Vulcanizadora
Páginas: 25 (6041 palabras)
Publicado: 16 de septiembre de 2010
1. INTRODUCCION
Actualmente, la vulcanización es un proceso industrial de muy amplia aceptación y aplicación; un ejemplo claro es la reparación de las llantas de un automóvil, Esta reparación se logra mediante un procedimiento que combina tanto baja presión como alta temperatura a fin de lograr fundir completamente el caucho, de este modo, cada vez que un neumático tiene un agujero esposible arreglarlo poniéndole un parche adecuado. Este es un proceso en donde se calienta el caucho en presencia de azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente al frío.
Con el propósito de acercar el proceso de vulcanización a la práctica estudiantil, éste proyecto pretende construir un prototipo de vulcanizadora de caucho a vapor. El prototipo consistirá de un recipiente vertical apresión dentro del cual se generará vapor y se elevará su presión para así lograr la temperatura de vulcanización adecuada; una de las caras del recipiente será completamente plana y sobre esta se realizará el proceso de vulcanización con ayuda la presión que se aplica por medio de un gato mecánico.
La presión en el tanque se controlará mediante una válvula de alivio y un manómetro, el sistematambién contará con una boquilla de entrada de agua y un desagüe.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El problema que se presenta con el prototipo de vulcanizadora a vapor existente en el laboratorio de trasferencia de calor de la UIS tiene varios aspectos; primero que todo está la deformación que presentó el recipiente del vapor, también se aprecia una inestabilidad en la estructura, undeterioro en el sistema de palanca con el que se ejerce la presión, esto aunado genera una total imposibilidad para operar el prototipo de forma segura. La suma de problemas que se encontraron obedece a que al momento de realizar el diseño no se tuvo en cuenta ningún parámetro de seguridad ni de trabajo, además, el prototipo carece de un sistema propio para generar el vapor y se torna dependientede un sistema alterno como lo es la caldera.
La solución propuesta para este problema es realizar el diseño del recipiente a presión siguiendo los parámetros y las normas de diseño. También se deberá implementar un sistema para producir calor propio y así no depender de la caldera, el nuevo diseño debe incluir mejoras estructurales que aseguren la estabilidad del equipo.
3. OBJETIVOS3.1. OBJETIVO GENERAL
Construir un prototipo de vulcanizadora de caucho a vapor, mejorando el diseño existente y asegurando su operatividad.
3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
3.3.1. Analizar los fenómenos de transmisión de energía térmica presentes en una vulcanizadora de vapor.
3.3.2. Calcular los espesores mínimos necesarios para que el recipiente a presión nofalle ni se deforme debido a las altas presiones y a las altas temperaturas.
3.3.3. Seleccionar el material adecuado para la elaboración del recipiente a presión.
3.3.4. Fabricar un empaque de caucho por medio de un molde utilizando el prototipo de vulcanizadora construido.
3. GLOSARIO
* Reticulacion: es una reacción química presente en la química de los polímeros. Lareticulación, de igual manera que la vulcanización o el curado, implica la formación de una red tridimensional formada por la unión de las diferentes cadenas poliméricas.
* Termoplástico: es un plástico que, a temperatura ambiente, es plástico o deformable, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría lo suficiente.
* Peróxido: son sustancias quepresentan un enlace oxígeno-oxígeno y que contienen el oxígeno en estado de oxidación . Generalmente se comportan como sustancias oxidantes.
* Gutapercha: es un tipo de goma parecida al caucho, translúcida, sólida y flexible, fabricada a base del látex proveniente de árboles del género Palaquium, indígenas en el sudeste asiático.
* Fenilamina: es un compuesto orgánico, líquido entre incoloro...
Actualmente, la vulcanización es un proceso industrial de muy amplia aceptación y aplicación; un ejemplo claro es la reparación de las llantas de un automóvil, Esta reparación se logra mediante un procedimiento que combina tanto baja presión como alta temperatura a fin de lograr fundir completamente el caucho, de este modo, cada vez que un neumático tiene un agujero esposible arreglarlo poniéndole un parche adecuado. Este es un proceso en donde se calienta el caucho en presencia de azufre, con el fin de volverlo más duro y resistente al frío.
Con el propósito de acercar el proceso de vulcanización a la práctica estudiantil, éste proyecto pretende construir un prototipo de vulcanizadora de caucho a vapor. El prototipo consistirá de un recipiente vertical apresión dentro del cual se generará vapor y se elevará su presión para así lograr la temperatura de vulcanización adecuada; una de las caras del recipiente será completamente plana y sobre esta se realizará el proceso de vulcanización con ayuda la presión que se aplica por medio de un gato mecánico.
La presión en el tanque se controlará mediante una válvula de alivio y un manómetro, el sistematambién contará con una boquilla de entrada de agua y un desagüe.
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El problema que se presenta con el prototipo de vulcanizadora a vapor existente en el laboratorio de trasferencia de calor de la UIS tiene varios aspectos; primero que todo está la deformación que presentó el recipiente del vapor, también se aprecia una inestabilidad en la estructura, undeterioro en el sistema de palanca con el que se ejerce la presión, esto aunado genera una total imposibilidad para operar el prototipo de forma segura. La suma de problemas que se encontraron obedece a que al momento de realizar el diseño no se tuvo en cuenta ningún parámetro de seguridad ni de trabajo, además, el prototipo carece de un sistema propio para generar el vapor y se torna dependientede un sistema alterno como lo es la caldera.
La solución propuesta para este problema es realizar el diseño del recipiente a presión siguiendo los parámetros y las normas de diseño. También se deberá implementar un sistema para producir calor propio y así no depender de la caldera, el nuevo diseño debe incluir mejoras estructurales que aseguren la estabilidad del equipo.
3. OBJETIVOS3.1. OBJETIVO GENERAL
Construir un prototipo de vulcanizadora de caucho a vapor, mejorando el diseño existente y asegurando su operatividad.
3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
3.3.1. Analizar los fenómenos de transmisión de energía térmica presentes en una vulcanizadora de vapor.
3.3.2. Calcular los espesores mínimos necesarios para que el recipiente a presión nofalle ni se deforme debido a las altas presiones y a las altas temperaturas.
3.3.3. Seleccionar el material adecuado para la elaboración del recipiente a presión.
3.3.4. Fabricar un empaque de caucho por medio de un molde utilizando el prototipo de vulcanizadora construido.
3. GLOSARIO
* Reticulacion: es una reacción química presente en la química de los polímeros. Lareticulación, de igual manera que la vulcanización o el curado, implica la formación de una red tridimensional formada por la unión de las diferentes cadenas poliméricas.
* Termoplástico: es un plástico que, a temperatura ambiente, es plástico o deformable, se derrite cuando se calienta y se endurece en un estado vítreo cuando se enfría lo suficiente.
* Peróxido: son sustancias quepresentan un enlace oxígeno-oxígeno y que contienen el oxígeno en estado de oxidación . Generalmente se comportan como sustancias oxidantes.
* Gutapercha: es un tipo de goma parecida al caucho, translúcida, sólida y flexible, fabricada a base del látex proveniente de árboles del género Palaquium, indígenas en el sudeste asiático.
* Fenilamina: es un compuesto orgánico, líquido entre incoloro...
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