Trabajo de grado - Pregrado
Cálculo y diseño de horno de tres cámaras independientes para el secado de partes activas de transformadores de distribución en la empresa HITACHI ENERGY DE COLOMBIA LTDA
Registro en:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereira
Autor
Herrera Marín , Jorge Hernan
Institución
Resumen
Se conoce como horno el equipo térmico en el que se produce y aprovecha la energía en forma de calor para calentar una materia que ha de sufrir alguna transformación química. En las instalaciones de la empresa HITACHI ENERGY en Dosquebradas se requiere la compra de un horno industrial de secado a gas natural con tecnología a punto para satisfacer las necesidades de producción, mejorar la calidad y tiempos de procesos en la deshumidificación de las partes activas de los transformadores de distribución. Para ello, se llevarán a cabo actividades de medición, diseño, cálculo y socializaciones con fabricantes nacionales expertos en el campo de hornos industriales para posteriormente recibir la oferta comercial del proyecto. The thermal equipment in which energy is produced and used in the form of heat to heat a material that has to undergo some chemical transformation is known as an oven. In the facilities of the company HITACHI ENERGY in Dosquebradas, the purchase of an industrial natural gas drying oven with ready technology is required to meet the production needs, improve the quality and process times in the dehumidification of the active parts of the distribution transformers. For this, measurement, design, calculation and socialization activities will be carried out with expert national manufacturers in the field of industrial ovens to later receive the commercial offer of the project. Pregrado Ingeniero(a) Mecánico(a) TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE ILUSTRACIONES....................................................................................................... 9
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 10
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................................... 12
OBJETIVOS ................................................................................................................................... 13
Objetivo general .......................................................................................................................... 13
Objetivos específicos .................................................................................................................. 13
1. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA .......................................................................................... 14
1.1 Contexto Interno.................................................................................................................... 14
1.2 Valores corporativos ............................................................................................................. 14
1.3 Políticas empresariales.......................................................................................................... 16
1.3.1 Política de seguridad....................................................................................................... 16
1.3.2 Política de cero tolerancias al consumo de sustancias psicoactivas............................... 16
1.3.3 Política de calidad........................................................................................................... 17
5
2. marco referencial ........................................................................................................................ 18
2.1 El horno de secado ................................................................................................................ 18
2.2 Tipos de hornos industriales de secado según su fuente de energía ..................................... 18
2.3 Métodos más comunes para el secado de transformadores................................................... 19
2.4 Pruebas eléctricas de transformadores.................................................................................. 19
2.5 Humedad ............................................................................................................................... 20
2.6 Parte activa ............................................................................................................................ 20
2.7 Proceso de secado de partes activas...................................................................................... 21
3. Tiempos de secado...................................................................................................................... 21
3.1 Ensamble de la parte activa y preparación para el secado .................................................... 23
4. Descripción de máquinas y equipos............................................................................................ 24
4.1 Horno 1.................................................................................................................................. 24
4.2 Variables técnicas del horno 1 .............................................................................................. 26
4.3 Conveyor interno................................................................................................................... 28
6
4.4 Conveyor externo .................................................................................................................. 30
5. Especificaciones para el horno.................................................................................................... 31
5.1 Descripción general del horno .............................................................................................. 31
5.2 Requerimientos del proceso .................................................................................................. 31
5.3 Especificaciones.................................................................................................................... 32
5.3.1 Especificaciones del horno............................................................................................. 32
5.3.2 Estructura........................................................................................................................ 32
5.3.3 Cubierta .......................................................................................................................... 32
5.3.4 Puertas del horno ............................................................................................................ 32
5.3.5 Quemadores.................................................................................................................... 33
5.3.6 Intercambiador................................................................................................................ 33
5.3.7 Aislamiento del horno .................................................................................................... 33
5.3.8 Sistema de recirculación del aire.................................................................................... 33
5.3.9 Difusores ........................................................................................................................ 34
7
5.3.10 Temperatura de horneado............................................................................................. 34
5.3.11 Temperatura del horno inactivo/espera ........................................................................ 34
5.3.12 Distribución del horno.................................................................................................. 35
5.3.13 Ductos de salida (chimeneas)....................................................................................... 36
5.3.14 Controles inteligentes................................................................................................... 36
5.3.15 Movimiento de la carga (Automatización)................................................................... 37
5.3.16 Lógica de automatización............................................................................................. 39
5.3.17 Algoritmo de movimiento ............................................................................................ 39
5.4 Equipos para el movimiento de la carga y descarga ............................................................. 40
5.4.1 Carros de rodillos de carga y descarga........................................................................... 40
5.4.2 Motor para conveyor internos ........................................................................................ 41
5.4.3 Rodillos .......................................................................................................................... 41
6. PRODUCCIÓN........................................................................................................................... 42
7. Ubicación, espacio y dimensiones.............................................................................................. 42
7.1 Instalación ............................................................................................................................. 42
7.2 Espacio .................................................................................................................................. 42
7.3 Dimensiones exteriores......................................................................................................... 43
8. Capacidades ................................................................................................................................ 43
9. Diseño estructural en SolidWorks .............................................................................................. 44
10. CONCLUSIONES .................................................................................................................... 45
AGRADECIMIENTOs................................................................................................................... 46
Bibliografía ..................................................................................................................................... 47
ANEXOS ........................................................................................................................................ 48