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Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: http://hdl.handle.net/123456789/2396

Título : Propuesta para el diseño y construcción de un horno a gas para tratamientos térmicos en el área de mantenimiento de la empresa de acero galvanizado P&M, C.A.
Autor : Cortez Berroeta, Gustavo O.
Palabras clave : horno a gas
tratamientos térmicos
mantenimiento
empresa de acero
acero galvanizado
Fecha de publicación : 16-Jan-2013
Citación : CD TESIS;I2003 C828.2
Resumen : El objetivo principal del proyecto es elaborar un diseño para la creación de un horno a gas para tratamientos térmicos, el cual permita la realización de tratamientos térmicos a piezas de matricería, que debido a sus dimensiones no pueden ser fabricadas por la empresa Acero Galvanizado P&M. C.A., y se deben adquirir ya elaboradas, lo que implica un gasto considerable para la empresa. Este nuevo horno tendrá un mejor control de la temperatura, debido a que su diseño esta basado en equipos más avanzados al que posee el horno de resistencias eléctricas ya existente en la empresa. La realización del diseño implicó el calculo de la temperatura proporcionada por el gas de combustión, el cual se llevo a cabo por medio de una ecuación estequiométrica de combustión de gas natural que reacciona con aire más un 20% de aire en exceso, de esta misma ecuación se pudo deducir la relación aire – gas a utilizar. A partir de esta relación se pudo encontrar los caudales de gas y aire a utilizar partiendo de la potencia del quemador y el poder calorífico del gas. Utilizando una serie de correlaciones y ecuaciones empíricas se determinaron los diferentes coeficientes convectivos para las distintas regiones del horno, tanto para la parte externa, como para las partes internas del horno, además a estos coeficientes de convección, se le adicionaron efectos de radiación donde fueran necesario, por ejemplo en la parte interna del horno donde se encontraban los gases de combustión y la mufla. Una vez encontrados los coeficientes convectivos se procedió a calcular las posibles pérdidas de calor generadas en el horno, ya sea por las paredes del horno, chimenea, calor absorbido por la carga, etc. Las medidas del horno fueron escogidas en función de la pieza de mayor dimensión que van a ser tratadas térmicamente. Los tiempos de calentamiento se dedujeron a partir de los gráficos de Heisler, los tiempos de piezas complejas se calcularon asumiendo una transferencia de calor unidimensional para facilitar los procedimientos, y a otras piezas menos complejas se pudo hacer de manera bidimensional. Estos calentamientos deben ser realizados en varias etapas debido a su contenido de elementos aleantes, estos tiempos de mantenimientos se obtuvieron analizando sus espesores, ya que los mismos solo dependen de esta variable. Los equipos utilizados para diseñar no se estudiaron a fondo, sólo el quemador y el soplador, ya que de éstos depende la mayor parte del diseño, el resto se les menciona el funcionamiento y utilización., queriendo decir con esto que la base del diseño radica en su mayor parte del estudio de transferencia de calor. Dentro de los resultados más importantes obtenidos se encuentra la temperatura de llama, la cual arrojo un valor de 1900°K, pero se uso par el diseño una temperatura de 1200°C, este calculo se realizó de esta manera para evitar que el horno no alcance la temperatura de trabajo debido a las perdidas que no fueron consideradas. Con respecto al calculo de los coeficientes de convección se determino que para la parte externa del horno el coeficiente de convección estuvo dentro de los valores estipulados para convección natural, en cambio para la parte interna del horno tanto la mufla, como la sección por donde circulan los gases, al coeficiente de convección se le adicionó los efectos de radiación, ya que para temperaturas superiores a los 500°C los efectos de radiación son considerables. Los tiempos calentamientos desde 25°C hasta 950°C se calcularon para diversas geometrías, como este tipo de acero debe calentarse en varias etapas, cada etapa implica un tiempo de mantenimiento a cierta temperatura. Los tiempos de mantenimiento dependen únicamente del espesor de la pieza y estos tiempos se le adicionaron al tiempo calculado. Una vez fabricado el horno, se le pueden reajustar las variables como caudales de gas natural y aire, la temperatura de la llama, los tiempos de calentamientos, etc, además debe realizarse luego una curva de calentamiento y una de calibración del horno.
URI : http://saber.ucv.ve/jspui/handle/123456789/2396
Aparece en las colecciones: Pregrado

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