(Sala 2)Dimensionalidad de tanque de sedimentación floculación en tratamiento de agua en laboratorio

Summary

Este trabajo de investigación presenta el análisis dimensional aplicado al diseño de un tanque de cementación y floculación, utilizando la semejanza geométrica para escalar equipos industriales. El estudio resalta la importancia de las unidades adimensionales en la construcción de equipos, sin la influencia de las unidades de medida tradicionales. Se explora cómo el diseño y la construcción del equipo se realizaron siguiendo metodologías científicas rigurosas, asegurando que el equipo diseñado cumpla con los parámetros operativos deseados. Este trabajo también subraya el rol clave de la ingeniería industrial en la creación de soluciones eficientes para procesos químicos industriales.

Takeaways

• 😀 El análisis dimensional es crucial para la comparación de diferentes sistemas sin la influencia de las unidades de medida.
• 😀 La metodología del análisis adimensional permite el diseño de equipos basados en semejanza geométrica, facilitando la identificación entre variables universales.
• 😀 El objetivo principal fue diseñar un tanque de cementación y floculación utilizando el análisis dimensional y la semejanza geométrica en el laboratorio de la universidad.
• 😀 La validación del diseño se llevó a cabo mediante la construcción de un equipo real en colaboración con una empresa, bajo la supervisión del investigador.
• 😀 El análisis dimensional considera las dimensiones relacionadas con variables clave para desarrollar el diseño del equipo implementado en el laboratorio de procesos.
• 😀 La relación entre el diámetro y la altura del tanque es fundamental para el diseño, y se usa una fórmula que considera la geometría del equipo original.
• 😀 El análisis de las variables del equipo real permitió calcular un volumen de 2,000 litros y considerar un tiempo de retención de 2 horas para el tanque piloto.
• 😀 Los factores de forma obtenidos de la similitud geométrica permitieron realizar los cálculos dimensionales para el diseño de la planta piloto.
• 😀 El trabajo validó que la metodología empleada permite modificar las dimensiones del tanque según el volumen de producción, ajustando la capacidad del equipo.
• 😀 Este estudio de investigación fue aprobado por la Universidad de Guatemala y su publicación está prevista para mediados de 2025, proporcionando una base para futuros desarrollos en diseño de equipos industriales.

Q & A

¿Cuál es la importancia del análisis dimensional en el diseño de equipos industriales?

El análisis dimensional permite comparar diferentes sistemas sin la influencia de unidades de medida, lo que facilita la creación de diseños universales y la identificación de variables clave para el diseño de equipos con semejanza geométrica.

¿Qué implica el término 'dimensionalidad' en el contexto del análisis presentado?

La dimensionalidad hace referencia a la relación entre las variables de un sistema, sin necesidad de considerar unidades de medida específicas, lo cual facilita el análisis y el diseño de equipos más eficientes y escalables.

¿Qué es el 'análisis adimensional' y cómo contribuye al diseño de equipos?

El análisis adimensional elimina la dependencia de unidades de medida, permitiendo comparar sistemas de diferentes escalas sin la influencia de factores como las unidades de longitud, lo que facilita el diseño optimizado de equipos industriales.

¿Cómo se utiliza la semejanza geométrica en el diseño del tanque de cementación y floculación?

La semejanza geométrica permite replicar las dimensiones del tanque original en diferentes escalas, manteniendo la proporción entre sus variables clave, como el diámetro y la altura, lo que garantiza un diseño eficiente y escalable.

¿Qué variables clave se consideraron en el diseño del tanque de cementación?

Las variables clave incluyeron el caudal de tratamiento (1000 L/hora), el tiempo de retención (2 horas) y el volumen total del tanque, considerando también los espacios muertos dentro del equipo.

¿Cómo se determinó el volumen del tanque para la planta piloto?

El volumen del tanque de la planta piloto se determinó considerando el caudal de tratamiento de 1000 L/hora y un tiempo de retención de 2 horas, lo que resultó en un volumen total de 2000 L, ajustado por el espacio muerto dentro del equipo.

¿Cuál fue el rol del ingeniero Bonifaz en este proyecto?

El ingeniero Bonifaz desempeñó un papel crucial apoyando el desarrollo del sistema productivo, especialmente en momentos difíciles durante el arranque de la planta piloto.

¿Qué impacto tuvo la metodología del análisis dimensional en la construcción del equipo?

La metodología de análisis dimensional permitió garantizar que el diseño del tanque y sus componentes fueran óptimos, permitiendo su construcción en una escala adecuada y eficiente, respetando la semejanza geométrica.

¿Qué tipo de pruebas se realizaron en el tanque después de su construcción?

Después de la construcción del tanque, se realizaron pruebas para verificar el comportamiento y la eficiencia del equipo, incluyendo análisis de las reacciones químicas y la dosificación de sustancias dentro del sistema.

¿Cuál es el objetivo final del diseño propuesto para el tanque de cementación?

El objetivo final es crear un diseño escalable que permita la replicación de sistemas similares en diferentes tamaños de planta, manteniendo la eficiencia y el rendimiento en diversas condiciones operativas.