Información detallada de curso |
Primer semestre 2019
Abr 17, 2024 |
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| Código y Nombre de la Asignatura: IME 4213 - DISEÑO DE EQUIPOS Y PROCESOS |
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División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto. Ingeniería Mecánica Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 3.000 Horas de Teoría 0.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Continua, Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría En la asignatura el estudiante adquirirá las habilidades prácticas en el uso del software Aspen HYSYS Plant, con lo cual será capaz de realizar simulaciones de procesos industriales típicos en la formación como ingeniero mecánico, resolver problemas de optimización industrial e identificar los parámetros básicos para la especificación en el diseño de equipos de procesos. El estudiante obtendrá un mejor entendimiento de las diferentes operaciones termodinámicas, transferencia de calor, separación de fases, compresión, expansión, etc. Durante el curso se analizarán los resultados de las diferentes simulaciones y se tomarán los parámetros de ajustes correctos de acuerdo a las especificaciones de producto deseadas. Para el manejo del simulador es necesario conocimientos sólidos de toda la ingeniería mecánica; desde sus áreas básicas como las matemáticas, la física y la química, sus áreas básicas de ingeniería como la termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor, los balances de materia y energía y la economía de los procesos hasta sus áreas aplicadas en las operaciones unitarias de la ingeniería química (mecánica de fluidos, transferencia de calor y transferencia de masa). 3. JUSTIFICACIÓN Dado que al Ingeniero Mecánico le corresponde enfrentar problemas sobre operación, selección, diseño de equipos y sistemas térmicos que funcionan con diferentes tipos de fluidos y procesos energéticos, es necesario que conozca y adquieran habilidades prácticas en el uso de herramientas tecnológicas como simuladores de procesos con el fin de diagnosticar y resolver en forma eficiente problemas domésticos e industriales aplicando criterios de optimización. 4. OBJETIVOS Al finalizar la asignatura el estudiante estará en capacidad de: - Analizar las diferentes operaciones termodinámicas (separación, compresión, expansión, etc.), sus parámetros e interacción sobre los procesos. - Modelar la operación de los procesos de refrigeración, generación de energía térmica en estado estacionario y los conceptos de seguridad de cada uno de ellos. - Reducir con facilidad el estudio y la aplicación de los conceptos anteriores a los diferentes sistemas aplicando las distintas operaciones unitarias. - Manejar los resultados de las simulaciones termodinámicas y tomar los parámetros de ajustes correctos de acuerdo a las especificaciones finales de los procesos y/o productos. 5. METODOLOGÍA - Exposición oral del profesor de los principios teóricos-prácticos, herramientas necesarias para el uso de simulador Aspen HYSYS con la ayuda del computador. - Realización individual o en grupos por parte de los estudiantes de trabajos de aplicación. Estudio de temas por parte de los estudiantes. - Consulta de libros, Internet, y las revistas especializadas sobre temas propuestos y presentación de la reseña sintética en forma oral o escrita como actividad de lectura y escritura. 6. MEDIOS En las clases y exposiciones se utilizarán: Marcadores, tablero, además se utilizará de forma permanente los computadores de la sala de informática en los cuales la Universidad tiene instalado Aspen HYSYS Plant Versión 2004.2 7. CONTENIDO 1. REPASO GENERAL SOBRE CONCEPTOS BÁSICOS DE QUÍMICA, FÍSICA, MATEMÁTICAS, TERMODINÁMICA, MECÁNICA DE FLUIDOS Y TRANSFERENCIA DE CALOR. 2. PRESENTACIÓN DEL ADMINISTRADOR BÁSICO DEL PROGRAMA DE SIMULACIÓN HYSYS Y DESCRIPCIÓN DE LOS DIFERENTES EQUIPOS: BOMBAS, COMPRESORES, INTERCAMBIADORES DE CALOR: VÁLVULAS, ETC. DISPONIBLES EN EL AMBIENTE DE PROGRAMACIÓN. 3. ANÁLISIS DE CORRIENTES Y OPERACIONES EN UN PROCESO-OPERACIONES LÓGICAS 4. SIMULACIÓN DE UN CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN. 5. ESTUDIO DE CICLO DE REFRIGERACIÓN EN CASCADA Y CICLO DE REFRIGERACIÓN POR ABSORCIÓN. 6. SIMULACIÓN DE UN TURBOGENERADOR ALIMENTADO CON GAS NATURAL Y AIRE AMBIENTE. CONCEPTO DE CONDICIONES ISO. 7. SIMULACIÓN DE UN TURBOGENERADOR ALIMENTADO CON GAS NATURAL Y AIRE AMBIENTE CON UNA CALDERA DE CALOR RESIDUAL (COGENERACIÓN Y CICLO COMBINADO). 8. SIMULACIÓN DE UNA PLANTA GENERADORA DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DE GAS NATURAL Y CARBÓN CON CALDERAS SUBCRÍTICAS, SUPERCRÍTICAS Y ULTRACRÍTICAS. 8. EVALUACIÓN Todas las pruebas son acumulativas en forma escrita e individual por temas de la parte teórica y de la aplicada. 1 Parcial (25%) 2 Parcial (25%) Tareas (25%) EXAMEN FINAL (25% |
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