UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE QUERETARO
Nombre del proyecto “INSTALACION INSTALA CION
DE DE TABLERO TAB LERO DE CONTROL, CONTROL, A TORRE DE DE ENFRIAMIENTO ”
Nombre de la empresa FULLTECH CASTING MEXICO S. de R.L. de d e C.V.
Memoria que comparte los requisitos para obtener el título de:
TECNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN MANTENIMIENTO ÁREA INDUSTRIAL
Presenta: JOSE MANUEL MONDRAGON RESENDIZ RESENDIZ
Matricula 2014339154
Asesor de la UTEQ
asesor de la organización
Ing. Salvador Solórzano Martínez Martínez
Ing. Hugo Fragoso Puga
Santiago de Querétaro, Qro. Septiembre 2016
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Resumen El presente proyecto es la instalación de un tablero de control para una torre de enfriamiento, este tablero de control nos dará la facilidad de poder controlar de una mejor manera lo que es la torre manipulando por separado y a la vez en conjunto cada uno de los motores que conforman la torre de enfriamiento. La torre de enfriamiento es indispensable para el trabajo eficiente y normal de las máquinas de inyección de aluminio ya que forma parte importante del proceso, sin la torre de enfriamiento que refrigere las máquinas de inyección las piezas saldrían defectuosas y la maquina sufriría daños; es por eso la importancia de la manipulación correcta de la torre de enfriamiento por medio del tablero de control para un mejor control.
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Agr Ag r adeci adec i m i entos ent os Este trabajo está hecho gracias al esfuerzo no solo mío, sino principalmente de Dios padre que siempre está conmigo quién sin importar mis fallas o tropiezos me ayudo a salir adelante en este paso en mi vida uno más de los muchos que me faltan por andar y que se él siempre estará conmigo en cada uno de ellos. Agradezco también infinitamente a mis padres quienes siempre estuvieron ahí para apoyarme en lo que necesitara, a mi mama por ser esa persona constante y persistente la que siempre estuvo al pendiente y me daba ánimos de seguir adelante la que nunca me dejaba salir sin un taco en la pansa, a mi padre que aunque un poco lejos en distancia siempre cerca en y al pendiente de lo que me hiciera falta siempre dándome sus consejos que nunca estuvieron de más si no al contrario. También agradezco a mis hermanos y familiares por formar parte de este camino y tenderme la mano cuando lo necesite a mi novia que siempre me apoyo y me animaba cuando las cosas se ponían difíciles. A los maestros que formaron parte de este camino y me brindaron sus experiencias y sus enseñanzas también les doy las gracias por su esfuerzo su paciencia, sus consejos, sus regaños y su alegría. Gracias a la institución la Universidad Tecnológica de Querétaro por abrirme las puertas y darme esa oportunidad de crecer como persona y como profesionista de poder ser parte de una sociedad que aporte a la industria a la población y al país como una persona íntegra con valores y responsabilidad. responsabilidad.
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Índice
PAGINA
RESUMEN ............................................................................................................................... 2 AGRADECIMIENTOS ............... ....................... ............... ............... ................ ................ ............... ............... ................ ................ ............... ............... ................ .......... 3 INDICE
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I INTRODUCCION ................................................................................................................... 5 II ANTECEDENTES ................................................................................................................ 6 III JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................. 8 IV OBJETIVOS ........................................................................................................................ 9 V ALCANCE .......................................................................................................................... 10 VI ANÁLISIS DE RIESGOS .................................................................................................. 12 VII FUNDAMENTACION TEORICA ..................................................................................... 13 VIII PLAN DE ACTIVIDADES ............................................................................................... 17 IX RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS ...................................................................... 20 X DESARROLLO DEL PROYECTO .................................................................................... 23 XI RESULTADOS OBTENIDOS ........................................................................................... 36 XII CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ................................................................. 37 XIII ANEXOS ............................................................................................................................ . XIV BIBLIOGRAF BIB LIOGRAFIA IA……………………………… ………………………………………………………… ………………………………………………….. ………………………..
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I Introducción
En este documento se llevará a cabo a modo de práctica profesional una instalación de un tablero de control eléctrico para una torre de enfriamiento que se requiere para el correcto funcionamiento de las máquinas de inyección de aluminio (Toshiba), tal y como se percibe estas máquinas trabajan a altas temperaturas ya que se trabaja con el aluminio a más de 670 grados centígrados. Y de esta manera es como se requiere de una refrigeración a la máquina con un constante flujo de agua que va desde el depósito de la torre hasta el equipo y en un retorno regresa a la torre de enfriamiento para hacer que baje de temperatura el agua e inicie su ciclo nuevamente. Esto para la empresa FUULTECH CASTING DE MEXICO S. DE R.L. DE C.V. la cual es nueva en nuestro país. El giro de esta empresa es el de inyección de aleaciones de aluminio y zinc, maquinados y ensamble de componentes, en la cual se crearan piezas en proceso para distintos proveedores como Harman. El plan de mantenimiento preventivo se le hará a la torre de enfriamiento ya que como es nuevas no se cuenta con un registro ni un historial y por ende se pretende dejar un formato de registro de mantenimiento así como su previo plan de mantenimiento preventivo.
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II Antecedentes ANTECEDENTES DEL PROYECTO En una instalación eléctrica, los tableros eléctricos son la parte principal. En los tableros eléctricos se encuentran los dispositivos de seguridad y los mecanismos de maniobra de dicha instalación. En términos generales, los tableros eléctricos son gabinetes en los que se concentran los dispositivos de conexión, control, maniobra, protección, medida, señalización y distribución, todos estos dispositivos permiten que una instalación eléctrica funcione adecuadamente. Dos de los constituyentes de los tableros eléctricos son: el medidor de consumo (mismo que no se puede alterar) e interruptor, que es un dispositivo que corta la corriente eléctrica una vez que se supera el consumo contratado. Es importante mencionar que el interruptor no tiene funciones de seguridad, solamente se encarga de limitar el nivel del consumo. Para fabricar los tableros eléctricos se debe cumplir con una serie de normas que permitan su funcionamiento de forma adecuada cuando ya se le ha suministrado la energía eléctrica. El cumplimiento de estas normas garantiza la seguridad tanto de las instalaciones en las que haya presencia de tableros eléctricos como de los operarios.
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Una importante medida de seguridad para los tableros eléctricos es la instalación de interruptores de seguridad, estos deben ser distintos del interruptor explicado más arriba. Dichos interruptores de seguridad suelen ser de dos tipos: termo magnético, que se encarga de proteger tanto el tablero eléctrico como la instalación de variaciones en la corriente, y diferencial, que está dirigido a la protección de los usuarios.
ANTECEDENTES DE LA EMPRESA La empresa FULLTECH CASTING DE MEXICO no cuenta como tal con un antecedente ya que esta empresa es nueva en México y no tiene una misión o una visión definidas por el momento
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III Justificación La implementación de un tablero de control eléctrico de torre de enfriamiento para la óptima funcionalidad de las máquinas de inyección de aluminio ya que su proceso lo requiere para que las piezas salgan correctamente, y así también poder reducir fallas y descomposturas de la máquina ya que al trabajar con respecto a las recomendaciones del fabricante se alarga el tiempo de vida de la máquina y se lleva un control más eficiente de un mantenimiento preventivo reduciendo así los paros por mantenimientos correctivos por el mal funcionamiento de la máquina al no tener una torre de enfriamiento del cual usamos un refrigerante económico como lo es el agua.
Mejor funcionamiento de la torre de enfriamiento.
Correcto funcionamiento de la torre de enfriamiento
Mejor rendimiento
Menos fallas en las máquinas de inyección por paro de bombas en la torre de enfriamiento.
Protección eléctrica a los motores de las bombas de la torre de enfriamiento.
Eficiencia en arranque y paro de la torre de enfriamiento (motores de bombas y turbina)
Mayor seguridad al personal encargado del encendido y apagado.
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IV Objetivos El objetivo del proyecto es implementar un tablero de control eléctrico para la torre de enfriamiento donde se dará un correcto y buen funcionamiento de las máquinas de inyección así como de la misma torre de enfriamiento para tener menos fallas en los motores de la torre de enfriamiento y de esta forma un mejor control de cada equipo para evitar lo menos posible paros por mantenimiento correctivo y así se beneficia la empresa, porque al tener menos paros significa mayor producción, entonces se harán los formatos de registro de mantenimientos correctivos mantenimiento preventivo así como ordenes de trabajo para poder llevar un historial adecuado y bien formado con la información necesaria para mejoras futuras. También se prolonga la vida de la máquina con un mejor desempeño. 1.- Hacer más eficiente la refrigeración de las maquinas inyectoras cumpliendo con el 100% de las máquinas que ahora se encuentran. 2.- Diseñar circuito electrónico de tablero de control. 3.- montar y armar tablero de control eléctrico con todos sus componentes. 4.- Verificar funcionamiento. 5.- plan mantenimiento preventivo.
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V Alcance Este proyecto se define básicamente en tres etapas que son las más importantes y las que el proyecto comprende, cada una de ellas con sus diferentes actividades y riesgos así como su tiempo de realización de cada una, esta implementación de tablero de control es solo para una torre de enfriamiento ya que la empresa va empezando y solo tiene una, se espera en un futuro poner algunas mas pero por el momento es solo una ya que también son solo tres equipos de inyección y cabe mencionar que esta torre de enfriamiento es solo para estas tres máquinas y las abastece sin problema alguno, el tiempo límite de este proyecto es de máximo un mes ya que se le aran pruebas a las maquinas inyectoras y estas ya deberán tener su sistema de refrigeración trabajando. Las etapas son las siguientes: 1) Conocimiento del funcionamiento de la torre: lo primero para hacer un proyecto es saber de qué se trata, para saber qué es lo que vas a hacer y como lo vas a hacer por medio de un análisis y un plan 2) Diseño del circuito de la torre de control: en esta etapa ya sabiendo cómo va a funcionar la torre de enfriamiento se planeó y se hizo un circuito eléctrico de control para poder así controlar las bombas que forman parte de este sistema de enfriamiento 3) Instalación y alimentación del tablero de control: en este paso se elegirán los componentes pertinentes y adecuados para el arranque y protección
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de las bombas de acuerdo a manuales y normas de protección de acuerdo al amperaje de cada motor así como toda la alimentación de 480 volts a todos los motores de los cuales dos de ellos son para las bombas y el otro motor es para el ventilador de la torre de enfriamiento. La estimación del proyecto en tiempo es de aproximadamente un mes ya que se tiene que hacer requerimiento de material, aprobación, y un mínimo de tres cotizaciones para poder comprar lo requerido en la lista de materiales, todo esto para el mayor ahorro a la empresa y mayor calidad de materiales.
Como extra la implementación de un plan de mantenimiento preventivo para un mejor control y manejo de información de la torre llevando desde un inicio un historial, esto para prevenir paros y/o mantenimientos correctivos y así tener una mejor productividad ya que de este modo le daremos a la torre y al tablero un mejor trato y una mayor vida a los motores y componentes en general que conforman la torre de enfriamiento
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VI Análisis de Riesgos El análisis de riesgos es en diversos aspectos como los son en tiempos en dinero y en personal para trabajar ya que las primeras máquinas inyectoras que trajeron tienen que echarse a andar para una fecha límite y donde la torre de enfriamiento tenía que estar ya trabajando. 1.- El tiempo es factor de riesgo ya que los tiempos para arrancar las maquinas ya son muy cortos y se tiene que trabajar contra reloj y es difícil cuando los materiales que se requieren no están a tiempo 2.- La herramienta de trabajo es otro factor ya que por falta de herramienta no se puede trabajar al ritmo, o muchas veces sin la herramienta necesaria es imposible continuar con el trabajo. 3.- El dinero es otro factor de riesgo ya que luego el presupuesto o bien el departamento de compras se retrasa un poco por tantos pedidos créditos y cuestiones de cobro así como la paquetería y sus tiempos de entrega de material y herramienta. 4.- Equipo de seguridad inadecuado ya que hacen falta muchas cosas de equipo de seguridad como lentes, zapatos, casco, la misma ropa hacen que el trabajo se un poco más difícil y más riesgoso más aún si las herramientas adecuadas antes mencionadas.
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VII Fundamentación Teórica TORRES DE ENFRIAMIENTO Las torres de enfriamiento son un tipo de intercambiadores de calor que tienen como finalidad quitar el calor de una corriente de agua caliente, mediante aire seco y frío, que circula por la torre. El agua caliente puede caer en forma de lluvia y al intercambiar calor con el aire frío, vaporiza una parte de ella, eliminándose de la torre en forma de vapor de agua. Una torre de enfriamiento, al igual que cualquier intercambiador de calor, intercambia todo el calor que recibe de un fluido hacia otro fluido. Para una torre de enfriamiento, el calor del agua se transfiere al aire. El proceso de la planta incorpora de nuevo calor al agua, típicamente en otro intercambiador de calor, tal como un condensador. Una torre de enfriamiento difiere de muchos intercambiadores de calor en que éste se transfiere de dos formas: calor sensible y calor latente. A medida que el calor se transfiere desde el agua, la temperatura del aire se incrementa (sensible) y el contenido de agua del aire, o la humedad, se incrementa también (latente). A medida que cambian la carga térmica, la temperatura de bulbo húmedo del aire entrante o el flujo de aire, la torre de enfriamiento responderá encontrando un nuevo equilibrio con el proceso.
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La torre de enfriamiento seguirá disipando todo el calor proveniente del proceso, pero con nuevas temperaturas del agua. La temperatura del agua fría de la torre de enfriamiento es la temperatura del suministro de agua hacia el condensador, y los cambios de temperatura del agua fría afectan usualmente la eficiencia de la salida de la planta. Aunque las temperaturas reducidas del agua fría que son el resultado de una máxima utilización de la potencia del ventilador son usualmente beneficiosas para la salida de la planta, la cantidad de potencia del ventilador afecta el costo de operación de la torre de enfriamiento. Cómo estas variables interactúan en una torre de enfriamiento, el operador debe encontrar el equilibrio apropiado entre estas fuerzas opuestas. Las torres de enfriamiento se clasifican según la forma de suministramiento de aire en: - Torres de circulación n atural
- Atmo sféric as : El movimiento del aire depende del viento y del efecto aspirante de los aspersores. Se utiliza en pequeñas instalaciones. Depende de los vientos predominantes para el movimiento del aire.
- Tiro natural : El flujo del aire necesario se obtiene como resultado de la diferencia de densidades, entre el aire más frío del exterior y húmedo del interior de la torre. Utilizan chimeneas de gran altura para obtener el tiro deseado. Debido a las grandes dimensiones de estas torres se utilizan
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flujos de agua de más de 200000 gpm. Es muy utilizado en las centrales térmicas.
- Torres de tiro mecánico
El agua caliente que llega a la torre es rociada mediante aspersores que dejan pasar hacia abajo el flujo del agua a través de unos orificios. El aire utilizado en la refrigeración del agua es extraído de la torre de cualquiera de las formas siguientes:
- Tiro inducido: el aire se succiona a través de la torre mediante un ventilador situado en la parte superior de la torre. Son las más utilizadas
- Tiro forzado : el aire es forzado por un ventilador situado en la parte inferior de la torre y se descarga por la parte superior
- Otros tipos: Torres de flujo cruzado . El aire entra por los lados de la torre fluyendo horizontalmente a través del agua que cae. Estas torres necesitan más aire y tienen un coste de operación más bajo que las torres a contracorriente.
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Tablero de control.
Controlan la operación automática de 1, 2, 3, o 4 bombas para mantener la presión dentro de los limites deseados en forma automática. Los tableros alternan las bombas para que su desgaste sea uniforme y, al fallar una de ellas o al aumentar la demanda, conectan otras, simultáneamente, para mantener automáticamente la presión dentro del nivel deseado. Los tableros integran arrancadores, interruptores termo magnético, electro-niveles, alternadorsimultaneador, relevador de alto y bajo voltaje, selectores y luces piloto, todo el equipo está montado sobre un riel DIN para facilitar el mantenimiento. La operación de las bombas y el bajo nivel de succión se indican con las luces piloto. La operación de cada una de las bombas piloto se selecciona mediante interruptores de tres posiciones manual-fuera-automático. El gabinete es a prueba de polvo y agua. Controla automáticamente:
La presión de agua en el tanque hidroneumático dentro de los rangos de presión deseados
Señal de arranque paro de bombas: mediante interruptores de presión
protección por baja succión: mediante electrodos en la cisterna o
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depósitos de agua o líquido.
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VIII Plan de Actividades JUNIO No.
ACTIVIDAD
DURACION
SEMANA 1
SEMANA 2
JULIO SEMANA 3
SEMANA 4
semana
06/06/2016 07/06/2016 08/06/2016 09/06/2016 10/06/2016 13/06/2016 14/06/2016 15/06/2016 16/06/2016 17/06/2016 20/06/2016 21/06/2016 22/06/2016 23/06/2016 24/06/2016 27/06/2016 28/06/2016 29/06/2016 30/06/167 01/07/2017 02/07/2016 03/07/2016
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Planeación e investigacion del funcionamiento del control eléctrico de la torre de enfriamiento.
4 dias
Revisión de los datos de placa de los motores a utilizar en la torre de enfriamiento para la correcta elección de los componentes de control eléctrico. 2 dias Realización del diagrama de control en 1 dia AutoCAD. Selección de los elementos de control eléctrico por medio de catálogos. 2 dias
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Un mínimo de tres cotizaciones de los componentes de control eléctricos. 1 dia Seleccionar la óptima ubicación del tablero 1 dia de control. Compra de material para la primera etapa (caja nema, cable #14, taquetes, riel din, conectores de ¾ para tubo coduit de 3/4) 1 dia Colo car lacajanema yel riel din en laplaca que va dentr o de la caja nema para los 1 dia componentes de control eléctrico. Hacer los orificios a la caja nema para la llegada de los tubos con los cables de alimentación y los c ables de los motores y 1 dia electro nivel. Fijar los tubos conduit a la aja nema para dejar los cables listos para la conexión. 1 dia Compra de los componentes de control eléctrico para la instalación del c ircuito 2 dias (segunda parte). Definir y colocar el lugar de los 1 dia componentes eléctricos en el riel din. Hacer las respectivas conexiones de acuerdo al diagrama de control previamente planeado y revisado por el ingeniero Hugo 3 dias Fragoso Puga. Revisar la instalación con un multímetro junto con el diagrama para checar la correcta conexión y hacer la primera prueba 1 dia eléctrica. Revisar el sentido de giro de los motores e intercambiar las líneas de alimentación para dejarlos en el sentido de giro correcto. 1 dia Poner en marcha y revisar el correcto funcionamiento, checando que se cumplan todas las condiciones del diagrama y revisando el óptimo funcionamiento de los 2 dias motores. plan de mantenimiento preventivo 2 dias
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1. Planeación del funcionamiento del control eléctrico de la torre de enfriamiento.
2. Revisión de los datos de placa de los motores a utilizar en la torre de enfriamiento para la correcta elección de los componentes de control eléctrico.
3. Realización del diagrama de control en AutoCAD.
4. Selección de los elementos de control eléctrico por medio de catálogos.
5. Un mínimo de tres cotizaciones de los componentes de control eléctricos.
6. Seleccionar la óptima ubicación del tablero de control.
7. Compra de material para la primera etapa (caja nema, cable #14, taquetes, riel din, conectores de ¾ para tubo coduit de 3/4)
8. Colocar la caja nema y el riel din en la placa que va dentro de la caja nema para los componentes de control eléctrico.
9. Hacer los orificios a la caja nema para la llegada de los tubos con los cables de alimentación y los cables de los motores y electro nivel.
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10. Fijar los tubos conduit a la aja nema para dejar los cables listos para la conexión.
11. Compra de los componentes de control eléctrico para la instalación del circuito (segunda parte).
12. Definir y colocar el lugar de los componentes eléctricos en el riel din.
13. Hacer las respectivas conexiones de acuerdo al diagrama de control previamente planeado y revisado por el ingeniero Hugo Fragoso Puga.
14. Revisar la instalación con un multímetro junto con el diagrama para checar la correcta conexión y hacer la primera prueba eléctrica.
15. Revisar el sentido de giro de los motores e intercambiar las líneas de alimentación para dejarlos en el sentido de giro correcto.
16. Poner en marcha y revisar el correcto funcionamiento, checando que se cumplan todas las condiciones del diagrama y revisando el óptimo funcionamiento de los motores. 17. Crear plan de mantenimiento preventivo.
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IX Recursos Materiales Y Humanos Los recursos materiales estarán divididos en dos partes herramientas y el material en si para la creación del proyecto así también are mención del recurso humano que fue involucrado en este proyecto desde su inicio hasta su conclusión. HRAMIENTA.
Taladro Bosch
Brocas
Saca bocados
Desarmadores de cruz y planos
Pinzas eléctricas de punta
Pinzas pela cables
Cúter
Perica
Pinzas de presión
Lápiz
Nivel
Flexómetro
Cinta de aislar
computadora
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COMPONENTES
Contactor tripolar LC1D TELEMECANIQUE
Contactor tripolar LC1D TELEMECANIQUE
Contactor tripolar LC1D TELEMECANIQUE
Relevador tripolar de protección térmica ajuste de 4 a 6 amperes. Tesys TELEMECANIQUE.
Relevador tripolar de protección térmica ajuste de 9 a 13 amperes. Tesys TELEMECANIQUE.
Relevador tripolar de protección térmica ajuste de 12 a 18 amperes. Tesys TELEMECANIQUE.
Contactos auxiliares frontales para ensamblar en contactor LC1D.
Bobina
magnética
para
contactor
LC1D
Tesys
CA
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V
TELEMECANIQUE (3 PIEZAS)
Block de contacto NC TELEMECANIQUE. (6 piezas)
Block de contacto NO TELEMECANIQUE. (6 piezas)
Luz piloto verde LED 120 V CA TELEMECANIQUE. (3 piezas)
Luz piloto roja LED 120 V CA TELEMECANIQUE. (3 piezas)
Interruptor termo magnético siemens corriente nominal 16 amperes dos polos 400 V CA.
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Interruptor termo magnético SIEMENS corriente nominal 125 Amp. 3 polos 400v C.A.
Bornera legrand para calibre 14 para riel DIN
mini canaleta gris de 25X35 mm 4 metros
transformador de control 300 VA prim 240/480V S/120V TE
despachador numérico del 0 al 9 marca 3M
RECURSO HUMANO
Ingeniero en mantenimiento industrial
Departamento de compras
Técnico en mantenimiento
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X Desarrollo del Proyecto
Investigación y planeación
Para poder hacer este y cualquier proyecto se necesita de una investigación de lo que realmente se requiere ajustar, aplicar o innovar, para poder aterrizar las ideas y el método más conveniente o correcto. Lo primero que hay que hacer después de conocer que es lo que se pretende hacer, es trazar tu plan y señalar tus objetivos. El plan de trabajo es importante para no perder la ruta y tus objetivos te mantienen al margen de lo que tienes que hacer ambos son muy importantes para concluir cualquier trabajo o proyecto a realizar. Lo primero entonces que hay que saber es como es que funciona una torre de enfriamiento y para qué sirve. Una torre de enfriamiento es un sistema donde por medio de un refrigerante más comúnmente el agua por ser más barata y fácil de suministrar, es sometida a un ciclo de enfriamiento para así el agua pueda transportarse al lugar que se requiere enfriar en este caso las maquinas inyectoras de aluminio, para después transportarse a un deposito donde llega el agua ya caliente después de haber pasado por la máquina, de ahí se manda pues a la torre donde es enfriada por medio de un sistema de torres de tiro mecánico inducido, la cual consta de que el agua caliente que llega a la torre es rociada mediante aspersores que dejan pasar hacia abajo el flujo del agua a través de
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unos orificios, y el aire se succiona a través de la torre mediante un ventilador situado en la parte superior de la torre. Es así como conociendo el funcionamiento de la torre de enfriamiento y para lo que está hecha o su función, podemos idear mediante las partes que conlleva la torre un plan que es el siguiente paso ya conociendo cuantos motores- bombas serán utilizadas y como serán utilizadas podemos diseñar el control eléctrico de este equipo como mejor nos convenga. Se pretende que sean dos bombas hidráulicas impulsadas por motores eléctricos y una turbina que será la que succiona el aire de la torre, así como también dos electro niveles para controlar el desbordamiento o bien el vacío de los contenedores o depósito de la torre, esto para no dañar las bombas y trabajen en vacío o se llegase a desbordar causando un desperdicio de agua, entonces son 5 los elementos a controlar. Revisi ón de placa de datos.
Para poder hacer un sistema de control eléctrico es necesario tener en cuenta mucha información y esta información está dada en las placas de datos de los motores estos datos nos ayudaran a poder elegir los componentes óptimos para cada motor así como también a cuanto voltaje trabajan con que amperaje y voltaje, para así poder también elegir las protecciones térmicas para que no se dañen los equipos. Es importante conocer y manipular toda esta información ya que de ello depende nuestro buen funcionamiento de nuestro tablero de control
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no podríamos generar uno sin conocer estos datos entre ellos los más importantes como lo mencione son el amperaje voltaje caballaje o factor de potencia entre otras. Cada motor es diferente y trae diferentes especificaciones y restricciones dependiendo del fabricante por eso es tan importante antes de conectar un motor saber cómo es que trabaja y a que intensidades lo hace para poder trabajarlo en su mayor eficiencia. La mayoría de los motores trabaja a 440 y 220 volts son motores de 9 y 6 hilos los cuales también es muy importante saber en qué configuración están conectados los cables si en estrella o en delta ya que como son diferentes conexiones pudiera generarse una sobre carga o bien no trabajaría un motor si le faltara voltaje. Véase las siguientes imágenes.
ILUSTRACIÓN 1 PLACA DE MOTOR DE LA BOMBA 1
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En esta imagen por ejemplo se puede apreciar bien los datos de la placa su conexión en estrella serie y en estrella paralelo, la estrella serie es para alto voltaje (460) y la estrella paralelo es para bajo voltaje (220, 210, 230). Los motores por lo regular son trabajados a 440, 460 o 480 porque gastan menos corriente (amperaje) y tienen menos pico de arranque, como se muestra en la placa en el arreglo estrella serie donde se alimenta en line 1, 2, 3 y se conectan las terminales 4-7, 5-8, 6-9 es para alto voltaje 460 volts y en esa fase se maneja 11.5 amperes, y en el estrella paralelo donde se alimenta en line 1, 2, 3 y se conectan las terminales 1-7 2-8 3-9 es para bajo voltaje de 208 a 230 volts y se maneja un respectivo amperaje de 26.0 amperes y 23.0 amperes. También nos indica su factor de seguridad que lo que indica es el porcentaje al cual el motor puede aguantar una variación de voltaje que en este caso es de 1.15 lo que nos indica que es un 15% si sacamos un cálculo rápido en la conexión estrella serie donde se maneja un voltaje de 460 volts un 15% de este valor seria 100%=460, 115%= 529 volts todos los motores traen indicado su factor de servicio el cual es importante saber para nosotros checar nuestra suministro y no rebasar estos límites otro dato importante es el de factor de potencia que en teste motor es de un 90.3% que es la diferencia de potencial de entrada y salida donde la entrada se mide en watts y la salida en hp. Ya obteniendo la información
de las placas de datos de los motores y
habiéndolos configurando a conexión de estrella serie para alta tensión para que a la hora de conectarlos no vaya a haber alguno en estrella paralelo o baja tensión
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se apuntan y se dejan como referencia para así poder comprar sus componentes de control específicos para cada motor.
ILUSTRACIÓN 2 PLACA DE MOTOR DE LA TURBINA
Realización de diagrama de control.
El diagrama de control está hecho para el funcionamiento óptimo así como el sistema de seguridad, se planea que la torre no deje de funcionar para que en turno de trabajo donde las máquinas de inyección estén trabajando no haya un paro de producción o malas piezas por causa de un paro de la torre de enfriamiento, y para esto hay que cuidar también la seguridad de los motores de la torre así como de las bombas por medio del control eléctrico. Habría que cuidar una bomba con la otra esto para que alguna no la gane a la otra en el sentido de que alguna succione o bien mande más líquido que otra y ocurra un desbordamiento o una cavitación o succión en vacío.
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El diseño de del sistema de control es realizado en un programa de Fluid SIM donde se define la parte del plan de control ahí se especifica y se saca una copia para dejar como plano para la conexión en físico de los componentes en el tablero de control. Selección de elementos d e contr ol.
Es importante elegir bien en un sistema de control los componentes a utilizar ya que de ellos de pende la protección y el correcto funcionamiento de los motores, así como de su seguridad para evitar descargas daños que perjudiquen la producción tanto como de los empleados que en la empresa llegara a laborar como de los motores que componen la torre de enfriamiento. Es importante checar y revisar que todo este correctamente diseñado y no desde este punto pudiese darse un corto circuito ya que a la hora de armar físicamente y probar ya con corriente, podríamos dañar los componentes el equipo o bien ocasionar un accidente, este diseño de control eléctrico para la torre de enfriamiento, es previamente revisado por el ingeniero encargado de la residencia de estadía y el cual a su vez encargado de la planta en la parte técnica y de mantenimiento. El control básicamente consta de los interruptores termo magnéticos, protecciones térmicas, luces piloto, push botón, contactares y transformador de voltaje para la parte de control ya que el control lo trabajaremos con un voltaje de 127 volts y la potencia se trabaja a 460-480 volts.
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ILUSTRACIÓN 3 PLACA Y COMPONENTES DE CONTROL , CANALETAS Y TRANSFORMADOR DE CONTROL
La lógica de control es la siguiente tenemos dos bombas y una turbina la turbina es independiente del funcionamiento de las bombas sin embargo lleva su protección térmica tanto como su interruptor y su contactor tripolar. Las bombas se manejan en dos depósitos el principal y el más grande donde está la bomba 1 y también la más grande, y el depósito dos que es más pequeño y la bomba dos que también es más pequeña, se coloca un electro nivel en ambas en la pequeña el electro nivel controla al motor uno que es más grande de tal forma que lo pueda parar o arrancar dependiendo del nivel de agua que tenga el depósito, ese se ajusta al nivel que tu desees que se pare o encienda la bomba 1 por medio del electro nivel. El segundo electro nivel solo
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controla la entrada de agua al depósito principal para que en este no falte agua o bien llegara a desbordarse. Este último aún no está activado ya que la empresa aún no cuenta con toma de agua y es llenado con una pipa pero está listo para instalarse.
Bomb 1 Bomb 2
Tablero de
Deposit 2
control
Deposit 1
ILUSTRACIÓN 4 TORRE DE ENFRIAMIENTO Y SUS PARTES IMPORTANTES
Los componentes para el control eléctrico son buscados por catálogos donde trae las especificaciones de cada componente y donde los vamos a buscar de acuerdo a las especificaciones de las placas de datos de los motores previamente revisados y analizados. Los componentes se buscan de acuerdo al voltaje y amperaje que manejan los motores así como un rango de protección
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en el caso de las protecciones térmicas que traen un rango de ajuste manual pero que el rango es el que se va a revisar cual es el que nos conviene.
Alguno de los catálogos que utilizamos son como:
BAJA TENSION (answers for industry.) SIEMENS, PRODUCTOS EN BAJA TENSION (power and productivity for a better world.)
ABB entre otros más como telemecanique.
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Ubicación tablero de control.
Se proponían varas alternativas para colocar el tablero de control ya que podía quedar en algunos lugares estratégico, pero al final se eligió una cerca de la torre de enfriamiento al costado derecho a una altura de aproximadamente un metro y 30 cm del piso para que el tablero no quedara muy alto y poder hacer las conexiones cómodamente. La selección del tablero de control también fue importante ya que como se espera hacer una segunda torre de enfriamiento se eligió un tablero relativamente un poco más grande donde cupieran dos circuitos parecidos ya que la segunda torre de enfriamiento se pretende trabaje de la misma manera.
ILUSTRACIÓN 5 UBICACIÓN TABLERO DE CONTROL
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Acon di ci on ami ento d e la c aja nema.
Después de saber dónde se colocara el tablero de control se acondiciona para poder ahí montar los componentes de control así como la llegada de los cables de los motores de los electros-niveles y de la alimentación principal. Se hace un pequeño bosquejo de como quedaran montados y donde quedaran los botones. Se montan los riel DIN para esto se hacen unos orificio en una placa metálica que trae el tablero donde van montados los componentes después de haber colocado los rieles se coloca la placa dentro del tablero. Se procedió a marcar donde irían los push botón y las luces piloto ya que estas deben ir estratégicamente cada una con su push botón las cuales indican si el motor esta encendido o apagado, después de haber marcado donde irán los componentes como las luces piloto y los push botón se hace un orificio en la tapa donde quedaron marcados, esto se hace con un taladro y un sacabocados, de igual forma en la parte superior de la caja nema donde llegaran los cables de los motores y los electro niveles así como de la alimentación principal se marcan los orificios de acuerdo a la medida del tubo conduit y se procede a hacer el orificio igual con el taladro y un sacabocados. Se colocan también la mini canaleta por donde pasaran los cables, esto para estética del trabajo y no queden cables sueltos sino todo lleve un orden.
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Compra de los compon entes de contr ol.
Después de la cotización se procede a hacer la compra de los componentes, en esta ocasión los componentes se compran personalmente ya que muchas veces pueden variar algunos códigos y es mejor revisarlos personalmente para realizar la compra correcta y no tengan que regresarse para ser cambiados porque no fueron los que se pidieron, ya que esto genera pérdida de tiempo. Conexión de los comp onentes.
La conexión de los componentes es uno de las actividades más importantes debe hacerse con el diagrama en mano y hacerlo paso a paso corroborando cada conexión, se debe conocer los componentes para no hacer conexiones erróneas. La conexión de los componentes se fue haciendo cuidadosamente y se fue acomodando cada cable para dejar todo en orden y dejarlo con la estética de un buen trabajo por eso es que se compraron las canaletas que fueron puestas entre los riel din para ir acomodando los cables de tal forma que no quedaran sueltos
ILUSTRACIÓN 6 CONEXIÓNES Y ESTÉTICA TABLERO DE CONTROL
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Revisión de tablero de con trol y bombas.
Esta es la última parte donde se revisan cada una de las conexiones ya más a detalle apoyándonos con un multímetro para checar el circuito de principio a fin cerciorándonos de que no hayan quedado cables desconectados flojos o en falso contacto y evitar un corto circuito. En esta parte también se revisa las conexiones a las bombas checando las líneas y los sentidos de giro de los motores para si alguno de ellos este en un sentido invertido poder cambiar las líneas ABC por ACB para poder dejarlo listo.
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XI Resultados Obtenidos
Los resultados obtenidos de este proyecto fueron benéficas en su totalidad ya que la torre trabajo conforme a lo planeado. Tuvimos algunos ajustes con respecto a un electro nivel el del depósito dos pero fue solucionado. Las máquinas de inyección trabajaron correctamente almenas no hubo fallas relacionadas o con respecto de la refrigeración. Al quedar automatizada la torre se puede enfocar básicamente en la producción que era el objetivo principal del proyecto para que la torre de enfriamiento pudiese mantenerse sola trabajando y fue así como se concluyó el proyecto con pruebas y posibles mejoras así también se dejó un pequeño plan de mantenimiento preventivo para una mayor duración de vida de los motores como de la torre en si
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XII Conlusiones y Recomendaciones.
Es bueno saber que se pueden aplicar varios aptitudes es satisfactorio poder generar y crear soluciones a partir de tus conocimientos se pretendió hacer todo el proyecto sin errores pero como en todo proyecto y planeación hubo algunos errores que fueron corregidos a tiempo se creó ese pequeño plus de un mantenimiento preventivo a la torre que se supone creara una vida más larga y menos fallo de los componentes que conforman la torre. La recomendación seria seguir el plan de mantenimiento preventivo hacer sus chequeos tal como se estableció para poder llevar un registro y control del mantenimiento, ya que no hay mejor control y un paro inesperado que el de un buen control del mantenimiento de las maquinas en una empresa. Todo es susceptible de mejorar así que es importante revisar y conforme la empresa lo vaya necesitando modificar y mejorar el sistema ya que la empresa va en auge y se pretende extender a 27 máquinas y la torre de enfriamiento que se tiene no dará abasto a todas.
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XIII Anexos
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Anexo 1
No. Área : INYECCION--Maquina : Torre de enfriamiento No. Orden: Sistema: Mecánico Componente 1.- Válvulas check de los tanques de almacenamiento 2.- Rodamientos 3.- Aspas y soporte 4.- Tornillería Sistema: Eléctri co Componentes 1.- Interruptores termo magnéticos y lámparas de aviso 2.-Cables eléctricos, enchufes y bornes 4.- Motores de bomba hidráulica y motor del ventilador 5.- Transformador Sistema: hidr áulico componentes 1.- Tuberías, mangueras 2.- Válvulas 3.- Cisterna 4.- Deposito Elaboro: Autori zo:
Modelo: No Aplica No. Serie : No Aplica Fecha: 2016 Actividad a verific ar
Condici ón Bien Mal
Checar su correcto funcionamiento resorte y sello Verificar lubricación, grado de desgaste y libre rotación. Checar integridad de las aspas y soporte Checar estado de la tornillería que sujeta a los motores y verificar apriete de los mismos
Método
Visual Visual Visual Visual
Actividad a verific ar
Condici ón Método Bien Mal
Comprobar funcionamiento
Visual Manual
Que no estén quemados, golpeados o rotos Lectura de corriente (Anotar valor) Revisar cables del motor Su estado y su correcto funcionamiento. Actividades a ver if icar
Visual Manual
condición Bien Mal
Sin fugas o rupturas Sin fugas o rupturas Sin rupturas o fugas Sin rupturas o fugas OBSERVACIONES:
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Método Visual Visual
____________ __________ J. Manuel Mondragón Fragoso
___ H.
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