Análisis comparativo en el consumo de electricidad y gas natural en la zona de calefacción en máquinas extrusoras para optimizar el proceso de fundición del plástico

Abstract

El proyecto de investigación consistió en comparar el consumo de electricidad y gas licuado de petróleo en la zona de calefacción en una máquina extrusora para la evaluación de ventajas y desventajas técnicas, económicas y ambientales en la fundición del plástico, para el análisis se consideró el polietileno de baja densidad como materia prima para la fabricación de manguera negra de 1 pulgada, conociendo que la capacidad de la máquina extrusora es de 50 kg/h y el calor específico del polietileno es de 1,9 kJ/kg.K se requiere 5500 W de calor para fundir este material, por lo tanto, existen dos métodos que cumplen con este proceso, el método N. 1 presenta 10 resistencias eléctricas que generan 6000 W, transfiriendo 5495,97 W, con 504,03 W de pérdidas de calor, tiene un rendimiento del 91,59 %, tarda en mantener 200 °C un tiempo de 30’34”, el costo mensual de la electricidad que utiliza es de $ 68,64, produce una cantidad mensual de 8030 kg es decir 401 rollos de manguera y tiene un desperdicio mensual de 220 kg, el método N. 2 transfiere 7311,03 W en forma de calor con 688,97 W de pérdidas, tiene un rendimiento del 91,38 %, se demora 20’35” en mantener una temperatura de 200 °C , el costo mensual del gas natural es de $ 201,22, produce una cantidad mensual de 8327 kg es decir 416 rollos de manguera y tiene un desperdicio mensual de 110 kg, por lo tanto, se considera que el método de fundición N. 2 que presenta una generación de calor mayoritaria, un rendimiento igualitario, mantiene los 200 °C en menor tiempo, y a pesar de su costo mayoritario en generación de calor es más rentable es la producción de 15 rollos más de manguera de 1 pulgada mensual y su desperdicio de material es doblemente menor.