Diseño de un sistema de refrigeración de calidad comercial para templar aceros de medio carbono y bajamente aleados, que utiliza como medio de enfriamiento agua

Abstract

Con la finalidad de mejorar las propiedades físicas y mecánicas de los aceros de medio carbono y bajamente aliados se realiza un temple, el cual debe llevarse a cabo bajo ciertas condiciones, como es el medio enfriante, el gradiente de temperatura y la velocidad de enfriamiento para producir el cambio de estructura deseado; la forma de conseguir tal fin es el diseño un sistema hidráulicorefrigerado que permitirá controlar las variables en mención. En el proceso de diseño del sistema, se aplicaron la bases teóricas de soporte para los cálculos pertinentes en la ejecución del proyecto, como también la selección de los equipos del mismo. Se pusieron en practica los conocimientos adquiridos durante el pregrado en el área de las térmicas, específicamente las termodinámicas, refrigeración y transferencia de calor, y mecánica de los fluidos; además, como soporte para el diseño mencionado se utilizó la información suministrada en el minor en Diseño Mecánico, en especial los softwares de Solid Edge, ANSYS e Hidráulica. El diseño del sistema hidráulico permite la recirculación del agua logrando una convección forzada, que incrementa la transferencia de calor del material hacia el medio convectivo, contribuyendo en gran medida a la consecución del objetivo principal del sistema, que es retirar en el menor tiempo posible el calor del elemento. Con la finalidad de aumentar el rango de aplicabilidad del sistema, se seleccionaron componentes que permiten modificar las variables de funcionamiento utilizando un compresor multietapa (sistema de refrigeración) y un caudalimetro (sistema hidráulico), que en conjunto aumentan o disminuyen la capacidad de refrigeración y el caudal: esto hace posible templar piezas con menor o mayor masa, partiendo de los treinta kilogramos de acero de medio carbono y baja aleación.