Análisis integral de una cuba para el proceso de galvanizado por inmersión en caliente

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dc.contributor.advisorRueda Ordoñez, Yesid Javier
dc.contributor.authorMontaño Del Prado, Mario Andres
dc.contributor.authorTorres Pinzón, Luis Daniel
dc.contributor.evaluatorFuentes Diaz, David Alfredo
dc.contributor.evaluatorFlorez Mera, Juan Pablo
dc.date.accessioned2024-11-14T15:32:31Z
dc.date.available2024-11-14T15:32:31Z
dc.date.created2024-11-02
dc.date.issued2024-11-02
dc.description.abstractEl presente proyecto se enfoca en el diseño, análisis estructural y evaluación económica de una cuba utilizada en el proceso de galvanizado por inmersión en caliente. El objetivo principal es garantizar que la cuba cumpla con los requisitos de seguridad, eficiencia térmica y viabilidad económica, optimizando el proceso de recubrimiento de piezas metálicas con zinc para protegerlas de la corrosión. Se realizaron simulaciones mecánicas y térmicas utilizando el software ANSYS para evaluar el comportamiento de la cuba bajo condiciones reales de operación. En el análisis estructural, se determinó que el diseño propuesto garantiza la integridad de la cuba ante las tensiones térmicas y mecánicas generadas por la inmersión en zinc fundido, así como ante la presión ejercida sobre las paredes. Las simulaciones revelaron que el factor de seguridad es superior a 1.2, esto asegura la resistencia de la cuba frente a las cargas esperadas. Con relación al análisis térmico, se evaluó la eficiencia de las capas que componen las paredes de la cuba, utilizando materiales como acero, concreto, ladrillo y fibra de vidrio. Los resultados demostraron que el aislamiento térmico reduce significativamente las pérdidas de calor, permitiendo mantener la temperatura adecuada del zinc y mejorando la eficiencia energética del proceso. Adicionalmente, se llevó a cabo un análisis de costos que incluyó tanto los gastos directos (materiales y construcción) como los indirectos (consumo de energía, agua y mantenimiento). Los resultados indican que el diseño propuesto es económicamente viable, dado que los costos operativos se reducen considerablemente mediante el uso de materiales eficientes y el diseño optimizado de la cuba.
dc.description.abstractenglishThis project focuses on the design, structural analysis and economic evaluation of a tank used in the hot dip galvanizing process. The main objective is to ensure that the tank meets the requirements of safety, thermal efficiency and economic viability, optimizing the process of coating metal parts with zinc to protect them from corrosion. Mechanical and thermal simulations were performed using ANSYS software to evaluate the behavior of the tank under real operating conditions. In the structural analysis, it was determined that the proposed design guarantees the integrity of the tank against thermal and mechanical stresses generated by the immersion in molten zinc, as well as against the pressure exerted on the walls. The simulations revealed that the safety factor is higher than 1.2, which ensures the tank's resistance to the expected loads. In relation to the thermal analysis, the efficiency of the layers that make up the walls of the tank was evaluated, using materials such as steel, concrete, brick and fiberglass. The results showed that thermal insulation significantly reduces heat losses, allowing to maintain the proper temperature of the zinc and improving the energy efficiency of the process. In addition, a cost analysis was carried out that included both direct (materials and construction) and indirect (energy, water and maintenance consumption) costs. The results indicate that the proposed design is economically viable, since operating costs are significantly reduced through the use of efficient materials and the optimized design of the tank.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/44697
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectGalvanizado por inmersión en caliente
dc.subjectAnálisis estructural
dc.subjectEficiencia termica
dc.subjectSimulaciones ANSYS
dc.subjectViabilidad Economica
dc.subject.keywordHot dip galvanizing
dc.subject.keywordStructural analysis
dc.subject.keywordThermal efficiency
dc.subject.keywordANSYS simulations
dc.subject.keywordEconomic feasibility
dc.titleAnálisis integral de una cuba para el proceso de galvanizado por inmersión en caliente
dc.title.englishIntegral analysis of a tank for hot-dip galvanizing process
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica