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Diseño de un sistema de ventilación para reducir los niveles de temperatura en una nave industrial de extrusión de plásticos

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Título : Diseño de un sistema de ventilación para reducir los niveles de temperatura en una nave industrial de extrusión de plásticos Autor : Socualaya Castillo, Jordan Michael Resumen : En el trabajo de investigación plantea que el diseño de un sistema de ventilación reduce la temperatura dentro de la nave industrial de extrusión de plásticos, y para demostrar la hipótesis se realiza el cálculo de la ganancia de calor por parte de las paredes, el portón, la cubierta, las luminarias, las máquinas y el personal operativo al interior de la nave industrial, en consecuencia, se determina la cantidad de ventiladores para proporcionar el caudal de aire necesario para disminuir la temperatura. El diseño de la investigación es no experimental y transversal, debido a que solo se registrará los datos una única vez en un instante determinado sin manipular las variables, así mismo, es de tipo aplicada, de enfoque cuantitativo y nivel descriptivo correlacional. La ganancia de calor resultante al interior de la nave industrial es de 1,675,652.02 Btu/h, y el caudal es de 248,502.78 m3/h de aire necesario para reducir la temperatura dentro de la nave industrial, luego se selecciona los 6 ventiladores industriales a partir de modelos comerciales que cumplan con el requisito de caudal ya mencionado. Se concluye que el diseño del sistema de ventilación resultó en la implementación de 6 ventiladores modelo HGT-1250, con un caudal de 38,900.00 m3/h de aire por cada ventilador, los cuales provocan la reducción de la temperatura en 2.8ºC en promedio al interior de la nave industrial, como consecuencia de la renovación de todo el volumen de aire caliente.; The research paper proposes that the design of a ventilation system reduces the temperature inside a plastics extrusion facility. To demonstrate this hypothesis, the heat gain generated by the walls, gate, roof, lighting, machinery, and operating personnel inside the facility is calculated. Consequently, the number of fans required to provide the airflow necessary to reduce the temperature is determined. The research design is non-experimental and cross-sectional, as data will only be recorded once at a given time without manipulating the variables. It is also applied, with a quantitative approach and a descriptive correlational level. The resulting heat gain inside the industrial warehouse is 1,675,652.02 Btu/h, and the flow rate is 248,502.78 m3/h of air needed to reduce the temperature inside the industrial warehouse, then the 6 industrial fans are selected from commercial models that meet the aforementioned flow rate requirement. It is concluded that the ventilation system design resulted in the implementation of six HGT-1250 model fans, with a flow rate of 38,900.00 m3/h of air per fan, which reduces the temperature inside the industrial facility by an average of 2.8ºC, as a result of the replacement of the entire volume of hot air.

Mantenimiento basado en el análisis de modos y efectos de falla para mejorar la disponibilidad de una deslaminadora en una refinería de zinc

Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT

Título : Mantenimiento basado en el análisis de modos y efectos de falla para mejorar la disponibilidad de una deslaminadora en una refinería de zinc Autor : Ascencio Palacios, Ronald Ademir Resumen : La presente investigación busca proponer un plan de actividades de mantenimiento mediante la aplicación sistemática de la metodología Análisis de Modos y Efectos de Falla (FMEA), basada en la norma de la Sociedad de Ingenieros de Automoción (SAE) J1739:2002, para incrementar la disponibilidad a un equipo de deslaminado en una refinería de Zinc. La metodología se adaptó para aplicarse en un equipo con 13 años de antigüedad, enfocando el análisis en el nivel de componente. El estudio inicia con el análisis de los datos de parada y aplicando Pareto se identifica que subsistemas de la deslaminadora son los que más fallan. Se identificaron 6 de los 15 subsistemas de la deslaminadora que generaron el 81% de las horas de parada entre marzo y septiembre de 2019. Luego se realizó una revisión de los registros de falla y para cada evento se identificó el componente que falló, su modo y mecanismo de falla, además se agrupan los registros iguales y para cada uno de ellos se tiene la información de horas de parada y número totales de eventos de falla. De igual forma, para cada registro de este listado final se aplicó la metodología FMEA, donde se obtuvo el Numero de Prioridad de Riesgo inicial (NPRi) y se definieron acciones de mantenimiento con los cuales se redujeron los índices de ocurrencia y detección, así como se calculó un número de prioridad de riesgo final (NPRf) que debe ser menor que el NPRi. Se analizaron 190 registros de falla para identificar 38 grupos de modos de falla. La aplicación del plan propuesto usando FMEA determinó la implementación de 73 acciones de mantenimiento, los cuales fueron de los siguientes tipos: 36 acciones preventivas, 21 acciones de mejora (o modificación) y 16 acciones correctivas. Es este trabajo, una herramienta de validación destacada fue el NPR (producto de Severidad (S), Ocurrencia (O) y Detección (D)) utilizado para jerarquizar el riesgo. De los 38 modos de falla identificados, 35 se consideraron inaceptables (NPRi>120) o medianamente aceptables (NPRi>75). Con la implementación de las acciones, 33 modos de falla pasaron a la categoría de aceptables (NPRf<75), lo que demuestra la eficacia de la metodología. El valor de la disponibilidad aumentó de un promedio de 74.96% en 2019 (un mínimo histórico) a 81.87% en 2021 y 82.19% en 2022, superando la meta establecida del 80%. Esto representa un incremento de hasta 7.23% comparando 2019 y 2022. La mejora de los indicadores relacionados con la confiabilidad. El Tiempo Medio Transcurrido Entre Fallas (METBF) aumentó de 14.3 horas a 19.6 horas entre 2019 y 2022, y el Tiempo Medio de Inactividad (MDT) disminuyó de 2.8 horas a 2.2 horas.; The present research aims to propose a maintenance activity plan through the systematic application of the Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) methodology, based on the SAE J1739:2002 standard, to increase the availability of a delaminating machine in a Zinc refinery. The methodology was adapted to be applied to a team with 13 years of operation, focusing the analysis at the component level. The study begins with the analysis of downtime data, and by applying Pareto analysis, the delaminator subsystems that fail the most are identified. Specifically, 6 out of the 15 subsystems of the delaminating machine were identified as generating 81% of the downtime hours between March and September 2019. Subsequently, a review of the failure records was conducted. For each event, the failed component, its mode, and its failure mechanism were identified. Identical records were then grouped, and for each group, the information on downtime hours and the total number of failure events was compiled. Furthermore, the FMEA methodology was applied to each record in this final list, yielding the initial Risk Priority Number (RPNi). Maintenance actions were then defined, which resulted in a reduction of the occurrence and detection indices, and a final Risk Priority Number (RPNf) was calculated, which must be lower than the RPNi. A total of 190 failure records were analyzed to identify 38 groups of failure modes. The application of the proposed plan using FMEA led to the implementation of 73 maintenance actions, categorized as follows: 36 preventive actions, 21 improvement (or modification) actions, and 16 corrective actions. In this work, a highlightable validation tool was the RPN (the product of Severity (S), Occurrence (O), and Detection (D)) used to prioritize risk. Of the 38 identified failure modes, 35 were considered either unacceptable (RPNi > 120) or moderately acceptable (RPNi > 75). Following the implementation of the actions, 33 failure modes transitioned to the acceptable category (RPNf < 75), demonstrating the effectiveness of the methodology. The machine's availability value increased from an average of 74.96% in 2019 (a historical minimum) to 81.87% in 2021 and 82.19% in 2022, thereby exceeding the established goal of 80%. This represents an increase of up to 7.23% when comparing 2019 and 2022. The indicators related to reliability also improved: the Mean Time Between Failures (MTBF) increased from 14.3 hours to 19.6 hours between 2019 and 2022, and the Mean Down Time (MDT) decreased from 2.8 hours to 2.2 hours.

Diseño de una planta solar fotovoltaica conectada a la red en la Facultad de Ingeniería Mecánica : una solución sostenible para reducir costos y emisiones CO2

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Título : Diseño de una planta solar fotovoltaica conectada a la red en la Facultad de Ingeniería Mecánica : una solución sostenible para reducir costos y emisiones CO2 Autor : Azabache Tapia, Walter Jorge Resumen : El papel creciente de las fuentes renovables de energía, en particular la solar fotovoltaica, ha convertido su desarrollo en un aspecto fundamental para el futuro energético de nuestra civilización. El presente trabajo tiene como objetivo justificar la necesidad de modificar la matriz eléctrica de la Facultad de Ingeniería Mecánica en el marco de la transición energética hacia fuentes renovables. Debido a la naturaleza de las variables estudiadas, la investigación adoptó un enfoque cuantitativo, lo que permitió analizar la relación entre ellas. Se empleó un diseño experimental que posibilitó la manipulación de los parámetros electromecánicos de los principales componentes de la planta (módulos, inversores, cableado, sistemas de protección, monitoreo y control), así como otros elementos propios del diseño. Asimismo, se verificó la disponibilidad de los recursos necesarios para la implementación de una planta solar fotovoltaica (PSFV) en la facultad, considerando la compatibilidad de su infraestructura con los requerimientos de instalación, lo que evidencia la necesidad urgente de desarrollar políticas de eficiencia energética en las que el uso de sistemas automatizados inteligentes desempeñe un papel determinante. Finalmente, se hace un estudio Económico Financiero que demuestra la viabilidad del proyecto en escenarios diversos como incentivos fiscales, financiamiento externo y uso de baterías.; The growing role of renewable energy sources, particularly solar photovoltaics, has made their development a fundamental aspect for the energy future of our civilization. This work aims to justify the need to modify the electrical grid of the Faculty of Mechanical Engineering within the framework of the energy transition toward renewable sources. Due to the nature of the variables studied, the research adopted a quantitative approach, which allowed for the analysis of the relationship between them. An experimental design was used that enabled the manipulation of the electromechanical parameters of the plant's main components (modules, inverters, wiring, protection, monitoring, and control systems), as well as other design elements. Likewise, the availability of the necessary resources for the implementation of a solar photovoltaic plant (PSFV) at the faculty was verified, considering the compatibility of its infrastructure with the installation requirements. This highlights the urgent need to develop energy efficiency policies in which the use of intelligent automated systems plays a decisive role. Finally, an economic and financial study is conducted to demonstrate the project's viability under various scenarios, including tax incentives, external financing, and battery use.

Diseño de un nuevo alimentador en 22 kV para mejorar la caída de tensión conforme a la NTCSER en el sistema eléctrico Lircay - Acobamba Huancavelica

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Título : Diseño de un nuevo alimentador en 22 kV para mejorar la caída de tensión conforme a la NTCSER en el sistema eléctrico Lircay - Acobamba Huancavelica Autor : Celis Dávila, Carlos Jesús Resumen : El presente trabajo se desarrolla con la finalidad de mejorar la caída de tensión del sistema eléctrico Lircay-Acobamba en el departamento de Huancavelica, diseñando un nuevo alimentador A4124NU en 22 kV. En primer lugar, se realizó un diagnóstico de la caída de tensión de los diferentes centros poblados que abarca el alimentador A4124, donde se observa que la caída de tensión que oscila entre 10% y 20% en diferentes centros poblados que se contrapone a la Norma Técnica de Calidad de Servicios Eléctricos Rurales que manifiesta que debe ser hasta 6% en media tensión. Se evalúa la implementación del alimentador en un horizonte de 20 años, además de evaluar 4 contingencias en el último año de evaluación del horizonte considerado (2044). Los resultados muestran que con el alimentador A4124NU la caída de tensión mejora lo suficiente para cumplir con la Norma Técnica de Calidad de Servicios Eléctricos Rurales, que indica que debe ser menor a 6%, lo cual se cumple en todos los ramales de los centros poblados estudiados, en los 10 años iniciales del horizonte considerado, sin ningún otro equipo adicional. Para el correcto funcionamiento en los últimos 10 años del horizonte considerado y según el análisis de contingencia se propone la instalación en el año 10 (2034) de un banco de reguladores de tensión-BRT en Huayllay Chico, y un banco de condensadores fijo- BCF de 300 kVAR, en Lircay y en Ccochaccasa y al año 15 (2039) un banco de condensadores fijo de 150 kVAR.; The present thesis is developed with the purpose of improving the voltage drop of the Lircay–Acobamba electrical system in the department of Huancavelica by designing a new 22 kV feeder, A4124NU. First, a diagnostic assessment was carried out regarding the voltage drop in the different population centers supplied by the A4124 feeder. The results show voltage drop values ranging from 10% to 20% in several localities, which contradict the Rural Electric Service Quality Technical Standard (NTCSER), which establishes that voltage drop in medium-voltage networks must not exceed 6%. The implementation of the new feeder is evaluated over a 20-year planning horizon, along with the assessment of four contingencies in the final year considered (2044). The results show that with the A4124NU feeder, the voltage drop is sufficiently improved to comply with the Rural Electric Service Quality Technical Standard, which requires that voltage drop remain below 6%. This condition is met across all branches supplying the studied population centers during the first 10 years of the planning horizon, without the need for additional equipment. For proper operation in the last 10 years of the planning horizon, and based on contingency analysis, the installation in year 10 (2034) of a voltage regulator bank (BRT) in Huayllay Chico is proposed, along with a 300 kVAR fixed capacitor bank (FCB) in Lircay and Ccochaccasa, and in year 15 (2039) an additional 150 kVAR fixed capacitor bank.