ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL

1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULTAD DE INGENIERÍA EN MECÁNICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN TEMA: "PROYECTO DE UN SISTEMA MECÁNICO PARA LA RECEPCIÓN, ALMACENAMIENTO Y EXTRACCIÓN DE CARBÓN MINERAL USADO COMO COMBUSTIBLE INDUSTRIAL" PRESENTADO POR: PATRICIO MORENO ALTAMIRANO

2. OBJETIVO • Establecer de manera clara y objetiva todas las consideraciones necesarias para el desarrollo del proyecto de implementación del carbón mineral como combustible en su etapa de Recepción, Almacenamiento y Extracción de su lugar de almacenamiento; siguiendo las normas y recomendaciones establecidas para estos fines.

3. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? • Demanda mundial de energía

4. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? • Precio del petróleo y gas natural.

5. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? • Según estudios realizados la explotación de Petróleo y Gas Natural llegará a su máximo en la presente década y luego decaerá.

6. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? HAY QUE BUSCAR ALTERNATIVAS

7. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? • Combustible más abundante del planeta. • Combustible más barato por unidad de energía. • Estabilidad de precio. VENTAJAS DEL CARBÓN MINERAL

8. Reservas Probadas en EEUU. 20 años del consumo mundial. Reservas Posibles en EEUU. 200 años del consumo mundial. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? ABUNDANCIA

9. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? Carbón Mineral: 0.15 Centavos de USD/MJ Gas Natural: 0.51 Centavos de USD/MJ Petróleo: 0.82 Centavos de USD/MJ PRECIO EN MERCADO INTERNACIONAL.

10. ¿POR QUÉ UTILIZAR CARBÓN? Aumento de precio en 30 años Carbón Mineral: 65% Gas Natural: 240% Petróleo: 530% ESTABILIDAD DE PRECIO.

11. Cenizas Colectores de polvo Gases Lavadores Húmedos Combustión Manejo y Transporte Colectores de polvo DESVENTAJAS • Gran volumen por unidad de energía. • Contaminante. Técnicas para obtención de combustibles limpios a partir del carbón

12. EL CARBÓN MINERAL El carbón es un combustible sólido que se originó a partir de los restos de formas de vida vegetal de hace millones de años.

13. CLASIFICACIÓN El carbón según ASTM se clasifica en: • Antracitas. • Bituminosos. • Sub-bituminosos. • Lignitos.

14. PROYECTO: IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMA PARA UTILIZAR CARBÓN COMO COMBUSTIBLE INDUSTRIAL Recepción y Almacenamiento Transporte al Molino Molienda Dosificación

15. OBJETIVO • Establecer de manera clara y objetiva todas las consideraciones necesarias para el desarrollo del proyecto de implementación del carbón mineral como combustible en su etapa de Recepción, Almacenamiento y Extracción de su lugar de almacenamiento; siguiendo las normas y recomendaciones establecidas para estos fines.

16. PRECAUCIONES EN UTILIZACIÓN DE CARBÓN MINERAL Explosiones de polvo. COMBUSTIBLE OXIGENO TEMPERATURA DISPERSION CONFINAMIENTO

17. O2 O2 CALOR CALOR CARBÓN TEMPERATURA PRECAUCIONES EN UTILIZACIÓN DE CARBÓN MINERAL Autoignición y desgaste.

18. PRECAUCIONES EN UTILIZACIÓN DE CARBÓN MINERAL Factores de Influencia: • Contenido de materia volátil en el carbón. • Tamaño de grano del carbón. • Temperatura y contenido de agua en las pilas. • Alturas de las pilas. • Compresión de las pilas. • Composición química del carbón. Autoignición y desgaste.

19. PROPIEDADES DE CARBÓN BITUMINOSO Poder calorífico: 30.2 MJ/kg. Densidad Aparente:720–880 kg/m3. Tamaño: 0-50 mm. Ángulo de Reposo:35 º. Ángulo Fricción interna:48.7º. Ángulo Fricción paredes metálicas:26.5º. Ángulo de Sobrecarga:15º. Máxima inclinación para transporte:18º.

20. RECEPCIÓN ALMACENAMIENTO EXTRACCIÓN DIAGRAMA DE FLUJO

21. TOLVA DE +9000 RECEPCIÓN SISTEMA DE PESAJE BT1 +0.00 BT2 250000 BANDA PROYECCIÓN DE CUBIERTA TRANSPORTADORA NAVE DE ALMACENAMIENTO DE ALIMENTACIÓN AL PROCESO EXTRACTOR BT3 PILA DE 50000 CARBÓN APILADOR CP TRIPPER CAR 50000 282000 100000 IMPLANTACIÓN GENERAL

22. CORTE A – A’

23. TOLVA DE +9000 RECEPCIÓN SISTEMA DE PESAJE BT1 +0.00 BT2 250000 BANDA PROYECCIÓN DE CUBIERTA TRANSPORTADORA NAVE DE ALMACENAMIENTO DE ALIMENTACIÓN AL PROCESO EXTRACTOR BT3 PILA DE 50000 CARBÓN APILADOR CP TRIPPER CAR 50000 282000 100000 IMPLANTACIÓN GENERAL

24. CORTE B – B’

25. TOLVA DE +9000 RECEPCIÓN SISTEMA DE PESAJE BT1 +0.00 BT2 250000 BANDA PROYECCIÓN DE CUBIERTA TRANSPORTADORA NAVE DE ALMACENAMIENTO DE ALIMENTACIÓN AL PROCESO EXTRACTOR BT3 PILA DE 50000 CARBÓN APILADOR CP TRIPPER CAR 50000 282000 100000 IMPLANTACIÓN GENERAL

26. CORTE C – C’

27. TOLVA DE +9000 RECEPCIÓN SISTEMA DE PESAJE BT1 +0.00 BT2 250000 BANDA PROYECCIÓN DE CUBIERTA TRANSPORTADORA NAVE DE ALMACENAMIENTO DE ALIMENTACIÓN AL PROCESO EXTRACTOR BT3 PILA DE 50000 CARBÓN APILADOR CP TRIPPER CAR 50000 282000 100000 IMPLANTACIÓN GENERAL

28. CORTE D – D’

29. RECEPCIÓN ALMACENAMIENTO EXTRACCIÓN SISTEMA DE RECEPCIÓN VENTILADOR TOLVA DE RECEPCIÓN COLECTOR DE POLVO SISTEMA DE PESAJE BANDA BT3 BANDA BT1 BANDA BT2 TRANS. DE DERRAME

30. SISTEMA DE PESAJE • Puente de Pesaje: Este consiste en un par de vigas colocadas sobre celdas de carga las cuales sensan el peso del camión. • Las cargas son móviles por tanto hay que utilizar líneas de influencia. • Diseño por Factores de Carga y Resistencia (LRFD), siguiendo normas del AISC. • Utilización del programa SAP2000.

31. SISTEMA DE PESAJE

32. TOLVA DE RECEPCIÓN ALMACENAMIENTO DE SÓLIDOS AL GRANEL.

33. TOLVA DE RECEPCIÓN TIPOS DE TOLVA. FLUJO DE MASA FLUJO DE EMBUDO

34. TOLVA DE RECEPCIÓN PROBLEMAS CON TOLVA DE FLUJO DE EMBUDO.

35. TOLVA DE RECEPCIÓN DISEÑO DE FORMA • Parte Vertical + Inclinada. • Anillos en Transición. • Anillos para evitar deformación excesiva. • Cubierta para evitar contaminación. • Utilizar Cortinas.

36. TOLVA DE RECEPCIÓN MEDIDAS PRINCIPALES

37. TOLVA DE RECEPCIÓN CÁLCULO DE PRESIONES EN TOLVAS. • Estado Activo de Esfuerzos. • Estado Pasivo de Esfuerzos. • Utilización de Normas DIN. Presión Vertical. Presión Normal a las paredes. Esfuerzo Cortante

38. TOLVA DE RECEPCIÓN

39. TOLVA DE RECEPCIÓN Utilización del Programa SAP2000.

40. TOLVA DE +9000 RECEPCIÓN SISTEMA DE PESAJE BT1 +0.00 BT2 250000 BANDA BANDA BT3 PROYECCIÓN DE CUBIERTA TRANSPORTADORA BANDA BT1 NAVE DE ALMACENAMIENTO DE ALIMENTACIÓN BANDA BT2 AL PROCESO EXTRACTOR BT3 PILA DE 50000 CARBÓN APILADOR CP TRIPPER CAR 50000 282000 100000 BANDAS TRANSPORTADORAS

41. BANDAS TRANSPORTADORAS Para el diseño de bandas transportadoras se utilizó Programa Computacional desarrollado como tesis de grado en la FIMCP.

42. BANDA TRANSPORTADORA BT2 • DATOS DE ENTRADA: • Propiedades del material. • Longitud de Banda: 250 m. • Capacidad: 150 TM/h • Velocidad: 1.5 m/s • Tipo de Rodillo: Terna a 35° • Geometría: Tramo horizontal + inclinado con tensor de gravedad. • Condiciones de Operación.

43. BANDA TRANSPORTADORA BT2 • DATOS DE SALIDA: • Ancho de Banda: 650 mm. • Capacidad Máxima: 306 TM/h (49%). • Potencia Requerida: 15 Hp • Tensión del Contrapeso: 18000 N. • Tipo de Cinta: EP250. • Diámetro de tambores y árboles de transmisión. • Rodillos de Carga y Retorno.

44. BANDA TRANSPORTADORA BT2

45. BANDAS TRANSPORTADORAS

46. SELECCIÓN DE EQUIPOS • Se seleccionaron los siguientes equipos: • Transportador de Derrame • Colector de Polvo.

47. TOLVA DE +9000 RECEPCIÓN SISTEMA CARRO DE DESCARGA DE PESAJE BT1 +0.00 BT2 RECEPCIÓN 250000 APILADOR BANDA PROYECCIÓN DE CUBIERTA TRANSPORTADORA NAVE DE ALMACENAMIENTO DE ALIMENTACIÓN AL PROCESO EXTRACTOR BT3 ALMACENAMIENTO PILA DE 50000 CARBÓN APILADOR CP TRIPPER CAR 50000 282000 100000 EXTRACCIÓN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO

48. APILADOR DATOS PARA SELECCIÓN: Material: Carbón Bituminoso. Tamaño: 50 mm Altura de la pila: 10 m. Ancho de la pila: 28.6 m. Capacidad: 150 TM/h.

49. APILADOR

50. CARRO DE DESCARGA(TRIPPER CAR) DATOS PARA SELECCIÓN: Material: Carbón Bituminoso. Tamaño: 50 mm. Altura de descarga: 6.6 m. Capacidad: 150 TM/h.