“Diseño y construcción de un prototipo de autoclave utilizado en procesos de conservas y controlado mediante un HMI para el laboratorio de mecánica de fluidos en el año 2012” - Ponton Bravo, Eduardo David (2013)
En el presente proyecto de titulación se realizó el diseño y la construcción de un prototipo de autoclave controlado mediante un HMI para el equipamiento del laboratorio de mecánica de fluidos. Este proyecto de tesis es un complemento para las máquinas del área de mecánica ya que al existir un caldero en la universidad una opción para aprovechar el vapor de esta máquina es por medio de una autoclave. Este trabajo tiene como finalidad permitir que los estudiantes de ingeniería electromecánica puedan realizar prácticas de laboratorio para reforzar los conocimientos teóricos que han aprendido en la carrera. La autoclave está diseñado para soportar 120 psi de presión interna durante su funcionamiento. Se seleccionó el acero inoxidable SA-240 304 como el material de construcción para el cilindro, tapas y silletas, determinándose el espesor requerido para estas partes del autoclave. El tamaño óptimo del recipiente se calculó en base a una capacidad de almacenamiento de 0,23 m3. Para verificar que las silletas soporten el peso del autoclave se calcularon los esfuerzos a los que están sometidas. Además se estableció que las tapas ideales para los requerimientos de esta máquina son las de tipo torisféricas. También se escogió el anillo giratorio dentado como el tipo de cierre para la tapa delantera del autoclave, haciendo uso del mecanismo piñón – cremallera. Posteriormente se eligió como aislante térmico la lana de vidrio con un espesor de 2 pulg para recubrir el cilindro y la tapa trasera del autoclave, consiguiendo la mínima perdida de calor en el ambiente. Para la supervisión y control del autoclave se utilizó un HMI Delta y un PLC Twido. La comunicación de estos dos dispositivos se realizó a través del protocolo Modbus serial RTU y la interfaz RS-485. En el HMI se programó el proceso del autoclave con las opciones de poderlo operar en modo manual y en modo automático durante las fases de venteo, cocción y enfriamiento. En el PLC se transfirió el circuito eléctrico en lenguaje Ladder para controlar el autoclave. Después de haber culminado el diseño mecánico, térmico y eléctrico se elaboró un manual de operación para garantizar el manejo correcto en el funcionamiento del autoclave y se detallaron los tipos de mantenimiento que deben aplicarse al equipo. Finalmente se realizaron pruebas de comunicación entre el HMI y el PLC, la prueba neumática y la prueba de pasteurización a las conservas, en las cuales no se presentaron inconvenientes y los resultados obtenidos fueron favorables.