Desarrollo y evaluación de un modelo para el control de temperatura de un prototipo de quemador a gas para extrusión de polietileno y polipropileno

Abstract

Resumen: En este trabajo de investigación se describe el proceso de extrusión de polietileno y polipropileno, luego de haber realizado los referentes teóricos pertinentes, se plantea desarrollar y evaluar un modelo predictivo del control de temperatura de un quemador a gas que sea competitivo, Identificar expresiones para la temperatura de proceso del polímero y para los coeficientes de transferencia de calor entre el barril de extrusión y el quemador, además simular el programa utilizando herramientas computacionales. Por otro lado se plantea construir y poner en marcha el prototipo del quemador a gas en una extrusora para Poliolefinas, y evaluar experimentalmente la validez del modelo respecto a coeficientes de transferencia de calor del sistema quemador extrusora, temperatura del polímero extruido y ahorro energético respecto a resistencias eléctricas. Todo lo anterior se plantea para lograr ahorro energético en la conversión a gas de la unidad de calentamiento en plastificación, lo cual justifica el estudio del control de temperatura de estos sistemas ya que el perfil de temperatura del barril influye notablemente en la temperatura de plastificación y está a su vez en la calidad del producto extruido

Abstract: This research describes the process of extrusion of polythene and polypropylene, after making the relevant theoretical framework, arises develop and evaluate a model predictive temperature control of gas burner that is competitive, identifying expressions to the process temperature of the polymer and the heat transfer coefficients between the extruder barrel and the burner, and simulate the program using computational tools. On the other hand are plans build and implement the prototype gas burner in an extruder for polyolefins, and experimentally evaluate the validity of the model with respect to heat transfer coefficients burner systemextruder, polymer temperature and energy saving compared electrical resistances. All this is proposed to achieve energy savings in the conversion to gas heating unit in plasticizing, which justifies the study of temperature control of these systems as the barrel temperature profile greatly influences the plasticizing temperature and this in turn the quality of the extruded product.