FRA - Producción académica de grado - Ingeniería Mecánica - Proyectos Finales de Carrera
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Item Columna de destilación de gases del aire y válvula esférica para servicio severo(2025-05-05) Maidana , Sebastián; Olazar Irala, Soledad Maria del Carmen; Velasquez Ricotta, Santiago Ariel; Trejo, FedericoMaquina en Serie Este proyecto tiene como objetivo el diseño y cálculo de una válvula esférica de paso total, enfocada en aplicaciones de servicio severo. El equipo diseñado es del tipo trunnion con tres partes, esfera guiada y asientos metálicos recubiertos con carburo de tungsteno, lo que le confiere alta resistencia a desgaste y temperaturas extremas. Se realizó un análisis detallado de las distintas normativas aplicables: ASME B16.34, B16.5, B16.10 y API 6D, asegurando el cumplimiento en espesores mínimos, dimensiones estándar, torque aplicable al vástago y diseño de sellos. Además, se incorporaron características adicionales como diseño a prueba de fuego (API 607), control de emisiones fugitivas y sistema antiestático. El diseño incluye una válvula del tipo DIB 1 (doble aislamiento y purga) con asientos DPE que aseguran el sellado incluso si uno falla. Se calculó el torque máximo admisible del vástago y se lo comparó con el requerido para su operación, verificando su integridad estructural. También se diseñaron las ranuras para O’rings según catálogo Parker, garantizando la estanqueidad del sistema. Finalmente, se desarrollaron los planos de fabricación y la lista de materiales, contemplando geometrías optimizadas para mecanizado con CNC y montaje seguro mediante espárragos. Este proyecto contempla un enfoque integral de ingeniería aplicada, integrando diseño mecánico, normas internacionales y prácticas industriales para lograr una válvula confiable y de alta performance. Maquina Única En el proyecto de maquina única realizamos el calculo y el diseño de una torre de destilación de gases del aire, de la cual obtenemos oxigeno al 99,59% de pureza, nitrógeno con 99,83% de pureza y argón crudo con un 97% de pureza, con el objetivo de abastecer una gran industria que consuma estos gases para su proceso, y el excedente distribuirlo en las pequeñas industrias locales y hospitales. Establecimos un flujo volumétrico y confeccionamos el diagrama de flujo de la planta donde funcionaria la torre para poder realizar el balance de masa y energía mediante el programa Hysys. La verificación mecánica es desarrollada mediante el software PVElite (versión 24), utilizando el código ASME VIII Div 1. Se consideran todos los lineamientos y reglas establecidas en el código y los cálculos auxiliares que del mismo derivan. Además se tienen en cuenta las recomendaciones e indicaciones de la normativa EIGA (European Industrial Gases Association) y BS EN 13458-2 2002 para recipientes criogénicos. La columna de destilación es doble, compuesta por una columna de baja presión y una columna de alta presión, con el objetivo de mantener la temperatura de los líquidos criogénicos, se instala la columna dentro de una estructura denominada “cold box”, la misma la calculamos mediante el software Staadpro.Item Máquina única y puente grúa(2019-12) Francioni, Román; Ortiz, Ezequiel; Seifert, Matías; Trejo Ponce, FedericoProyecto de cálculo y diseño de puente grúa para el transporte de Bobinas: Este consistió en realizar el cálculo, diseño, estimación de costos y manual de mantenimiento de un puente grúa para transportar bobinas dentro de una acería. Además se diseñó un soporte “Tipo C” para trasladarlas fácilmente según la norma ASME BTH 01.09 y luego verificando por elementos finitos con un software. Lo datos de entrada fueron brindados por los profesores de la cátedra de los cuales podemos identificar los datos relevantes para los cálculos (Carga principal y auxiliar de Izaje, velocidades de traslación y de izado, etc.). En primera instancia se comenzó con el diseño y cálculo de los equipos que irían dentro del carro como por ejemplo los tambores, los motores, reductores y frenos, según la norma CMAA 70. Una vez determinados los equipos, nos enfocamos en dimensionar el carro y verificar que la estructura propuesta resista las cargas a las cuales iba a estar sometida. Luego con los datos obtenidos se empezó con el cálculo de la viga principal del carro, según la norma antes mencionada, y agregando la CIRSOC 102 debido a que nuestro equipo se encontraría a la intemperie, finalizando este cálculo se determinaron las medidas del bougie de la viga. Diseño, cálculo y proyección de una serie de válvulas esféricas pasaje total y reducido: Una vez decidido el tipo de válvula para diseñar y proyectar, realizamos como primera medida un estudio de mercado de las marcas más reconocidas a nivel nacional que realizaban este tipo de válvulas, para determinar cuáles eran más viables para fabricar por el tamaño del mercado, pero a su vez no saturarlo, en este paso se determinó que las válvulas a realizar serian 1” a 10” serie 150 y 300 en válvulas bridadas y 1/2 “a 2”en la roscada.Una condición especial que se solicitó para este trabajo fue la intercambiabilidad entre las válvulas. Cuando se determinó el diseño de las mismas utilizamos las normas BS 5351 en donde se determinaron la presión y temperatura de trabajo de todos los elementos internos, los diámetro mínimos de cuerpo y esfera según sea la serie, espesores mínimos de pared, en donde adicionalmente se le agregó 1 mm a las válvulas de 1” a 4” por sobre espesor por variaciones que pudiesen aparecer en el proceso de fundición, y de 6” a 10” se le adiciono 2 mm por lo mismo. Revisando la norma ASME B16.5 se determinaron las tolerancias que tendrían la esfera en sus dimensiones críticas, las dimensiones generales (Dimensiones de bridas, distancia entre agujeros de espárragos, etc.). Con la norma B16.10 se determinaron en función de la serie la distancia entre bridas. Para los elementos internos de la válvula se utilizaron diseños propios y teniendo en cuenta otros fabricantes se determinaron cuáles serían los modelos más confiables y accesibles.