Cálculo y simulación de la transferencia de calor en un molde de inyeccion para tapas de polipropileno en Tecnoplast S.A.S
Los procesos de inyección de polímeros implican altos consumos energéticos tanto en el proceso de transferencia de calor al polímero para modificar su estado como para el sistema de refrigeración del molde, por tanto, esto los convierte en procesos susceptibles a análisis de eficiencia. La empresa T...
- Autores:
-
Almeida Osorio, Viviana Andrea
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2017
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
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- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10614/10302
- Palabra clave:
- Ingeniería Mecánica
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Moldeo por inyección de plásticos
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Método de elementos finitos
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Los procesos de inyección de polímeros implican altos consumos energéticos tanto en el proceso de transferencia de calor al polímero para modificar su estado como para el sistema de refrigeración del molde, por tanto, esto los convierte en procesos susceptibles a análisis de eficiencia. La empresa TECNOPLAST S.A.S cuenta en su planta de producción con 26 inyectoras, 24 de tipo hidráulico y 2 de tipo eléctrico para las cuales no se ha caracterizado: La carga térmica que el sistema de refrigeración debe extraer de los moldes de inyección, el caudal del fluido refrigerante que circula por las cavidades, velocidad y presión del circuito de refrigeración, entre otros parámetros relevantes de operación. Con base en la necesidad de caracterizar el sistema de refrigeración de uno de sus procesos de inyección que produce tapas de polipropileno homo polímero (PPH), este trabajo presenta resultados experimentales, calculados y simulados de los parámetros anteriormente mencionados y de aquellos parámetros que resultan relevantes en el proceso de transferencia de calor entre el molde de inyección y el sistema de refrigeración del mismo. Los resultados presentados caracterizan las condiciones actuales de operación del sistema en la planta y muestran cálculos y simulaciones de otras posibles configuraciones para el sistema de refrigeración. En particular, se establecen los parámetros reales de operación en la planta y se obtienen resultados calculados tales como: la diferencia de temperatura del fluido refrigerante entre la entrada y la salida del molde de inyección, caudal del circuito de refrigeración, carga térmica por ciclo que debe ser extraída del molde de inyección en el proceso de inyección de una tapa comercial de PPH. Se presenta la simulación del proceso de transferencia de calor en Ansys CFX de un circuito de refrigeración de la placa que contiene las cavidades del molde con base en los valores promedio de los parámetros reales de operación medidos en el equipo y finalmente se proponen cambios en el sistema de refrigeración del molde con base en los resultados obtenidos en la modelación y simulación efectuada |
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Sánchez Cano, Robertvirtual::4608-1Almeida Osorio, Viviana Andreaab4b9f8bc2b3c30ec899c7805328f8ce-1IIngeniero Mecánico2018-09-07T17:59:49Z2018-09-07T17:59:49Z2017-10-02http://hdl.handle.net/10614/10302Los procesos de inyección de polímeros implican altos consumos energéticos tanto en el proceso de transferencia de calor al polímero para modificar su estado como para el sistema de refrigeración del molde, por tanto, esto los convierte en procesos susceptibles a análisis de eficiencia. La empresa TECNOPLAST S.A.S cuenta en su planta de producción con 26 inyectoras, 24 de tipo hidráulico y 2 de tipo eléctrico para las cuales no se ha caracterizado: La carga térmica que el sistema de refrigeración debe extraer de los moldes de inyección, el caudal del fluido refrigerante que circula por las cavidades, velocidad y presión del circuito de refrigeración, entre otros parámetros relevantes de operación. Con base en la necesidad de caracterizar el sistema de refrigeración de uno de sus procesos de inyección que produce tapas de polipropileno homo polímero (PPH), este trabajo presenta resultados experimentales, calculados y simulados de los parámetros anteriormente mencionados y de aquellos parámetros que resultan relevantes en el proceso de transferencia de calor entre el molde de inyección y el sistema de refrigeración del mismo. Los resultados presentados caracterizan las condiciones actuales de operación del sistema en la planta y muestran cálculos y simulaciones de otras posibles configuraciones para el sistema de refrigeración. En particular, se establecen los parámetros reales de operación en la planta y se obtienen resultados calculados tales como: la diferencia de temperatura del fluido refrigerante entre la entrada y la salida del molde de inyección, caudal del circuito de refrigeración, carga térmica por ciclo que debe ser extraída del molde de inyección en el proceso de inyección de una tapa comercial de PPH. Se presenta la simulación del proceso de transferencia de calor en Ansys CFX de un circuito de refrigeración de la placa que contiene las cavidades del molde con base en los valores promedio de los parámetros reales de operación medidos en el equipo y finalmente se proponen cambios en el sistema de refrigeración del molde con base en los resultados obtenidos en la modelación y simulación efectuadaPolymer injection processes involve high energy consumption both in the process of heat transfer to the polymer to modify its state and for the cooling system of the mold, therefore, this makes them susceptible to efficiency analysis. The company TECNOPLAST SAS has in its production plant with 26 injectors, 24 of hydraulic type and 2 of electrical type for which it has not been characterized: The thermal load that the refrigeration system must extract from the injection molds, the flow rate of the refrigerant fluid circulating through the cavities, speed and pressure of the refrigeration circuit, among other relevant parameters of operation. Based on the need to characterize the cooling system of one of its injection processes that produces polypropylene homo polymer (PPH) caps, this work presents experimental, calculated and simulated results of the aforementioned parameters and those parameters that are relevant in the process of heat transfer between the injection mold and the cooling system thereof. The results presented characterize the current operating conditions of the system in the plant and show calculations and simulations of other possible configurations for the cooling system. In particular, the actual operating parameters are established in the plant and calculated results are obtained such as: the temperature difference of the refrigerant fluid between the inlet and outlet of the injection mold, flow rate of the refrigeration circuit, thermal load per cycle that It must be extracted from the injection mold in the process of injection of a commercial lid of PPH. The simulation of the heat transfer process in Ansys CFX of a cooling circuit of the plate containing the mold cavities is presented based on the average values of the actual operating parameters measured in the equipment and finally changes are proposed in the mold cooling system based on the results obtained in the modeling and simulation carried outPasantía institucional (Ingeniero Mecánico) Universidad Autónoma de Occidente, 2017PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)application/pdf108 páginasspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería MecánicaDepartamento de Energética y MecánicaFacultad de IngenieríaDerechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidentehttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2instname:Universidad Autónoma de Occidentereponame:Repositorio Institucional UAOASKELAND, D. R., y PHULE, P. P. Ciencia e Ingeniería de los Materiales. 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