Mejoramiento del sistema de combustión de la caldera y monitoreo de temperatura de las etapas de producción en la planta de mezcla asfáltica de la empresa Ruma Ingeniería S.A.S

La empresa RUMA INGENIERÍA SAS, antes Luis Guillermo Ruiz Machado, fue fundada en el año 2008, por el Ingeniero Luis Guillermo Ruiz Machado, buscando satisfacer las necesidades del mercado en el área de construcción de obras civiles. Se establece en Casanare a partir de Julio de 2010, prestando serv...

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Autores:: Maldonado Torres, Johan Alberto

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2021

Institución:: Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB

Repositorio:: Repositorio UNAB

Idioma:: spa

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description	La empresa RUMA INGENIERÍA SAS, antes Luis Guillermo Ruiz Machado, fue fundada en el año 2008, por el Ingeniero Luis Guillermo Ruiz Machado, buscando satisfacer las necesidades del mercado en el área de construcción de obras civiles. Se establece en Casanare a partir de Julio de 2010, prestando servicios al sector privado y público, logrando ampliar el personal de planta y disminuyendo el temporal, dando mayor participación y oportunidad de trabajo a las personas de la región. Su planta de asfalto, de tipo móvil, llega a la capital Casanareña en 2012 gracias al auge de pavimentación de vías terciarias, con el fin de conectar a la población con los cascos rurales más apartados. Estas actividades, que a su vez son una muestra de los avances y afianzamiento de las técnicas de construcción y estructuración de vías, se ven reflejadas con su producto final o estrella; la carpeta asfáltica, que, para muchos, es la cara de un buen trabajo realizado, y desde luego, la calidad y compromiso del contratista. Gracias a su buena administración, Ruma Ingeniería se ha ido consolidando como una empresa fuerte en el sector, licitando proyectos de alto impacto dentro del departamento de Casanare y el departamento de Boyacá. Razón por la cual adquirió su propia planta de producción de mezcla asfáltica, para convertirla en la única planta ubicada en el perímetro urbano de la capital casanareña, con una ubicación estratégica acorde a las bondades del Río Cravo Sur, y a los proyectos en carpeta de ejecución.
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Plan de calidad en la producción de Mezcla Asfáltica en caliente, en la planta de asfalto de la ciudad de Juliaca, marzo de 2021, de Universidad Nacional del Altiplano [16] Vega Martínez, Christiam Armando (2014). Propuesta de ingeniería conceptual para el proyecto de automatización de la planta de Agremezclas S.A.A siguiendo estándares internacionales ara la gestión de proyectos, marzo de 2021, de Pontificia Universidad Javeriana [17] Comunidad de Madrid. Guía básica de calderas industriales eficientes., marzo de 2021, de Comunidad de Madrid [18] Rodríguez Chinchilla, Axel Gabriel (2008). Montaje, operación y mantenimiento de plantas para mezcla asfáltica en caliente., marzo de 2021 [19] Hernández, Gustavo J. (2015), Control difuso basado en PC, aplicado a una planta de asfalto., abril de 2021, de Weisz Instrumentos S.A. [20] Martínez, P. R. (2011). incidencia de la granulometría y de la cantidad del cemento asfáltico. [21] Meza Requena, Y. (2019). Mantenimiento de la planta TEREX E150P para la producción de asfalto en el proyecto del Corredor Vial Interoceánico Sur Perú - Brasil. [22] NIÑO, M. A. (2014). diagnostico técnico al proceso de producción de la planta de asfalto de la empresa nacional de pavimentos sede Villavicencio. [23] RAUL, P. A. (2015). plan de calidad en la producción de mezcla asfáltica en caliente, en la planta de asfalto de la ciudad de juliaca. [24] Emerson (2016), Rosemount™ 114C Termo-pozos, 1 – 80. [25] Omega Engineering inc. (2003), Metodologías de escalamiento de transmisor de temperatura. de Omega Engineering Inc., sitio web: https://cl.omega.com/technical- learning/metodologias-escalamiento-transmisor-temperatura.html [26] hidráulica y neumática S.A. (05 de febrero de 2019). Instrumentación, nuestros productos, temperatura. de HNSA, sitio web: http://www.hnsa.com.co/transmisores-de- temperatura/ [27] Ávila Martínez Pedro (febrero de 2011). incidencia de la granulometría y de la cantidad del cemento asfáltico en las propiedades físico – mecánicas principalmente en la durabilidad de las mezclas asfálticas en caliente diseñadas según la división 400, sección 401, tablas 401- 1, 401-2 y 401-16 del libro de especificaciones generales para construcción de carreteras y puentes, dirección general de caminos, edición septiembre 2001. de: Universidad de San Carlos de Guatemala [28] Martínez Tunarroza Diana & Romero Carranza Daisy (enero de 2007). Diseño de una metodología de control para el proceso de secado de los materiales pétreos en una planta de asfalto. de: Universidad de la Salle.
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Se establece en Casanare a partir de Julio de 2010, prestando servicios al sector privado y público, logrando ampliar el personal de planta y disminuyendo el temporal, dando mayor participación y oportunidad de trabajo a las personas de la región. Su planta de asfalto, de tipo móvil, llega a la capital Casanareña en 2012 gracias al auge de pavimentación de vías terciarias, con el fin de conectar a la población con los cascos rurales más apartados. Estas actividades, que a su vez son una muestra de los avances y afianzamiento de las técnicas de construcción y estructuración de vías, se ven reflejadas con su producto final o estrella; la carpeta asfáltica, que, para muchos, es la cara de un buen trabajo realizado, y desde luego, la calidad y compromiso del contratista. Gracias a su buena administración, Ruma Ingeniería se ha ido consolidando como una empresa fuerte en el sector, licitando proyectos de alto impacto dentro del departamento de Casanare y el departamento de Boyacá. Razón por la cual adquirió su propia planta de producción de mezcla asfáltica, para convertirla en la única planta ubicada en el perímetro urbano de la capital casanareña, con una ubicación estratégica acorde a las bondades del Río Cravo Sur, y a los proyectos en carpeta de ejecución.ÍNDICE DE FIGURAS 8 ÍNDICE DE TABLAS 11 ÍNDICE DE ECUACIONES 12 GLOSARIO 13 ABREVIATURAS 17 INTRODUCCIÓN 20 OBJETIVOS 22 OBJETIVO GENERAL 22 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 22 1. GENERALIDADES DEL PROYECTO 23 1.1. MARCO TEÓRICO 23 1.1.1. ASFALTO 23 1.1.2. TÉCNICAS DE PRODUCCIÓN DE ASFALTOS 23 1.1.3. PLANTA DE ASFALTO 24 1.1.4. CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS DE ASFALTO 25 1.1.5. CALDERAS DE VAPOR 26 1.1.6. QUEMADORES 26 1.1.7. COMBUSTIÓN 27 1.2. FUNCIONAMIENTO Y ETAPAS DE LA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE MEZCLA ASFÁLTICA 28 2. INGENIERÍA BÁSICA Y DE DETALLE 44 2.1. SELECCIÓN DE SENSORES Y ACTUADORES 44 2.1.1. CONTEXTUALIZACIÓN DEL CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE 44 2.1.2. SELECCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE MÁQUINA 45 2.1.3. SELECCIÓN DE MÓDULO DE PESAJE 46 2.1.4. SELECCIÓN DE MÓDULO DE ENTRADAS ANALÓGICAS 47 2.1.5. SELECCIÓN DE LOS SENSORES DE TEMPERATURA 48 2.1.6. SELECCIÓN DEL TERMOPOZO PARA TANQUE DE ASFALTO 49 2.1.7. SELECCIÓN DEL TRANSMISOR DE TEMPERATURA 50 2.2.8. SELECCIÓN DEL QUEMADOR PARA CALDERA 52 2.3. INGENIERÍA DE DETALLE 55 2.3.1. COMUNICACIÓN DEL PLC CON LOS V.D.F. 56 2.3.2. PROGRAMACIÓN DE LOS SENSORES DE TEMPERATURA 59 2.3.3. PROGRAMACIÓN DEL MÓDULO DE PESAJE 66 2.3.4. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN MECANISMO PARA DOSIFICACIÓN DE MATERIAL EN LA TOLVA 1 68 3. DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE MÁQUINA 70 3.1. PROGRAMACIÓN DE LA HMI 70 4. CONCLUSIONES 76 5. ANEXOS 81 5.1. QUEMADOR RIELLO RS 34 MZ 81 5.1.2. DIMENSIONES DEL CONTROLADOR DEL SIEMENS LMV 27 83 5.2. PROPUESTA DE CONTROL DE QUEMADOR 84 5.3. ACEPTACIÓN DE PROYECTO – EMPRESA RUMA INGENIERÍA S.A.S. 86 5.4. COMPRA DE QUEMADOR – EMPRESA RUMA INGENIERÍA S.A.S. 87 5.5. MANUAL DE USURIO DE LA HMI 88 5.6. LISTA DE ICONOS HMI 96 5.6. MANUAL DE USUARIO DE LA HMI 2.0. 106 5.7. PLANOS DE LA PLANTA 108 5.7.1. PLANO DE DISTRIBUCIÓN FÍSICA DE LA PLANTA DE ASFALTO 108 5.7.2. PLANO UNIFILAR - ELÉCTRICO DE LA PLANTA DE ASFALTO 109 5.7.3. PLANO DE CONEXIÓNES DE CONTROL DE LA PLANTA DE ASFALTO 110 5.7.4. PLANO DE INTRUMENTACIÓN PI&D DE LA PLANTA DE ASFALTO 111PregradoThe company RUMA INGENIERÍA SAS, formerly Luis Guillermo Ruiz Machado, was founded in 2008 by Engineer Luis Guillermo Ruiz Machado, seeking to satisfy the needs of the market in the area of civil works construction. It is established in Casanare as of July 2010, providing services to the private and public sectors, managing to expand the plant staff and reduce the temporary, giving greater participation and job opportunities to the people of the region. Its mobile-type asphalt plant arrived in the capital Casanareña in 2012 thanks to the boom in paving tertiary roads, in order to connect the population with the most remote rural areas. These activities, which in turn are a sample of the progress and strengthening of road construction and structuring techniques, are reflected in their final or star product; the asphalt layer, which, for many, is the face of a good job done, and of course, the quality and commitment of the contractor. Thanks to its good administration, Ruma Engineering has been consolidating itself as a strong company in the sector, bidding for high-impact projects within the department of Casanare and the department of Boyacá. Reason for which it acquired its own asphalt mixture production plant, to make it the only plant located in the urban perimeter of the capital of Casanareña, with a strategic location according to the benefits of the Cravo Sur River, and the projects in the execution folder.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Mejoramiento del sistema de combustión de la caldera y monitoreo de temperatura de las etapas de producción en la planta de mezcla asfáltica de la empresa Ruma Ingeniería S.A.SImprovement of the boiler combustion system and temperature monitoring of the production stages in the asphalt mixing plant of the company Ruma Ingeniería S.A.SIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicCombustion systemsTemperature monitoringProduction stagesAsphalt mixBusinessThermochemistryAsphaltic concreteConstruction materialsBoilerMecatrónicaSistemas de combustiónTermoquímicaHormigón asfálticoMateriales de construcciónCalderaMonitoreo de temperaturasEtapas de producciónMezcla asfálticaEmpresa[1] Axel Gabriel Rodríguez Chinchilla. (2008). MONTAJE, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PLANTAS PARA MEZCLA ASFÁLTICA EN CALIENTE. Enero 2021, de Biblioteca Universidad de San Carlos de Guatemala Sitio web: http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0572_M.pdf[2] Alberto Pinto. (.). Planta de asfalto; tipos y funcionamiento. Enero de 2021, de Ingeniería Real Sitio web: https://ingenieriareal.com/plantas-mezcladoras-de-asfalto/[3] VISE. (2016). ¿Qué es una planta de asfalto? Enero de 2021, de VISE Sitio web: https://blog.vise.com.mx/que-es-una-planta-de-asfalto-en-vise-te-explicamos[4] INCOASFALTOS. Ficha técnica Asfaltos para pavimentos. Enero 2021, de INCOASFALTOS Sitio Web: http://www.incoasfaltos.com/links/Ficha_Tecnica_Asfalto.pdf[5] INCOASFALTOS, Ficha técnica Emulsiones Asfálticas. Enero 2021, de INCOASFALTOS Sitio Web: http://www.incoasfaltos.com/links/Ficha_Tecnica_Emulsion.pdf[6] Asfaltos y Emulsiones de Colombia. Asfaltos. Enero de 2021, de Asfaltos y Emulsiones de Colombia S.A.S. Sitio Web: https://www.asfaltosyemulsiones.com/service/asfaltos/[7] Reyes Fredy, Daza Carlos, Pérez Alejandro (2017). Nanotubos de carbono para el mejoramiento de la mezcla asfáltica mdc-2 y del asfalto 60/70 enero de 2021, de Pontificia Universidad Javeriana de Colombia, Sitio Web: https://www.javeriana.edu.co/pesquisa/tag/mezcla-asfaltica/[8] Morán, William; Veliz Esteban (2013). Sistema de control y monitoreo de quemadores y sopladores en la planta de NOVACERO S.A. marzo de 2021, de Universidad Politécnica Salesiana Ecuador.[9] Flórez Iván (2019). Construcción de un quemador automatizado para chimeneas basado en Bioetanol con manejo a control remoto. Marzo de 2021. De Universidad Técnica de Israel.[10] Herrera Gómez, Miguel Steven (2017). Planta didáctica para instrumentación y control. Marzo de 2021, de Universidad Distrital Francisco José de Caldas[11] Martínez T. Diana Carolina - Romero G. Daisy Paola (2007). Diseño de una metodología de control para el proceso de secado de los materiales pétreos en una planta de asfalto. Marzo de 2021. De Universidad de la Salle[12] Dután Sarango, Jorfe Eduardo, (2016). Modernización del sistema de control de quemadores y protecciones de caldera de la unidad TV2 de la central térmica ELECTROGUAYAS. Marzo de 2021. De Escuela Superior Politécnica del Litoral[13] Paredes T. Rosa - Montenegro Fernando - Mariño Oswaldo, (2009). Ingeniería básica y de detalle de una caldera piro-tubular para calentamiento de 5 galones de agua por minuto con quemador para combustible a Diesel, para la empresa: Servicios Industriales Integrales. Abril de 2021, de Escuela Politécnica del Ejército[14] Quiñones N - Adum V - Pinto J. (2014). Desarrollo de un software para el análisis y diseño térmico de calderas piro-tubulares con quemadores a Diesel y Bunker, marzo de 2021. De Escuela Superior Politécnica del Litoral – ESPOL[15] Pacco Apaza, Néstor Raúl, (2015). Plan de calidad en la producción de Mezcla Asfáltica en caliente, en la planta de asfalto de la ciudad de Juliaca, marzo de 2021, de Universidad Nacional del Altiplano[16] Vega Martínez, Christiam Armando (2014). Propuesta de ingeniería conceptual para el proyecto de automatización de la planta de Agremezclas S.A.A siguiendo estándares internacionales ara la gestión de proyectos, marzo de 2021, de Pontificia Universidad Javeriana[17] Comunidad de Madrid. Guía básica de calderas industriales eficientes., marzo de 2021, de Comunidad de Madrid[18] Rodríguez Chinchilla, Axel Gabriel (2008). Montaje, operación y mantenimiento de plantas para mezcla asfáltica en caliente., marzo de 2021[19] Hernández, Gustavo J. (2015), Control difuso basado en PC, aplicado a una planta de asfalto., abril de 2021, de Weisz Instrumentos S.A.[20] Martínez, P. R. (2011). incidencia de la granulometría y de la cantidad del cemento asfáltico.[21] Meza Requena, Y. (2019). 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