Publicación: Reactor de Fluidos Supercríticos Para Fabricación de Aerogeles
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Resumen en español
El siguiente trabajo muestra el desarrollo del diseño conceptual y de detalle de un reactor de fluidos supercríticos para la construcción de aerogeles, el cual fue realizado mediante un método estructurado. La idea de la construcción del reactor surgió por la necesidad del grupo MAPA de la Escuela de ingeniería de Antioquia de construir aerogeles, para estudiar en profundidad sus cualidades y posibles aplicaciones. El desarrollo de este diseño se inició con la revisión bibliográfica de documentos y videos sobre la construcción de aerogeles y su proceso de formación, se procede con la clasificación de las necesidades del grupo de investigación, las cuales fueron interpretadas y de ésta manera generar pautas de diseño para reactor. Después de conocer a fondo las especificaciones del producto, se escogieron diferentes componentes que pudieran incluirse en el diseño para el cumplimiento de las funciones, evaluarlos y seleccionar el mejor concepto. La mejor puntuación dio lugar al concepto a desarrollar, por lo que se realizó el CAD de las diferentes piezas del reactor en NX (Siemens, 2014), a partir de los criterios de diseño propuestos y evaluados. Además de esto, se realizó un análisis de elementos finitos para el fluido y el reactor, de ésta manera reconocer el comportamiento de la temperatura y los diferentes esfuerzos a los que estaría sometido el reactor, éste análisis permitió refinar el diseño para garantizar la durabilidad de las piezas o evitar posibles accidentes por fallas en el diseño. Finalmente se realizó la simulación del control de temperatura el cual permite cambios en el punto de ajuste, lo que lo convierte en un sistema flexible que permite la construcción de diferentes tipos de aerogeles.
Resumen en inglés
Abstract: The following paper shows the development of conceptual and detailed design of a supercritical fluid reactor to build aerogels, which was conducted through a structured design method. The idea of building the reactor, arose from the need of MAPA group from la Escuela de ingeniería de Antioquia to build aerogels, and thoroughly examining their qualities and their possible applications. The development of this design started with a papers and videos review about aerogels and their making process. Then, the needs of the research group MAPA were classified, and they were taken as guidelines to the reactor´s design. After know thoroughly product specifications, different components were chosen as a possibility to fulfill the task of the reactor, and were evaluated to choose the best design concept. The highest scoring bring up the concept to develop, so the different CADs’ pieces of the reactor were performed in NX (Siemens, 2014), based on the criteria of the proposed and evaluated designs. Also, a finite element analysis was performed to calculate the stress distribution in the reactor and recognize the fluid behavior when temperature was applied. This analysis allowed refining the design to ensure the durability of the parts or to avoid accidents. Finally, the simulation of temperature control was made, that allows changes in the setpoint , which makes a flexible system, that allows the construction of different types of aerogels.