Desarrollo de planta piloto para la obtenci?n de bioproductos para aplicaci?n en cultivos de inter?s econ?mico operada mediante control programado

dc.contributorAraque de los R?os, Oscar Javier
dc.contributorGarc?a Beltr?n, Olimpo Jos?
dc.creatorUrrego S?nchez, Luis Fabian
dc.date2023-04-27T20:06:56Z
dc.date2023-04-27T20:06:56Z
dc.date2022
dc.date.accessioned2023-08-31T19:14:53Z
dc.date.available2023-08-31T19:14:53Z
dc.identifierUrrego S?nchez, L.F. (2022). Desarrollo de planta piloto para la obtenci?n de bioproductos para aplicaci?n en cultivos de inter?s econ?mico operada mediante control programado . [Tesis Maestr?a, Universidad de Ibagu?]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/3081
dc.identifierhttps://hdl.handle.net/20.500.12313/3081
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8556702
dc.descriptionContiene ilustraciones
dc.descriptionEn el presente trabajo de investigaci?n se dise??, construyo e implemento una planta piloto cuya funci?n principal es la de obtener extractos y bioproductos para su uso en cultivos de inter?s econ?mico. La planta consta de cuatro m?dulos; siendo el primero de ellos el de molienda, por medio del cual se pican las hojas de vegetales en tama?os establecidos; el m?dulo de agitado; el cual implica el uso de dos tanques de 100 litros de capacidad cada uno, dentro del cual se mezclan las hojas molidas con solventes establecidos y se agitan bajo un r?gimen turbulento. Por ?ltimo, se tienen los m?dulos de dosificado y envasado; los cuales se encargan de dosificar determinada cantidad de bioproducto dentro de un envase y luego sellarlo respectivamente. Para la construcci?n de cada uno de estos subsistemas se aplicaron t?cnicas de manufactura tradicionales combinadas con t?cnicas novedosas como la impresi?n 3D. Finalmente, para permitir que el operador pudiese programar y controlar los procesos involucrados se desarroll? una interfaz de usuario donde se pueden visualizar y definir par?metros como velocidad de molienda, tiempo de agitado, velocidad de agitado y volumen dosificado. Utilizando el software de desarrollo de c?digo abierto basado en lenguaje C++ se pudo procesar las se?ales de cada uno de los sensores y sintonizar sus respectivos filtros de media m?vil exponencial.
dc.descriptionIn this research work, a pilot plant was designed, built, and implemented whose main function is to obtain encapsulated extracts and bioproducts for use in crops of economic interest. The plant consists of four modules, the first of which is the grinding module, by means of which the vegetable leaves are chopped into established sizes; the agitation module, which involves the use of two tanks of 100 liters capacity each, in which the ground leaves are mixed with established solvents and agitated under a turbulent regime. Finally, there are the dosing and packaging modules, which oversee dosing a certain amount of bioproduct into a container and then sealing it, respectively. For the construction of each of these subsystems, traditional manufacturing techniques combined with novel techniques such as 3D printing were applied. Finally, to allow the operator to program and control the processes involved, a user interface was developed where parameters such as milling speed, stirring time, stirring speed and dosed volume can be visualized and defined. Using open-source code development software based on C++ language, it was possible to process the signals from each of the sensors and tune their respective exponential moving average filters.
dc.descriptionPregrado
dc.descriptionMagister en Ingenieria de Control
dc.descriptionContenido Tabla de contenido INTRODUCCI?N. 23 OBJETIVOS. 25 CAPITULO 1: ESTADO DEL ARTE. 26 1.1 Antecedentes. 26 1.1.1 Actividad f?ngica en cultivo de Cacao (Theobroma Cacao) y especies de inter?s econ?mico. 26 1.1.2 Especies vegetales y sus propiedades qu?micas. 28 1.1.3 M?todo de extracci?n por solvente. 28 1.2 Molienda o triturado. 28 1.2.1 Tipos de molienda. 28 1.2.2 Molino de martillos. 29 1.3 Agitado o batido. 30 1.3.1 Tipos de agitadores y caracter?sticas. 30 CAP?TULO 2: DISE?O MECANICO DE SUBSISTEMAS. 31 2.1 Dise?o de molino de martillos con criba rotativa. 31 2.1.1 Resiliencia de hojas secas y h?medas. 31 2.1.2 Dise?o de martillos. 36 2.1.3 C?lculo de numero de martillos. 38 2.1.4 Dise?o de porta-martillos. 40 2.1.5 Dise?o de discos. 40 2.1.6 Dise?o eje central. 41 2.1.7 Dise?o de carcasas. 41 2.1.8 Dise?o de porta-cribas. 45 2.1.9 Dise?o de ducto. 47 2.1.10 Selecci?n de actuador el?ctrico y sensores. 48 2.2 Dise?o de agitadores. 51 2.2.1 Dimensionamiento de tanques. 51 2.2.2 Dise?o de agitadores. 52 2.2.3 Dise?o de eje de agitador. 57 2.2.4 Selecci?n de reductor mec?nico. 58 2.3 Dise?o de mecanismo dosificador. 60 2.3.1 Dise?o de v?lvula magn?tica. 60 2.3.2 Selecci?n de actuador el?ctrico. 65 2.3.3 Selecci?n de bomba dosificadora. 68 2.4 Dise?o de mecanismo envasador. 70 2.4.1 Dimensiones de envase a utilizarse. 70 2.4.2 Dise?o de dispensador de tapas. 71 CAP?TULO 3: CONSTRUCCION DE SUBSISTEMAS. 71 3.1 Construcci?n de superestructura. 71 3.1.1 Montaje de perfiler?a en aluminio. 72 3.1.2 Montaje de gabinetes el?ctricos. 73 3.1.3 Montaje de rodachines. 74 3.2 Construcci?n de sistema de molienda. 76 3.2.1 Construcci?n de rotor picador. 76 3.2.2 Construcci?n de sistema multicriba. 76 3.2.3 Construcci?n y montaje de ductos. 78 3.2.4 Montaje de actuador el?ctrico. 78 3.2.5 Calibraci?n de sensor de color TCS3200. 79 3.3 Construcci?n tanques. 81 3.3.1 Construcci?n de tanque superior. 81 3.3.2 Construcci?n de tanque inferior. 83 3.3.3 Construcci?n de v?lvula de control magn?tica. 84 3.4 Construcci?n de envasadora. 85 3.4.1 Construcci?n de banda transportadora. 85 3.4.2 Montaje de dispensador de tapas. 86 3.4.3 Montaje de sistema dosificador. 87 3.4.4 Montaje de sistema de sellado. 87 CAP?TULO 4: UNIDAD DE CONTROL. 89 4.1 Diagramas P&ID. 89 4.1.1 Diagrama P&ID de instrumentaci?n. 89 4.2 Hardware. 89 4.2.1 Controladores. 89 4.2.2 Hardware visual planta-operador. 92 4.2.3 Hardware para el control de se?ales PWM. 93 4.3 Desarrollo de programa de control. 97 4.3.1 Interfaz gr?fica de bioplanta. 97 4.4 Filtro EMA. 103 4.4.1 Sintonizaci?n de filtro se?al sensor MPX5010DP. 104 4.4.2 Sintonizaci?n de filtro se?al sensor IR FC-51. 106 5. CONCLUSIONES. 108 6. DIVULGACION. 109 REFERENCIAS BIBLIOGR?FICAS. 111
dc.format1 CD (167 p?ginas)
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dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rightsAtribuci?n-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBioproductos
dc.subjectProductos naturales
dc.subjectProductos vegetales
dc.subjectExtracci?n fen?lica
dc.subjectExtracci?n
dc.subjectsolventes
dc.subjectTheobroma cacao L
dc.subjectMolienda
dc.subjectAgitacion
dc.subjectDosificado
dc.subjectProcesamiento de se?ales
dc.subjectProgramaci?n
dc.subjectBioproducts
dc.subjectNatural products
dc.subjectVegetable products
dc.subjectPhenolic extraction
dc.titleDesarrollo de planta piloto para la obtenci?n de bioproductos para aplicaci?n en cultivos de inter?s econ?mico operada mediante control programado
dc.typeTrabajo de grado - Maestr?a
dc.typehttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.typehttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.typeText
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dc.typehttp://purl.org/redcol/resource_type/TM
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion


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