Revista Politécnica

Estudio Comparativo del Desempeño de las Turbinas Eólicas en relación a sus Coeficientes de Potencia y de Par

Resumen: Este artículo presenta un estudio comparativo del desempeño de las turbinas eólicas en relación a su coeficiente de potencia y de par, realizado mediante su modelo matemático que define el comportamiento de cada turbina. El estudio establece que la potencia y el par de una turbina eólica depende tanto del tipo como de las características de esta, reflejados en los coeficientes de potencia y de par. El coeficiente de par es dependiente del coeficiente de potencia, por lo que este último se considera como básico en este estudio. De todos los coeficientes de potencia encontrados, se determina que existen tres modelos matemáticos básicos (función polinomial, sinusoidal o exponencial). Con esta información, se realiza un estudio comparativo de la potencia y del par en el eje de la turbina para cada uno de los casos. El estudio se realiza de forma analítica y se corrobora mediante pruebas de simulación. El propósito de este análisis, es establecer algunas consideraciones necesarias, para evaluar los diferentes modelos de turbinas eólicas para facilitar la construcción de un emulador de un aerogenerador, de acuerdo al comportamiento de la potencia y del par en el eje de la turbina eólica.

Abstract: This paper presents a comparative study of the performance of wind turbines in relation to both power and torque coefficients, through of a mathematical model that defines the behavior of each turbine. The study establishes that the power and torque of a wind turbine depends on the type of turbine and its characteristics, reflected in both power and torque coefficients. The coefficient of torque is dependent on the power coefficient, so the latter is considered as basic in this study. Of all the power coefficients found, it is determined that there are three basic mathematical models (polynomial, sinusoidal or exponential). With this information, a comparative study of the turbine power and the turbine shaft torque is carried out for each of the cases. The study is performed analytically and it is corroborated by simulation tests. The purpose of this analysis is to establish some considerations to evaluate the different models of wind turbines to facilitate the construction of an emulator of an aerogenerator, according to the behavior both of power as shaft torque of the wind turbine.

Contribución para la Implementación de una Red de Detección de Rayos en Ecuador

Resumen: Debido a la falta de sistemas de información sobre la ocurrencia de descargas atmosféricas en el país, se presenta el punto de partida para una futura implementación de una red de detección de rayos en el Ecuador, mediante un análisis de los diferentes parámetros directos o indirectos que influyen en la generación de las descargas atmosféricas. Se ha tomado como referencia, los indicadores para la ocurrencia de rayos en Ecuador así como la demografía e zonas sensibles a proteger, con el fin de identificar los lugares adecuados para la colocación de los sensores y así detectar de manera eficiente el campo electrostático generado por una nube de tormenta. Para ello se utilizó información técnica de sensores existentes en el mercado para determinar los más idóneos al momento de estructurar la red. Finalmente se presenta dos propuestas de red (caso óptimo, menor costo) para luego hacer un análisis técnico-económico y presentar la mejor opción.

Abstract: Due to the lack of information systems on the occurrence of atmospheric discharges in the country, the starting point for a future implementation of a lightning detection network in Ecuador is presented, through an analysis of the different direct or indirect parameters that they influence the generation of atmospheric discharges. The indicators for the occurrence of lightning in Ecuador as well as the demography and sensitive areas to be protected have been taken as a reference, in order to identify the adequate places for the placement of the sensors and thus efficiently detect the electrostatic field generated by a storm cloud. To this end, technical information from existing sensors in the market was used to determine the most suitable when structuring the network. Finally, two network proposals are presented (optimal case, lower cost) to then make a technical-economic analysis and present the best option.

Automatización del sistema de control de la máquina empaquetadora de Blíster

Resumen: Este trabajo presenta la automatización del sistema de empaquetado de blíster en una farmacéutica. Donde se migró de Controlador Lógico Programable con puerto Ethernet para comunicación entre dispositivos, sus entradas y salidas de alta velocidad controlan un encoder y motor a pasos para la dosificación de blíster, se configuró una interfaz gráfica que le permite al usuario interactuar con las variables en tiempo real a través del HMI y a través del servidor web se puede controlar la máquina remotamente. Se optimizó el proceso de empaquetado con la disminución del tiempo, haciendo posible que la máquina empaquete 20 cajas por minuto, lo que para el personal capacitado es muy complejo de realizarlo en forma manual.

Abstract: This paper presents the automation of the blister packaging system in a pharmaceutical company. Where it was migrated from Programmable Logic Controller with Ethernet port for communication between devices, its high-speed inputs and outputs control an encoder and stepper motor for blister dosing, a graphic interface was configured that allows the user to interact with the variables in Real time through the HMI and through the web server you can control the machine remotely. The packaging process was optimized with the reduction of time, making it possible for the machine to pack 20 boxes per minute, which for the trained personnel is very complex to do manually.

Evaluación de la Disminución del Depósito de Parafinas Empleando Modificadores de Cristales en Petróleo Liviano

Resumen: La presencia de depósitos de parafinas en las paredes de tuberías de transporte de crudo puede ocasionar pérdidas de producción de petróleo debido al bloqueo parcial o total que estos pueden causar, la posibilidad de prevenir la formación de incrustaciones es importante para la industria petrolera. En esta investigación se evaluó mediante el método del dedo frío la relación del perfil de temperatura de la capa límite térmica (formada entre una superficie fría y el crudo caliente) con la cantidad obtenida de depósitos, la eficiencia de cuatro modificadores de cristales (M.C.) y la severidad de los depósitos de parafinas. El equipo dedo frío se construyó en los laboratorios de la Escuela Politécnica Nacional. Se trabajó con petróleo proporcionado por Tecpetrol, empresa operadora del Bloque 49 de la Amazonía Ecuatoriana, al caracterizar este crudo se determinó que tiene 31,2 ºAPI y una temperatura de enturbiamiento de 28,7 ºC. Los resultados de la investigación fueron obtenidos al mantener la temperatura de la muestra de crudo a 60,0 ºC y temperaturas de la pared fría de 20,0 ºC y 12,0 ºC. La reducción de la temperatura de la superficie fría ocasionó una mayor región a temperatura inferior a la de enturbiamiento que favoreció el aumento de la cantidad de depósitos. El incremento de la velocidad inicial de deposición debido a la reducción de temperatura fue de 4,1×10-3 g/cm2×h a 4,9×10-3 g/cm2×h. El M.C.2 a 3.000 ppm en 100 mL de crudo deshidratado alcanzó eficiencias en la reducción de los depósitos superiores al 90,0 %.

Abstract: Paraffin deposits on the oil transport tubing surface can produce losses due to partial or total blocking of the pipes. The possibility of preventing the scurf appearance is of interest to oil industry. This research evaluates the relationship between the thermic boundary layer temperature profile (border between a cold surface and the hot oil) and the amount of deposits using the cold finger method. As well, it evaluates four crystal modifyers (C.M.) efficiency and their effects on the paraffin deposits. Cold finger equipment was built at Escuela Politécnica Nacional University. And, the oil was obtained from Tecpetrol (an oil enterprise) which operates at Bloque 49 in the amazon region of Ecuador. This oil measured 31,2 °API and a cloud point of 28,7 °C. The experiments with the cold finger were obtained maintaining the sample oil at 60,0 °C and the cold surface either at 20,0 °C or 12,0 °C. The low temperature of the cold finger surface generated a region where the temperature was lower than the cloud point which stimulated the increase of the amount of paraffins deposited. The low temperature increased the initial deposit velocity from 4,1×10-3 g/cm2×h to 4,9×10-3 g/cm2×h. The most efficient method was C.M.2. at 3.000 ppm over 100 mL of oil reaching a deposit reduction efficiency more than 90,0 %.

Estudio de la Huella de Carbono en Unidades Desconcentradas de Terminales Terrestres

Resumen: La estimación de la huella de carbono de los terminales terrestres de la ciudad de Ambato (UDTA) refleja la realidad de un problema que afecta a la sociedad mundial. El factor de emisión de CO2 obtenido fue de 78131,532 kg CO2/TJ. Este valor fue comparado con el Factor de Emisión reportado en la IPCC que es de 74100 kg CO2 /TJ, diferencia que se atribuyó a que el Factor de Emisión está influenciado por la tecnología y operación de los autobuses y distintas características del combustible. La huella de carbono fue de 71, 69 t CO2 -e, 133,44 t CO2 -e y 92159,74 t CO2 -e, para los alcances 1, 2 y 3 respectivamente; como se estimó inicialmente la mayor aportación a la huella de carbono estuvo dada por la flota vehicular que se consideró en el alcance 3.

Abstract: The estimate of the carbon footprint of the terrestrial terminals of the city of Ambato (UDTA) reflects the reality of a problem that affects the world society. The measured factor is compared to the IPCC emission factor, which is 74100 kg CO2 / TJ, with the difference between emission factor technology and bus and fuel operation. The carbon footprint was 71,69 tCO2-e, 133,44 tCO2-e and 92159,74 tCO2-e, at scopes 1, 2 and 3; The largest contribution to the carbon footprint was given by the fleet of vehicles considered in scope 3.

Calidad Microbiológica de Vegetales Mínimamente Procesados Listos para el Consumo, en Loja, Ecuador

Abstract: Minimally processed, ready-to-eat (RTE) vegetables, are consumed raw so have to comply with microbiological requirements to ensure safety and avoid possible foodborne illnesses. The objective of this study was to evaluate the microbiological quality of RTE vegetables: lettuce, spinach, carrot, cabbage with carrot, parsley, parsley curd and coriander that are sold in supermarkets in the city of Loja, Ecuador. A total of 128 samples from 3 production batch were analyzed for total aerobic count, total coliform and E. coli. The aerobic count obtained averaged 6,6 log10 CFU/g and ranged from 4,57 to 7,82 log10 CFU/g. The coliform counts a ranged from 0,48 to > 5,04 log10 MPN/g and in 11 samples >5,04 log10 MPN/g was observed. Generic E. coli was detected in 32 samples at levels less than 6,2 MPN/g. In our study, 50% and 98% of the samples exceeded the reference limits for aerobic and coliform counts, respectively. The results of this study indicate that RTE vegetables have, in some cases, the same microbial load as packaged vegetables that are produced without a disinfection process, and maybe potential vehicles for pathogen transmissions, which means the necessity of regulate the quality assurance of RTE vegetables.

Resumen: Los vegetales listos para el consumo o mínimamente procesados (VMP), son consumidos crudos de modo que deben cumplir con requerimientos microbiológicos para asegurar la seguridad y evitar en lo posible enfermedades transmitidas por alimentos. El objetivo de este estudio fue evaluar la calidad microbiológica de VMP: lechuga, espinaca, zanahoria, col con zanahoria, perejil liso, perejil crespo y culantro que se comercializan en supermercados de la ciudad de Loja, Ecuador. 128 muestras provenientes de tres lotes de producción se analizaron en cuanto a aerobios totales, coliformes totales y E. coli. Se obtuvo un conteo de aerobios promedio de 6,6 log10 UFC/g en un rango entre 4,57 y 7,82 log10 UFC/g. El conteo de coliformes estuvo en el rango desde 0,48 hasta > 5,04 log10 NMP/g y en 11 muestras se observó valores > 5,04 log10 NMP/g, además se detectó la presencia de E. coli genérica en 32 muestras en niveles menores que 6,2 NMP/g. En nuestro estudio, el 50% y 90% de las muestras excedió los límites de referencia para aerobios y coliformes totales, respectivamente. Los resultados de este estudio indican que VMP tienen, en algunos casos, la misma carga microbiana que los vegetales empaquetados que se producen sin ningún proceso de desinfección, pudiendo ser potenciales vehículos para transmisión de patógenos siendo necesario regular el aseguramiento de la calidad de los vegetales listos para su consumo.