Desarrollo de una herramienta informática para aplicación en balances de masa y energía en el horno rotativo de la Planta Guapán-UCEM
El objetivo de este trabajo es promover en el personal técnico del área de Producción de la Planta de cemento Guapán de la Unión Cementera Nacional la realización periódica o permanente de balances de masa y energía en el sistema Pre-calentador-horno- enfriador, contando con la ayuda de una her...
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2015
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| author | Zhindón Martínez, Pedro David |
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| description | El objetivo de este trabajo es promover en el personal técnico del área de Producción de la Planta de cemento Guapán de la Unión Cementera Nacional la realización periódica o permanente de balances de masa y energía en el sistema Pre-calentador-horno- enfriador, contando con la ayuda de una herramienta informática que ha sido desarrollada en Matlab ® para facilitar el cálculo y obtención de resultados de los balances térmicos que siempre se deben realizar en el horno-reactor rotativo de clinker a fin de evaluar su funcionamiento y eficiencia operativa.
Primero, se describe el marco teórico conceptual del proceso de fabricación de clinker, componente base del cemento, luego se detalla la metodología a seguir para efectuar las mediciones, obtener los datos de campo y control central de las variables y parámetros de operación del sistema precalentador - horno rotativo – enfriador y finalmente se explica la forma de realizar los cálculos y los resultados que se obtienen con la ayuda del uso de la herramienta informática desarrollada.
Este trabajo intenta detallarde manera simple y entendible las corrientes de entrada y salida de masa y energía que existen en el sistema del horno rotativo, se aplica una notación estándar que puede aplicar el personal operativo de la Planta Guapán para el registro y comprensión de todos los datos de entrada y salida queintervienen en la realización práctica del balance energético y también explica las formas de cálculo para la determinación de las variables no conocidas.
Una vez determinada la manera de obtener los datos y los cálculos a los que estos serán sometidos, se procedió a desarrollar la herramienta informática, en la que se introducen los datos de entradapara que el programa realice los cálculos, este programa también cuenta con una función que permite realizar la gráfica del diagrama de Sankey, que resume e interpreta los resultados del balance, así mismo, el programa es capaz de almacenar los resultados obtenidos cuantas veces se realice el balance y se constituyan en una base de referencia y tendencia histórica de la eficiencia energética con la que ha operado la planta.
Finalizado el balance, se deben registrar las observaciones que se crean pertinentes con respecto a interpretar sus resultados, para establecer las recomendaciones pertinentes y se intentela mejora continua en las instalaciones y la manera óptima de operar el conjunto del sistema para conseguir el propósito final de mejorar el rendimiento productivo del horno y de hacer el uso más eficiente posible de la energía térmica que consume el proceso, es decir, producir la mayor cantidad de clinker con el menor consumo posible de combustible medido en kilocalorías de combustible por kilogramos de clinker producido. |
| format | bachelorThesis |
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| institution | Universidad de Cuenca |
| language | spa |
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| spelling | oai:dspace.ucuenca.edu.ec:123456789-218502020-08-03T15:59:19Z Desarrollo de una herramienta informática para aplicación en balances de masa y energía en el horno rotativo de la Planta Guapán-UCEM Zhindón Martínez, Pedro David Lloret Orellana, Víctor Fernando Horno Rotativo Masa Y Energia Clinkerizacion Ingenieria Quimica Planta De Cemento El objetivo de este trabajo es promover en el personal técnico del área de Producción de la Planta de cemento Guapán de la Unión Cementera Nacional la realización periódica o permanente de balances de masa y energía en el sistema Pre-calentador-horno- enfriador, contando con la ayuda de una herramienta informática que ha sido desarrollada en Matlab ® para facilitar el cálculo y obtención de resultados de los balances térmicos que siempre se deben realizar en el horno-reactor rotativo de clinker a fin de evaluar su funcionamiento y eficiencia operativa. Primero, se describe el marco teórico conceptual del proceso de fabricación de clinker, componente base del cemento, luego se detalla la metodología a seguir para efectuar las mediciones, obtener los datos de campo y control central de las variables y parámetros de operación del sistema precalentador - horno rotativo – enfriador y finalmente se explica la forma de realizar los cálculos y los resultados que se obtienen con la ayuda del uso de la herramienta informática desarrollada. Este trabajo intenta detallarde manera simple y entendible las corrientes de entrada y salida de masa y energía que existen en el sistema del horno rotativo, se aplica una notación estándar que puede aplicar el personal operativo de la Planta Guapán para el registro y comprensión de todos los datos de entrada y salida queintervienen en la realización práctica del balance energético y también explica las formas de cálculo para la determinación de las variables no conocidas. Una vez determinada la manera de obtener los datos y los cálculos a los que estos serán sometidos, se procedió a desarrollar la herramienta informática, en la que se introducen los datos de entradapara que el programa realice los cálculos, este programa también cuenta con una función que permite realizar la gráfica del diagrama de Sankey, que resume e interpreta los resultados del balance, así mismo, el programa es capaz de almacenar los resultados obtenidos cuantas veces se realice el balance y se constituyan en una base de referencia y tendencia histórica de la eficiencia energética con la que ha operado la planta. Finalizado el balance, se deben registrar las observaciones que se crean pertinentes con respecto a interpretar sus resultados, para establecer las recomendaciones pertinentes y se intentela mejora continua en las instalaciones y la manera óptima de operar el conjunto del sistema para conseguir el propósito final de mejorar el rendimiento productivo del horno y de hacer el uso más eficiente posible de la energía térmica que consume el proceso, es decir, producir la mayor cantidad de clinker con el menor consumo posible de combustible medido en kilocalorías de combustible por kilogramos de clinker producido. The objective of this work is to promoteto the technical personal of the area of Production of the plant of cement Guapán of the “Unión Cementera Nacional”, the realization of periodic or permanent balances of mass and energy on the Pre-heater-kiln – cooler system, counting with the help of an informatics tool that has been developed in Matlab to make the calculus easier and the obtaining of results for the heat balances, that should always be done on the kiln-reactor of clinker to evaluate its performance and operative efficiency. First, it’s described the conceptual theoretical framework of the process of kiln production manufacturing, base component of the kiln, and then the methodology to follow to take the measurements, obtaining the field data and central control of the variables and operation parameters of the pre-heater-rotative kiln-cooler system and finally it is explained how to make the calculus and the obtained results with the help of the developed informatics tool. This work attempts to detail simply and understandable the inflows and outflows of mass and energy that exist in the rotative kiln system, it is applied a standard notation that the operative personal of the plant Guapán can apply for the register and the comprehension of every input and output that intervene in the practical realization of the energy balance and also explains how to calculate the determination of not known variables. Once determinated how to obtain the data and calculus, which they are going to be submitted, we proceeded to develop an informatics tool, in which the inputs are introduced for the program to make the calculus, this program also counts with a function that allows to make a Sankey graphic, that resumes and interprets the results of the balance, as well as the program is able to store the results obtained as many times as the balance is done and those will be a reference base and a historical tendency of the energetic efficiency with which the plant has operated. When the balance is over, the necessary observations should be registered with respect to the interpretation of results, to establish the pertinent recommendations and try the continuous improve in the installations and the optimal way to operate the system to get the final purpose of improving the productive yield of the kiln and to have a more efficient use of thermal energy that the process consumes, this is to say, to produce as much clinker with the lowest consume of fuel, measured in kcal of fuel per kg of clinker produced. Ingeniero Químico Cuenca 2015-05-19T13:10:06Z 2015-05-19T13:10:06Z 2015 bachelorThesis http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/21850 spa TQ;453 openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/ application/pdf application/pdf application/pdf application/pdf application/pdf application/pdf |
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