Anteproyecto Eduardo

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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA

ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

FACULTAD DE INGENIERIA

POSTGRADO DE CONTROL DE PROCESOS

TRABAJO DE GRADO DE ESPECIALIZACION

PROPUESTA DE REEMPLAZO DE EQUIPOS PARA EL SUMINISTRO DE VAPOR PARA EL SECADO DEL PAPEL Y PARA EL MOVIMIENTO DE LA MAQUINA DE PAPEL

Tutor: Oswaldo Jos Gmez

Autor: Eduardo Navarro

C.I: 8.806.583

CONTENIDO DEL ANTEPROYECTO

INTRODUCCION

CARTOVEN es una planta que pertenece al Grupo Smurfit Cartn de Venezuela, esta ubicada en el sector buena vista, Urbanizacin Santa Elena, Calle el Hatillo, Petare.

Esta planta esta dedicada entre otros a la fabricacin de papel y cartn y cajas de cartn corrugado. La fabricacin de estos productos engloba varios procesos entre los que se encuentra el secado de la hoja del papel o el secado de la pega en las cajas de cartn, los cuales requieren vapor saturado a 80 psig y a 200 psig respectivamente. El vapor se genera en dos calderas a una presin de 200 psig y a una rata de 65.000 lbs/h en total. Para obtener la presin de 80 psig requerida para el secado del papel se utiliza una turbina de vapor con entrada de 200 psig y salida de 80 psig. La energa mecnica producida en la turbina se utiliza para el movimiento de toda la maquina de papel.

En la medida que se va incrementando la produccin, como tambin la variacin de los grados, as mismo se han incrementado los problemas para tener la turbina dentro de los parmetros de diseo. La turbina es una marca TERRY de 350 HP, tipo GA de 4500 rpm la cual es movida con un vapor de 200 psi con temperatura en grados Fahrenheit como se mencion antes y un flujo aproximado de 30.000 Lbs/horas que es suministrado por las caldera. Muchas veces debido a las condiciones requeridas de operacin de la maquina es indispensable votar vapor a la atmsfera.

La turbina requiere atencin de parte de los operadores y de mantenimiento propio o contratado, siendo como es ella requiere cada vez mantenimiento mas frecuente para poder mantener su funcionamiento. Los operadores tienen que ser muy cuidadoso al arrancar este equipo para evitar incidentes o accidentes; tambin se requiere de un buen manejo y uso del vapor de dicha turbina y posteriormente para el secado del papel.

El vapor saturado se produce en dos calderas como se menciono a una presin de 200 psi; este vapor es usado para secado de la pega y formacin de papel corrugado en el proceso de fabricacin de cajas adems de mover la turbina. Las calderas son una BABCOCK & WILCOX (B & W) de presin de diseo de 700 psi y capacidad Lbs/horas de 50.000 y una CYMSA modelo: 700 HP, ao 1992, serial No A-1972 con mxima presin de 21.9 Kgs/cm2 y capacidad de 10.957 Kgs.

Este trabajo se propone el reemplazo de la turbina por un motor de corriente alterna con un variador de frecuencia para control de velocidad. Para esto se deben redisear los sistemas de control de la caldera B&W para que trabaje a 100 psi, y separar la caldera Cymsa que seguir trabajando a 200 psi para suministrar vapor al proceso de corrugado. Con todo esto se espera reducir los costos por consumo de gas natural, al mismo tiempo reducir el costo de mantenimiento, se lograra una operacin ms segura, mas limpia, y con menos ruido.

OBJETIVOS

Reemplazar el sistema de accionamiento de la planta de papel de CARTOVEN Petare de una turbina de vapor a un motor elctrico.

Reinstrumentar una Caldera de Vapor marca Cymsa.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

Estudiar sistema actual de control con el fin de levantar informacin relativa a la forma como funciona.

Recopilar informacin para realizar comparacin entre los distintos motores elctricos, para seleccionar el que mejor se adapte a la necesidad.

Dimensionar el control del motor elctrico

Redisear el sistema de vapor de la caldera marca B&W

Configuracin DCS

Elaborar propuesta de reemplazo de turbina

Reinstrumentar caldera Cymsa

METODOLOGIA

Se establece la metodologa para el desarrollo del trabajo de grado; adems se hace un enlace entre la metodologa aplicable a este trabajo y la metodologa estndar para la realizacin de proyectos de ingeniera utilizada en Cartn de Venezuela.

Se enmarca dentro de la modalidad de Proyecto factible.

Para Proyectos factibles la metodologa en general debe cumplir con las siguientes etapas:

1.- DIAGNOSTICO DE NECESIDADES

2.- FACTIBILIDAD O VIABILIDAD

3.- DISEO DE LA PROPUESTA

4.- VALIDACION DE LA PROPUESTA

5.- EJECUCION O APLICACIN DEL DISEO

6.- EVALUACION DE LA PROPUESTA

1.- DIAGNOSTICO DE NECESIDADES

En esta etapa se hace un levantamiento de la informacin existente con la finalidad de describir el problema que se desea mejorar y las posibles soluciones. Esta etapa tiene a su vez varias etapas como son:

1.1.- Naturaleza de la investigacin. Para el caso del trabajo de grado la investigacin se ubica dentro de la modalidad de Proyecto Factible, debido a que se trata de elaborar una propuesta viable que permite resolver un problema tpico prctico como es el cambio de una turbina por un motor elctrico de CARTOVEN Petare.

1.2.- Escenario o contexto de estudio. El trabajo se llevara a cabo en la planta CARTOVEN Petare del Grupo Smurfit Cartn de Venezuela, especficamente en la planta de corrugado, y mas exactamente en el rea de maquinas como es conocida en la planta.

1.3.- Poblacin y muestra. La poblacin para este caso esta formada por la turbina marca TERRY de 350 hp, las calderas Cymsa y B&W de 200 psi.

1.4.- Tcnicas e instrumentos de recoleccin de datos. Las tcnicas de recoleccin de datos sern entrevistas informales con los operadores y tcnicos de la planta; y la observacin directa sobre las maquinas.

2.- FACTIBILIDAD O VIABILIDAD

En esta etapa se analiza la viabilidad del proyecto o propuesta desde tres puntos de vista: El tcnico, el econmico y el financiero. Desde el punto de vista tcnico la propuesta es viable ya que existe la tecnologa desarrollada y probada para reemplazar la turbina. Desde el punto de vista Econmico la propuesta es viable ya que resuelve un problema que afecta la productividad de la planta, y que en este momento es vital para la planta. Desde el punto de vista financiero la compaa respalda y dispone de los recursos para la implementacin de la propuesta. La factibilidad del proyecto (propuesta) esta completamente establecida.

3.- DISEO DE LA PROPUESTA

Una vez elaborada y analizada la informacin de campo se proceder a la elaboracin del diseo de la propuesta. Se identifica el proyecto, se justifica, se establecen las metas, los objetivos, un plan de ejecucin, etc. Esta etapa es cubierta completamente en la etapa de ingeniera bsica de de la metodologa de ingeniera de proyectos.

4.- VALIDACION DE LA PROPUESTA

Para la validacin de la propuesta se mantendr el sistema existente y en paralelo se instalara el sistema nuevo, con la finalidad de realizar pruebas y verificar que realmente cumplir con los requerimientos exigidos.

5.- EJECUCION O APLICACIN DEL DISEO

Esta etapa se lleva a cabo en las fases de ingeniera de detalles e ingeniera de construccin. Esta tiene dos etapas fundamentales, la primera es donde se planifica y se elaboran los detalles para la implementacin, la segunda es donde se realiza la construccin propiamente dicha. Esta es la etapa que le da cuerpo a la propuesta.

6.- EVALUACION DE LA PROPUESTA

Esta etapa se presenta en el anlisis de los resultados; y bsicamente se revisa de manera crtica el impacto de la propuesta sobre el problema. Aqu se analiza que tanto fueron cubiertos los objetivos planteados y que cosas se pueden mejor todava ms, y es entonces cuando se establece el aporte realizado al conocimiento cientfico.

METODOLOGIA DE INGENIERIA DE PROYECTOS

Se dedica un aparte a este tema ya que el desarrollo de la propuesta o proyecto se realizara bajo este enfoque. La ingeniera de proyectos es una metodologa que se aplica a cualquier proyecto de ingeniera enmarcado en la modalidad de Proyecto Factible. Tiene cinco etapas bien enmarcadas y que una vez cumplidas permiten la implementacin de una propuesta. Las etapas son:

1.- Ingeniera conceptual

En esta etapa se desarrolla el problema con sus causas, y se definen los objetivos y alcance del proyecto, con la informacin recabada en esta etapa se elabora el capitulo del problema. Es en esencia una etapa de investigacin documental ya que se revisan fundamentalmente los manuales de las maquinas; adems de tomar en cuenta la investigacin de campo que dio lugar a la propuesta; el resultado de esta etapa es el informe del proyecto. La informacin de esta etapa es usada para presentar el proyecto a la gerencia. Esta etapa se basa en la investigacin de campo que la precede y permite diagnosticar la situacin anormal.

2.- Ingeniera bsica

En esta etapa se establecen las bases del proyecto y se selecciona el sistema de control a utilizar, tambin se fijan los parmetros para el desarrollo de la estrategia de control; el resultado de esta etapa es el manual del proyecto (memoria descriptiva).

3.- Ingeniera de detalles

En esta etapa se desarrolla la estrategia de control sobre el sistema seleccionado en la etapa anterior. Tambin se elaboran los detalles de instalacin, los diagramas de cableado, y finalmente las especificaciones de construccin que es la actividad que cierra esta etapa. Como puede observarse es la etapa de implementacin de la de la solucin o ejecucin del proyecto.

4.- Construccin

En esta etapa se da forma a la propuesta ya que es aqu donde se ejecutan las partidas descritas en las especificaciones de construccin elaboradas en la etapa previa. Para la realizacin de la instalacin (construccin) se deben establecer las normas internas de Cartn de Venezuela. Esta etapa como la anterior constituye la implementacin de la propuesta.

5.- Puesta en marcha

En esta etapa se realiza el arranque del sistema con la propuesta implementada, en esta etapa se revisan y corrigen los detalles que pueda tener la implementacin. En esta etapa se ajustan los lazos de control, etc.

RESULTADOS ESPERADOS

Reduccin de costos, mantenimiento y operacin

Eliminacin de flujos de aceite y vapor

Reducir los costos de vapor, ya que los costos actuales del gas para producir vapor a 200 psig son ms altos que hacerlo a 100 psig.

Aumento de la eficiencia, confiabilidad, y de la seguridad en la operacin del sistema.

BIBLIOGRAFIA

1. Areas, F. G. (2001). Mitos y errores en la elaboracin e tesis y proyectos de investigacin. (Segunda Edicin). Episteme. Caracas Venezuela.

2. Prez, A. G. (2002). Gua metodolgica para anteproyectos de investigacin. (Primera Edicin). FEDEUPEL. Caracas Venezuela.

3. Universidad Pedaggica Experimental Libertador. (2003). Manual de trabajo de grado de especializacin y maestra y tesis doctorales (Tercera edicin).

4. Ardenson, N. A (1972). Instrumentation for process measurement and control. (Third Edition). Chilton Company Radnor, Pennsylvania.

5. Babcock & Wilcox Company (1960). Manual de la Caldera Babcock & Wilcox. Cleveland, Ohio USA.

6. Peabody Gordon-Piatt (1982). Instruction manual Caldera Cymsa. Kansas USA.

7. The Terry Steam turbine Co. (1970). Instruction Book. Hartford, Conn.

8. Maloney, T. J. (1983). Electrnica industrial, dispositivos y sistemas. Prentice hall Hispanoamericana, S.A. Impreso en Mxico.