta transportadora era muy primitivo y consistía en una cinta de cuero, lona, o cinta de goma que se deslizaba por una tabla de madera plana o cóncava. Este tipo de sistema no fue calificado como exitoso, pero proporciono un incentivo a los ingenieros para considerar los transportadores como un rápido, económico y seguro método para mover grandes volúmenes de material de un lugar a otro.

Durante los años 20, las instalaciones de la compañía H. C. Frick, demostraron que los transportadores de cinta podían trabajar sin ningún problema en largas distancias. Estas instalaciones se realizaron bajo tierra, desde una mina recorriendo casi 8 kilómetros. La cinta transportadora consistía de múltiples pliegues de algodón de pato recubierta de goma natural, que eran los únicos materiales utilizados en esos tiempos para su fabricación. En 1913, Henry Ford introdujo la cadena de montaje basada en cintas transportadoras en las fábricas de producción de la Ford Motor Company.

Durante la Segunda Guerra Mundial, los componentes naturales de los transportadores se volvieron muy escasos, permitiendo que la industria de goma se volcara en crear materiales sintéticos que reemplazaran a los naturales. Desde entonces se han desarrollado muchos materiales para aplicaciones muy concretas dentro de la industria, como las bandas con aditivo antimicrobianos para la industria de la alimentación o las bandas con características resistentes para altas temperaturas.

Las cintas transportadoras han sido usadas desde el siglo XIX. En 1901, Sandvik inventó y comenzó la producción de cintas transportadoras de acero.


Una c in ta t ranspor tadora o t ranspor tadora de banda es un sistema de transporte continuo formado por una banda continua que se mueve entre dos tambores.

Por lo general, la banda es arrastrada por la fricción de sus tambores, que a la vez este es accionado por su motor. Esta fricción es la resultante de la aplicación de una tensión a la banda transportadora, habitualmente mediante un mecanismo tensor por husillo o tornillo tensor. El otro tambor suele girar libre, sin ningún tipo de accionamiento, y su función es servir de retorno a la banda. La banda es soportada por rodillos entre los dos tambores. Denominados rodillos de soporte.

Debido al movimiento de la banda el material depositado sobre la banda es transportado hacia el tambor de accionamiento donde la banda gira y da la vuelta en sentido contrario. En esta zona el material depositado sobre la banda es vertido fuera de la misma debido a la acción de la gravedad y/o de la inercia.

Las cintas transportadoras se usan principalmente para transportar materiales granulados, agrícolas e industriales, tales como cereales, carbón, minerales, etcétera, aunque también se pueden usar para transportar personas en recintos cerrados (por ejemplo, en grandes hospitales y ciudades sanitarias).

A menudo para cargar o descargar buques cargueros o camiones. Para transportar material por terreno inclinado se usan unas secciones llamadas cintas elevadoras. Existe una amplia variedad de cintas transportadoras, que difieren en su modo de funcionamiento, medio y dirección de transporte, incluyendo transportadores de tornillo, los sistemas de suelo móvil, que usan planchas oscilantes para mover la carga, y transportadores de rodillo, que usan una serie de rodillos móviles para transportar cajas o pales.


Las cintas transportadoras ligeras, se usan como componentes en las cadenas de montaje, como extracción en procesos de fabricación, como enlacé y fundamentalmente como ayuda en el transporte de cargas. Asimismo son utilizadas en distribución y almacenaje automatizados.


MARCO TEORICO.

Componentes de una banda transportadora: rodillos y soportes.

Generalidades de los rodillos.

Los rodillos son uno de los componentes principales de una cinta transportadora, y de su calidad depende en gran medida el buen funcionamiento de la misma. Si el giro de los mismos no es bueno, además de aumentar la fricción y por tanto el consumo de energía, también se producen desgastes de recubrimientos de la banda, con la consiguiente reducción de la vida de la misma. La separación entre rodillos se establece en función de la anchura de la banda y de la densidad del material transportado.

Funciones de los rodillos.

Las funciones a cumplir son principalmente tres:

1. Soportar la banda y el material a transportar por la misma en el ramal superior, y soportar la banda en el ramal inferior; los rodillos del ramal superior situados en la zona de carga, deben soportar además el impacto producido por la caída del material.

2. Contribuir al centrado de la banda, por razones diversas la banda está sometida a diferentes fuerzas que tienden a decentarla de su posición recta ideal. El centrado de la misma se logra en parte mediante la adecuada disposición de los rodillos, tanto portantes como de retorno.

3. Ayudar a la limpieza de la banda ,aunque la banda es limpiada por los rascadores, cuando el material es pegajoso pueden quedar adheridos restos del mismo, que al entrar en contacto con los rodillos inferiores pueden originar desvíos de la misma; para facilitar el desprendimiento de este material se emplean rodillos con discos de goma (rodillos autolimpiadores).


Tipos de rodillos.

Rodillos de Alineación: sirven para alinear la banda dentro de la propia instalación.

Rodillos de impacto: recubiertos de discos de goma para absorber los golpes provocados por la caída de bloques en las tolvas de recepción.

Rodillos de retorno: los cuales están formados con discos de goma.


Rodillo cilíndrico: con la superficie exterior lisa, tal como la obtenida mediante el empleo de tubos de acero, es el más empleado.

Rodillo cilíndrico con aros de goma: son adecuados para soportar los fuertes impactos del material en las zonas de carga, mientras que si se montan en los rodillos de retorno, deben ser adecuados para facilitar la limpieza de la banda.


Tambores.

¿Qué son los tambores?

Los tambores están constituidos por un eje de acero, siendo el material del envolvente acero suave y los discos, ya sea de acero suave o acero moldeado.

La determinación de los diámetros del tambor depende del tipo de banda empleado, el espesor de las bandas o el diámetro del cable de acero, según sea el caso; a su vez estos espesores o diámetros dependen de la tensión máxima en la banda. Por lo tanto el diámetro exterior depende de la tensión en la banda.

Componentes principales.

Envolvente cilíndrica y discos laterales, formando un solo cuerpo.

Eje.

Elementos de Unión.

Recubrimientos.


Tipos de tambores y sus funciones.

Desde el punto de vista de las funciones a desempeñar, haremos dos grandes grupos:

Tambores NO MOTRICES, los cuales realizan la función de cambio de trayectoria de la banda y las cuales pueden dividirse en (Reenvió, Tensores, Desvió, Presión).

Tambores MOTRICES, que transmiten la fuerza tangencial a la banda.

Dependiendo de la magnitud de la tensión:

Tambores Tipo A: Tambores motrices de alta tensión de la banda, con ángulo abrazado mayor de 30° (tambores motrices).

Tambores Tipo B: Tambores en zona de baja tensión con ángulo abrazado mayor de 30° (tambores de cola).

Tambores Tipo C: Tambores con ángulo abrazado menor de 30° (tambores de desvió).

Tensores y funcionamiento.


Los Dispositivos de tensado cumplen las siguientes funciones:

Lograr el adecuado contacto entre la banda y el tambor motriz. Evitar derrames de material en las proximidades de los puntos de carga,

motivados por falta de tensión en la banda. Compensar las variaciones de longitud producidas en la banda, estas

variaciones son debidas a cambios de tensión en la banda. Mantener la tensión adecuada en el ramal de retorno durante el arranque.

Tipos de tensores.

Se clasifican en:

a) Por su forma constructiva: De lazo sencillo y de lazo múltiple.

b) Por la forma de aplicar la fuerza tensora: Automática y Fija.

c) Por el equipo mecánico que aplica la fuerza:

Gravedad.


Husillo. Cabrestante manual fijo. Cabrestante eléctrico fijo. Cabrestante eléctrico automático.

Por la situación del equipo de tensado: En cabeza y en cola.

No todas las posibilidades de combinación entre los aspectos o formas anteriores se presentan en la práctica; los más utilizados son el tensor Automático y Fijo.


OBJETIVOS.

Objetivo General.

Realizar análisis de las diferentes áreas del proceso a automatizar, con esto determinar, especificar y desarrolar el plan de acción a aplicar para la automatización de las areas. De alguna forma buscar el mejor resultado a bajo costo y de buena calidad para no generar inversiones que puedan resulten erróneas y generen perdidas.

Para este proyecto se pretende como resultado llegar a hacer un prototipo de nueva generación. Automatizando o actualizando algún proceso industrial.

Presentando nuevas mejoras a los sistemas tales como:

Ahorro de energía.

Inversiones recuperables para la mejora (sensores, motores o etc.).

Elevar la producción a menor costo.

Disminuir el impacto ambiental.

Disminuir los costos de factor humano.

Objetivo Especifico.

Con ayuda del análisis, estudio y cotización de equipos electrónicos a utilizar se pretende realizar un adecuado resultado de automatización, para determinar los equipos y sistema convenientes a utilizar en la automatización del proceso.

Automatizar un área de proceso, para realizar mejoras para reducir el costo de proceso, y ahorrar en gran cantidad la energía, entre otros costos.

Para realizar las mejoras de hará uso de:

Sensores.


Motores. PLC. Métodos de cableados correctos.


METODOLOGIA.

Investigar sobre los diferentes métodos para resolver el problema, posibles métodos podrían haber varios, pero solo un método seria el factible.

I. Implicará el uso de sensores, para detectar las etapas del proceso en las cuales debe trabajar para su correcto funcionamiento, tal cual es para el sistema de ahorro de energía y estos sensores serán utilizados igualmente para llegar a una mejor selección de materiales, para realizar un buen proceso de calidad y teniendo sobretodo un buen control del proceso.

II. Se implicara el uso de motores, estos serán seleccionados de acuerdo al proceso que se realizara de automatización. Existe una diversidad de diferentes motores que se fabrican en el mercado que pueden ser usados para el uso específico de proceso a controlar o utilizar.

III. Realizar una buena selección de materiales para la banda transportadora. Existen

diversos materiales que se utilizan para realizar las bandas y se debe hacer un análisis antes de elaborar la banda que automatizara el proceso.


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