Lavadora plastico

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ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO FACULTAD DE MECANICA ESCUELA DE INGENIERIA MECANICA

DISEO DE UNA MQUINA LAVADORA DE PLSTICO RECICLADO

miltonyepez

5626

Riobamba- ecuador

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TABLA DE CONTENIDO LISTA DE FIGURAS LISTA DE TABLAS INTRODUCCIN 4 5 6

1. ESTADO DEL ARTE 1.1EVOLUCION DE LA MATERIA PRIMA

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2. METODOLOGA DEL PROYECTO 2.1. FASES SEGN MODELO DE PAHL Y BEITZ 2.1.1. FASE 1. ESPECIFICACIONES. 2.1.2. FASE 2. DISEO CONCEPTUAL 2.1.3. FASE 3. DISEO DE INGENIERIA 2.1.4. FASE 4. DISEO DE DETALLE.

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3. MARCO TEORICO 3.1. PLASTICO 3.1.1. Clasificacin 3.2. LAVADO 3.3. MTODOS DE LAVADO DE PLSTICO RECICLADO

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3.3.1.3.3.2. 3.3.3.

LAVADORA DE RECIPIENTE CON SUPERFICIE CONCNTRICALAVADORA DE RECIPIENTE CON SECCIN HORIZONTAL LAVADORA DE RECIENTE CON CONDUCTO ANULAR.

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4. PROCESO DE DISEO 4.1. DEFINICION DEL PROBLEMA 4.2. DECLARACION DE LA MISION 4.2.1. Descripcin del producto 4.2.2. Mercado primario 4.2.3.Postulados 4.2.4. Personas interesadas 5. 5.1. NECESIDADES Y ESPECIFICACIONES DE LA MAQUINA OBJETIVO DE LA INVESTIGACIN

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5.2. 5.3. 5.4.

NECESIDADES DEL OPERARIO. NECESIDADES DEL CLIENTE. MATRIZ DE NECESIDADES MEDIDAS.

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5.5. ESPECIFICACIONES DEL PRODUCTO 6. DISENO CONCEPTUAL 6.1. CAJA NEGRA 6.2. ESTRUCTURA FUNCIONAL 6.2.1. FUNCIONES DE LA ESTRUCTURA FUNCIONAL 6.3. GENERACION DE ALTERNATIVAS 6.4. METODOLOGIA DE EVALUACION Y RESULTADOS 6.4.1. PUNTAJE Y CRITERIOS DE LA MATRIZ DE PROYECCIN 6.4.2. PUNTAJE Y CRITERIO DE LA MATRIZ DE PUNTUACIN 6.4.3 DESCRIPCIN DE LOS CRITERIOS 6.4.4. CONCEPTOS SOLUCIN 6.4.4.1. DESCRIPCIN RUTA SOLUCIN 1 6.4.4.2. DESCRIPCIN RUTA SOLUCIN 2 6.4.5. EVALUACIN DE LAS RUTAS DE SOLUCIN 6.4.5.1. CRITERIOS DE EVALUACIN 6.4.5.2. CALIFICAR CONCEPTOS 6.4.5.3. SELECCIONAR UNA RUTA 6.4.5.4. REFLEXIONAR SOBRE LOS RESULTADOS 6.5. DIAGRAMA DE LA LAVADORA DE PLSTICO RECICLADO

7. DISENO DE INGENIERIA 7.1. SISTEMA MOTOR. 7.2. 7.3. 7.4. DISEO DEL EJE DISEO DEL CONDUCTO DE INGRESO DEL AGUA DISEO DE LA CANASTILLA. 38 39 39 41 44 45 46

8. CONCLUSION 9. RECOMENDACIONES 10. BIBLIOGRAFIA

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LISTA DE FIGURAS.FIGURA1. SIMBOLIZACIN DEL PLSTICO PARA RECICLARLO FIGURA2. MODELO DE PAHL Y BELTZ FIGURA3. CLASIFICACIN DE LOS MATERIALES POLIMRICOS. FIGURA4. CAJA NEGRA. (LAVADORA DE PLSTICO RECICLADO). FIGURA 5. ESTRUCTURA FUNCIONAL (LAVADORA DE PLSTICO RECICLADO). FIGURA 6. DIAGRAMA DE LA LAVADORA DE PLSTICO RECICLADO FIGURA 7. VISTA FRONTAL DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA. FIGURA 8. VISTA LATERAL DE LA ALTERNATIVA SELECCIONADA. 6 9 10 22 23 31 33 34

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LISTA DE TABLAS.TABLA 1. PRODUCTOS A PARTIR DE PLSTICOS

TABLA 2. TERMOPLSTICOS TABLA 3. CARACTERSTICAS DE LAVADO TABLA 4. NECESIDADES DE LOS OPERARIOS TABLA 5: MATRIZ DE NECESIDAD MEDIDAS TABLA 6. ESPECIFICACIONES DE LA MQUINA TABLA 7. MATRIZ MORFOLGICA TABLA 8. PUNTUACIN EN LA MATRIZ DE PROYECCIN TABLA 9. CRITERIOS DE EVALUACIN PARA LA MATRIZ DE PROYECCIN TABLA 10. DESEMPEO RELATIVO PARA LA MATRIZ DE PUNTUACIN TABLA 11. CRITERIOS DE EVALUACIN PARA LA MATRIZ DE PUNTUACIN TABLA 12. CRITERIOS DE EVALUACIN TABLA 13. PUNTUACIN DE CONCEPTOS TABLA 14. PUNTUACIN DE RUTAS SOLUCIN

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INTRODUCCION. Se trata de separar los plsticos en funcin de su composicin (polietilenos, PVC, PET, ABS...) y efectuar un lavado de los mismos. Los plsticos limpios pueden ser comprimidos en balas como en el caso del papel para su venta o fundidos y convertidos en granzas para darles un valor aadido. Los rechaces se reciclan como madera plstica o se pasan a la valorizacin energtica. Si se trata de plstico en lminas o bolsas la primera operacin ser el triturado para favorecer el posterior lavado.

Si se trata de plsticos procedentes de agricultura, que incluyen cubiertas de invernadero y acolchados sobre el suelo acostumbran a venir con grandes cantidades de humedad, tierras y piedras disminuyen la vida de los elementos trituradores. En este caso es necesario o conveniente proceder a una limpieza previa en seco mediante ventiladores, rodillos y rascadores u otro sistema adaptado especficamente al problema que se plantea. Generalmente hay un problema aadido y es que los plsticos de invernadero y acolchado son de calidades y colores diferentes, y conviene realizar su separacin antes de iniciar el tratamiento.

Puede sustituirse el sistema de limpieza en seco por un triaje manual o semimanual o una trituracin de las balas en bruto mediante tronzadoras de martillos. En cualquier caso slo el conocimiento exacto de las condiciones de trabajo podr definir el tratamiento. Si nos facilitan datos acerca de los tipos de plsticos, sus calidades y cantidades respectivas podremos realizar el estudio.

Una vez las lminas plsticas se han reducido a un tamao que permita su lavado mecnico se introducen a una lavadora con capacidad adecuada.

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Si no se pretende dar ms valor al producto simplemente de comprime en balas para su venta, para lo que se necesita una prensa, cuyo coste de adquisicin depende de la produccin exigida y el tipo (manual, mecnica, hidrulica, neumtica...).

Una adicin de valor se consigue con su trituracin y conversin en granzas. Los plsticos triturados pasan a un almacn para su homogeneizacin para mantener una calidad uniforme (se aconseja un almacenaje equivalente a 8 - 10 das de trabajo), y posteriormente una extrusionadora los convierte en granzas. Se necesita una extrusionadora para cada clase de plsticos a recuperar, y una ensacadora para envasar el material acabado para su venta.

El agua usada en el lavado de los plsticos se lleva a un sistema de decantador y filtro y se utiliza para el enfriamiento de los plsticos a la salida de la extrusionadora. El resto se recicla en el mismo sistema de lavado.

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1. ESTADO DEL ARTE. 1.1. MTODOS DE LAVADO DE PLSTICO RECICLADO.

Los retazos obtenidos por medio de un proceso de recuperacin secundaria son sujetos a un proceso de lavado. Los desechos duros son lavados con un equipo lavador. Los agentes de lavado pueden ser polvo de sosa o detergente sinttico. La cantidad usada depender de sus condiciones, aproximadamente 0.5 gr de agente de lavado por kilogramo de agua. Para los desechos suaves, el mtodo de lavado a gas es el preferido. Cualquier tipo de lavado (con agua o gas) tiene poca influencia en el entorno de la planta.Lavadora de plstico El precio del plstico es mucho ms elevado para material limpio. Muchos talleres que procesan el plstico no disponen de equipo para limpiarlo y deben contratar el lavado del material o prefieren comprar plstico limpio. La limpieza del plstico dentro de la planta de reciclaje constituye una importante ventaja econmica. Existen varias tecnologas para limpiar los plsticos. La ms sencilla es el lavado manual como es descrito en el captulo. En las plantas de reciclaje con mayor capacidad se puede considerar el lavado mecanizado. Para este existen diferentes tecnologas. Las ms usadas son: Lavado de trozos grandes en una lavadora de plstico:

La Fotografa 7 muestra una lavadora de plstico fabricada en un taller local en Loja; las fotografas 9 y 10 muestran la implementacin del lavado mecanizado de trozos pequeos en una planta recicladora de plstico en Turqua (5000 t/a).

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Fotografa 7: Lavadora de plstico (Planta de reciclaje del Municipio de Loja)OPERADOR

CARCAZA

POLEA

BANDA POLEA

BASTIDORCONTENEDOR DE PLASTICO LIMPIO MOTOR ELECTRICO

El Dibujo 27 muestra una lavadora de plstico como se est utilizando en la planta de reciclaje del Municipio de Loja. Para poder lavar los plsticos hay que abrir las fundas en los lados y cortar botellas longitudinalmente en dos partes. Si se realiza este trabajo manualmente con una guillotina, se baja considerablemente el rendimiento del proceso.

Dibujo 27: Lavadora de plstico

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PALETAS E EJE

Fotografa 8: Trituracin de los plsticos en trozos finos (Planta recicladora de plstico, Turqua).

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Fotografa 9: Lavado de los plsticos, separacin del material lavado (Planta recicladora de plstico, Turqua).

La trituracin de los plsticos en trozos finos se realiza en un molino con cuchillos giratorios. Este equipo tiene una muy buena eficiencia para el tratamiento de plsticos pero no es muy apto para trozar otras fracciones de los desechos slidos, especialmente se puede daar fcilmente cuando se mezclan materiales duros como vidrio, metales o piedras. el Dibujo 26 muestra el lavado mecanizado de los plsticos. Dibujo 26: Trituradora con cuchillos.

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1.2.

EVOLUCIN EN MATERIA PRIMA.

Los resultados alcanzados por los primeros plsticos incentivaron a los qumicos y a la industria a buscar otras molculas sencillas que pudieran enlazarse para crear polmeros. En la dcada del 30, qumicos ingleses descubrieron que el gas etileno polimerizaba bajo la accin del calor y la presin, formando un termoplstico al que llamaron polietileno (PE). Hacia los aos 50 aparece el polipropileno (PP).

Al reemplazar en el etileno un tomo de hidrgeno por uno de cloruro se produjo el cloruro de polivinilo (PVC), un plstico duro y resistente al fuego, especialmente adecuado para caeras de todo tipo. Al agregarles diversos aditivos se logra un material ms blando, sustitutivo del caucho, comnmente usado para ropa impermeable, manteles, cortinas y juguetes. Un plstico parecido al PVC es