Proyecto Instalaciones

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ELECTRÓNICA

CAPITULO 1 INTRODUCCIÓN

PROCESO DE LIXIVIACIÓN ELT 3620 A

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1

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2

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EMPRESA “BAREMSA” 1. OBJETIVOS El presente

proyecto tiene como objetivo principal realizar

el

diseño eléctrico del proceso de lixiviación empresa BAREMSA, para que el estudiante pueda desarrollar todos los conocimientos asimilados en el presente semestre.

2. INTRODUCCIÓN El proceso de lixiviación de la empresa

minera “BAREMSA” tiene

como objetivo aplicar un proceso industrial como es la Lixiviación Clorurante en medio ácido y oxidante para la extracción de la plata que se halla contenida en las colas del Ingenio de Itos.

3. DESARROLLO GENERAL DEL PROCESO Para el presente proyecto se debe realizar todos los cálculos del diseño eléctrico

según el criterio, iniciativa, creatividad, etc. del

estudiante que cursa la materia. Luego de efectuar el proyecto los estudiantes deberán estar aptos para desarrollar cualquier proyecto sobre procesos industriales. 3.1.

Proceso industrial

El proceso de lixiviación consta de de tres partes importantes. 

Dosificación



Reactores



Filtrado



Sótanos



Piscina solución rica

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3.1.1.Dosificación

En este proceso se desarrolla la mezcla de la pulpa añadiendo acido sulfúrico y peroxido de hidrogeno. El motor M1 es el que hace girar el agitador. Luego de que se llene el tanque auxiliar, la pulpa debe ser trasladada a los tanques reactores mediante la bomba (motor M2). Debe controlarse los niveles del tanque. 3.1.2.Reactores

Una vez que la pulpa es trasladada del tanque auxiliar a los reactores. En los tanques reactores existen unos intercambiadores para elevar la temperatura de la pulpa hasta 40º C. El motor M3 se encarga de agitar constantemente la pulpa. Una vez que la pulpa llega a la temperatura mencionada anteriormente la Bomba (motor M4) debe ingresar en funcionamiento para bombear la pulpa hacia los filtros. 3.1.3.Filtros

Los filtros se encargan de separar la parte liquida y sólida. La parte liquida se dirige hasta las piscinas de solución rica y una vez que termina el filtrado correspondiente se realiza el lavado de las camisas de los filtros, en la que la parte sólida ingresa a los sótanos. 3.1.4.Sótanos.

En los sótanos se realiza el bombeo de la solución agotada con la bomba (Motor M17) hacia el tanque TR-1A o en su caso se el tanque esta lleno se lo envía al dique de colas. Nota. La descripción mencionada se repite para los tres tanques reactores, filtros y los sótanos. VER GRAFICA

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CAPITULO 2 Cálculos 2.1.

PARÁMETROS PARA EL CÁLCULO

Superficie de la planta: S=1327.28 [m2] Potencia de cortocircuito de la Red:

S``k=40 [MVA]

Voltaje de la red en Alta: UNOS=6900 [V] Numero de motores: No Motores=17 [Unid.] MOTO POTENC R IA M P[HP]

DESCRIPCIÓN

M1

60

TAMBOR AGITADOR AUXILIAR

M2

40

BOMBA SOLUCIÓN A REACTORES

M3

40

AGITADOR REACTOR TR – 1A

M4

40

BOMBA TR – 1 A

M5

40

AGITADOR REACTOR TR – 2A

M6

40

BOMBA TR – 2A

M7

25

AGITADOR REACTOR TR – 1B

M8

40

BOMBA TR – 1B

M9

3

SELLO DE AGUA (TR2A – TR1A – TR1B)

M10

15

BOMBA DE AGUA

M11

20

BOMBA HIDRÁULICA FILTRO 1 (HOCH 1)

M12

10

BOMBA HIDRÁULICA FILTRO 2 (HOCH 2)

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M13

7.5

M14

3

BOMBA HIBRAÚLICA FILTRO 3 (PASABAND) SELLO DE AGUA SÓTANO

M15

50

BOMBA SÓTANO 1

M16

50

BOMBA SÓTANO 2

M17

50

BOMBA SÓTANO 3

Tabla: 4.1. Funciones asignados a los motores

POTENCIA

ta

[HP]

[seg]

AC3

60

10

AC3

40

6

Y-∆

AC3

40

6

M4

Y-∆

AC3

40

6

M5

Y-∆

AC3

40

6

M6

Y-∆

AC3

40

6

M7

Y-∆

AC3

25

5

M8

Y-∆

AC3

40

6

MOTOR

ARRANQUE

CATEGORIA

M1

Y-∆

M2

Y-∆

M3

M9

DIRECTO

AC3

3

2

M10

DIRECTO

AC3

15

4

M11

D.INV. GIRO

AC3

20

4

M12

D.INV. GIRO

AC3

10

3

M13

D.INV. GIRO

AC3

7.5

3

M14

DIRECTO

AC3

3

2

M15

Y-∆

AC3

50

8

M16

Y-∆

AC3

50

8

M17

Y-∆

AC3

50

8

Tabla: 4.2. Parámetros de cálculo 2.2.

DISEÑO DEL ESQUEMA ELÉCTRICO DEL PROCESO

ELT 3620 A

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Fig.: 5.1. Esquema del proceso de Lixiviación Empieza con: M1 funciona primero, luego M2 A una temperatura de 40OC funcionan M2-M5 y luego M4-M6 Funciona el tanque de repaso M7 luego M8 Luego funcionan los motores del filtro M11-M12-M13 También debe existir una opción para realizar el arranque individual de cada

motor

en

forma

independientemente

mantenimiento Si Falla M10 para M2 Si Falla M9 para M4-M6-M8 Si Falla M14 para M15-M16-M17

ELT 3620 A

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esto

por

razones

de

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2.3.

CENTRO DE CARGA DE LA PLANTA

Fig.: 6.1 Centro de carga

P cx 

50 2



50 3.5



P cx  P cy 

50 1.5



50 1.5



P cy 

3 4



50 5.5

6.028 3 2





7.5 3



10 4.5  20 6.5  60 10  40 11.5  15 8  40 8  40 7 50 3  3  7.5  10  20  15  3  40 6  25  60



7.5 3



10 3  20 3  60 7  40 6  15 10  40 12  40 12  40 12 50 3  3  7.5  10  20  15  3  40 6  25  60



40 6



40 5



3 5.5



25 4



40 3

unid 50 1.5

7.296

unid

Y en metros será: C X 

6.03 35.3 11

C Y 

7.3 37.6 12

ELT 3620 A





19.351

22.873

m

m

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

40 12



3 13



25 12



40 12

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2.4.

DIAGRAMA UNIFILAR

Fig.: 7.1 DIAGRAMA UNIFILAR

2.5.

ELECCIÓN DEL TRANSFORMADOR

MOTO R

POTENCI A

POTENCI A

VELOCIDAD

CORRIENT E

RELACIÓ N

f.p.

FACTOR DE

M

[HP]

[KW]

R.P.M.

NOMINAL

Ia/IN

cos φ

UTILIZACIÓ N

IN[A]

DEMAND A MÁXIMA

fu

M1

60

45

1480

85

6,2

0,88

0,87

44,49

M2

40

30

1460

60

7.0

0,84

0,85

30,36

M3

40

30

1460

60

7.0

0,84

0,85

30,36

M4

40

30

1460

60

7.0

0,84

0,85

30,36

M5

40

30

1460

60

7.0

0,84

0,85

30,36

M6 M7

40 25

30 18,5

1460 1460

60 35

7.0 7

0,84 0,89

0,85 0,85

30,36 17,67

ELT 3620 A

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51,136363 6 35,714285 7 35,714285 7 35,714285 7 35,714285 7 35,714285 7 20,786516

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10

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0,85

M8

40

30

1460

60

7.0

0,84

M9

3

2,2

1430

5,4

6,5

0,77

M10

15

11

1460

22

7

0,85

M11

20

15

1460

30

7

0,86

0,85

14,83

M12

10

7,5

1450

15

6,9

0,86

0,83

7,24

M13

7.5

5,5

1450

12

7

0,82

0,83

5,57

M14

3

2,2

1430

5,4

6,5

0,77

0,83

2,37

M15

50

37

1460

70

6,5

0,87

0,87

37,00

M16

50

37

1460

70

6,5

0,87

0,87

37,00

M17

50

37

1460

70

6,5

0,87

0,87

37

Σ

0,83 0,83

397,9

30,36 2,37 10,74

398,42 465,3204 SUMATORIA

SUMATORIA

398,42

FACT POT=

0,855

fs=0,77 DEMANDA MAXIMA TOTAL

368,136

Utilizando el catalogo de transformadores de potencia elejimos un transformador Según norma DIN

42500 SNT

400 KVA

UNOS

6900 V

UNUS

400 V

UZ

4 %

UR

1,15 %

CONEXIÓN

Dyn5

Corriente del secundario Isec

607,7371 [A]

Tabla: 8.1. Elección del transformador

2.6.

DISEÑO DE LOS CONDUCTORES

ELT 3620 A

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9 35,714285 7 2,8571428 6 12,941176 5 17,441860 5 8,7209302 3 6,7073170 7 2,8571428 6 42,528735 6 42,528735 6 42,528735 6 465,32037 2

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Tabla 9.1. Diseño de conductores

2.7.

PORCENTAJE DE CAÍDA DE TENSIÓN

ELT 3620 A

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Tabla 10.1. Caída de tensión

ELT 3620 A

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CAPITULO 3 INGENIERÍA DEL PROYECTO 3.1. PROTECCIONES

ELT 3620 A

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DIMENSIONAMIENTO PROTECCIÓN PRINCIPAL CORRIENTE

DIMENSIONAMIENTO DE

NOMINAL

INTERRUPTOR TERMO MAGNÉTICO

IN[A]

Q1F ID=IN=607,74[A] IND=630[A] Desc. FA 630 E REG. 315-630 A Icu=65/33 KA

607,74

Funciones de protección tipo electrónico LTD,STD,INST ajustables CARACTERÍSTICAS DE DESCONEXIÓN IND=630 A I0=1XIND=630 A I1=I0X1=630 A T1= 20 seg I2=I0x6=2520A T2=0,2 seg I3= Excluible

Tabla 11.1. Protección principal

DIMENSIONES DE LAS PROTECCIONES DE LOS MOTORES TIPO DE

ELT 3620 A

CORRIENTE

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DIMENSIONAMIENTO DE

Verificacion

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ELECTRÓNICA MOTOR

ARRANQUE

NOMINAL

IA/IN

ta

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

IN[A]

[A]

[seg]

Q1F ID=IN=85 A

M1

Y-∆

85

6,2

10

td > ta

Ia = 175,7 [A]

IND=100 A

disy. TEK 160

Termico regulable: a=d=80-100 A

10min>10seg

Magnetico fijo: n=1000 A ID=IN=60 A IND=63 A M2

Y-∆

60

7

6

Ia = 140 [A] disy. TEK 160

Termico regulable: a=d= 50-63 A

150 seg> 6seg

Magnetico fijo: n = 630 A ID=IN=60 A IND=63 A M3

Y-∆

60

7

6

Ia = 140 [A] disy. TEK 160

Termico regulable: a=d= 50-63 A

150 seg> 6seg

Magnetico fijo: n = 630 A ID=IN=60 A IND=63 A M4

Y-∆

60

7

6

Ia = 140 [A] disy. TEK 160

Termico regulable: a=d= 50-63 A

150 seg> 6seg

Magnetico fijo: n = 630 A ID=IN=60 A IND=63 A M5

Y-∆

60

7

6

Ia = 140 [A] disy. TEK 160

Termico regulable: a=d= 50-63 A

150 seg> 6seg

Magnetico fijo: n = 630 A ID=IN=60 A IND=63 A M6

Y-∆

60

7

6

Ia = 140 [A] disy. TEK 160

Termico regulable: a=d= 50-63 A

150 seg> 6seg

Magnetico fijo: n = 630 A ID=IN=35 A M7

Y-∆

35

7

5

IND=40A

Ia = 140 [A] disy. TEK 160

Termico regulable: a=d= 32-40 A

18 seg> 5seg

Magnetico fijo: n = 400 A ID=IN=60 A IND=63 A M8

Y-∆

60

7

6

Ia = 140 [A] disy. TEK 160

Termico regulable: a=d= 50-63 A

150 seg> 6seg

Magnetico fijo: n = 630 A

Tabla 11.2. Protección de motores

DIMENSIONES DE LAS PROTECCIONES DE LOS MOTORES CORRIENT DIMENSIONAMIENTO DE TIPO DE E ELT 3620 A

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Verificacion

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MOTO ARRANQU R E

NOMINAL IN[A]

IA/IN

ta

INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

[A]

[se g]

Q1F ID=IN=5,4 A

M9

M10

M11

DIRECTO

DIRECTO

INV. DE GIRO

5,4

22

30

6,5

7

7

2

4

4

IND= 10 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d=8 -10 A Magnetico fijo: n=100 A ID=IN= 22 A IND= 25 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d= 20 -25 A Magnetico fijo: n= 250 A ID=IN= 32 A IND= 32 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d= 25,6-32 A Magnetico fijo: n= 320 A ID=IN= 15 A

M12

M13

INV. DE GIRO

INV. DE GIRO

15

12

6,9

7

3

3

IND= 16 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d= 12 -16 A Magnetico fijo: n= 160 A ID=IN= 12 A IND= 12 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d= 9,6 - 12 A Magnetico fijo: n= 120 A ID=IN=5,4 A

M14

M15

M16

M17

DIRECTO

Y-∆

Y-∆

Y-∆

5,4

70

70

70

6,5

6,5

6,5

6,5

2

8

8

8

Ia = 35,1 [A] 13,5 seg > 2seg Ia = 154 [A] 13 seg > 4seg Ia = 210 [A] 13 seg > 4seg Ia = 103,5 [A] 13,2 seg > 3seg Ia = 84 [A] 12 seg > 3seg Ia = 35,1 [A]

IND= 10 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d=8 -10 A Magnetico fijo: n=100 A

13,5 seg > 2seg

ID=IN= 70 A

Ia = 151,7 [A]

IND= 80 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d= 6480 A Magnetico fijo: n=800 A

150 seg > 8seg

ID=IN= 70 A

Ia = 151,7 [A]

IND= 80 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d= 6480 A Magnetico fijo: n=800 A

150 seg > 8seg

ID=IN= 70 A

Ia = 151,7 [A]

IND= 80 A disy. TEK 160 Termico regulable: a=d= 6480 A Magnetico fijo: n=800 A

150 seg > 8seg

Tabla 11.3. Protección de motores ELT 3620 A

td > ta

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3.2. CONTACTORES Y RELÉ TÉRMICO

Tabla 12.1. Contactores

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Tabla 12.2. Contactores

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Tabla 12.2. Contactores

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CAPITULO 4 SELECTIVIDAD

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4.1. SELECTIVIDAD

Fig.: 13.1 Curva de selectividad

ELT 3620 A

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Fig.: 13.2 Curva de selectividad

Fig.: 13.2 Curva de selectividad

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4.2. CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Y CORRIENTES DE IMPULSO

Tabla 14.1. Corrientes de cortocircuito y de impulso

Tabla 14.2. Corrientes de cortocircuito y de impulso

ELT 3620 A

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4.3. TRANSFORMADOR DE MANDO

Tabla 16.1. Transformador de mando cosΦ= 0.962 próximo a 1 Pb=0.26 [kVA] De catálogo el transformador de mando Siemens será de tipo 4AM50

ELT 3620 A

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5 ANEXOS

A. CATÁLOGO DEL INTERCAMBIADOR DE CALOR

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B. CATÁLOGO DE LAS VÁLVULAS DE EXPANSIÓN

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