Per millorar l'eficiència del nostre sistema de reutilització de l'aigua de destil·lació, tant en les versions simples com fraccionades, s'ha dut a terme una anàlisi detallada dels cabals i temperatures, amb l'objectiu d'optimitzar els processos i assegurar la integritat dels equips, i que es mostren en les imatges
Anàlisi i Control
Mesura de Cabals: S'ha utilitzat un cabalímetres per mesurar el flux d'aigua a través del sistema de refrigeració. Això ens ha permès obtenir dades precises sobre la quantitat d'aigua que circula per unitat de temps, essencial per a la regulació adequada de la bomba de recirculació.
Sistemes Calefactors: Hem utilitzat mantes calefactores ajustables per controlar la temperatura de l'escalfament en els processos de destil·lació. Aquestes mantes envolten l'ampolla de destil·lació, proporcionant una font de calor uniforme que es pot ajustar segons les necessitats del procés.
Monitoreig de Temperatures: S'han col·locat termocoples a l'entrada i sortida del sistema de refrigeració per monitorar continuament les temperatures. Aquesta informació es registra per assegurar que la temperatura de refrigeració es mantingui dins dels paràmetres desitjats i per fer ajustos en temps real si és necessari. Control de la Temperatura d'entrada i sortida al llarg del temps, en els sistemes muntats en sèrie i individual.
Per a fer una aproximació tècnica al disseny i operació del sistema de reutilització del sstema de destil·lació no només assegura l'eficiència i sostenibilitat dels processos, sinó que també minimitza el risc d'avaries i prolonga la vida útil dels equips, caldrà considerar:
Ajust del Cabal de la Bomba: Basant-nos en les dades recollides, caldrà fer ajustos en la bomba de recirculació per garantir que el cabal sigui el necessari per a una eficaç condensació dels vapors sense superar la pressió màxima suportada pel sistema. Això s'ha aconseguit mitjançant controls de freqüència variables que permeten afinar la velocitat de la bomba segons les necessitats específiques del procés de destil·lació.
Prevenció de Sobrepresions: S'hauran d'instal·lar vàlvules de seguretat que s'activen automàticament per reduir la pressió o desconnectar la bomba si es detecta un cabal excessiu que pugui comprometre la integritat del sistema de refrigeració.
Controladors de Temperatura: Els controladors de temperatura digitals que ens permetin una regulació precisa de la temperatura, essencial per optimitzar la eficiència del procés i la qualitat del producte destil·lat i de l'aigua reutilitzada
Implementació Tècnica
Connexions i Muntatge: Totes les connexions mecàniques i hidràuliques s'han realitzat seguint estrictes estàndards de seguretat, utilitzant materials compatibles amb les condicions de temperatura i pressió del sistema de destil·lació.
S'ha de prestar especial atenció a l'aïllament i protecció dels components elèctrics i electrònics per evitar danys per calor o humitat. PEr això caldrà disposar de piquetes de terra, ja que les bombes de rentadora No porten una connexió a terra, ja que la pròpia caixa de la rentadora és la presa de terra.
Per desenvolupar el prototip del sistema de reutilització de l'aigua de destil·lació eficient energèticament amb l'ús de la bomba de rentadora com a component central, hem seguit un procés detallat per assegurar que tots els elements funcionin de manera eficaç i segura. A continuació es descriu com hem dissenyat i construït aquest prototip:
Disseny i Preparació del Prototip
Selecció del Dipòsit: Hem triat un dipòsit de polietilè d'alta densitat (HDPE) amb una capacitat de 25 litres, adequat per resistir les condicions químiques i tèrmiques dels processos de destil·lació. El dipòsit serveix per acumular i recircular l'aigua utilitzada en el procés de refredament.
Preparació del Dipòsit: Hem foradat el dipòsit en la part lateral superior per permetre la inserció de les entrades d'aigua i en la part inferior per la sortida. Aquesta configuració facilita un flux eficient i continu d'aigua.
Les obertures han estat segellades i reforçades per evitar fuites. Ens queda pendent dissenyar el punt on van els sensors de temperatura i nivell d'aigua,
Construcció de Varetes per al rotor :
Per agitar l'aigua de dins del dipòsit, s'han fabricat i instal·lat varetes de suport d'acer inoxidable, que no reaccionen químicament amb els continguts del dipòsit. Aquestes estan fetes amb varetes d'acer inoxidable de 8 mm, que s'han roscat per dalt i per baix, per a facilitar l'encaix amb el rotor i amb el sistema d'agitació qe estem dissenyant.
Instal·lació del Rotor i Bomba:
S'ha seleccionat un rotor adequat per la bomba de la rentadora que serà capaç de manejar el cabal i la pressió necessaris per a la recirculació eficient d'aigua.
La bomba està muntada de manera que impulsa l'aigua des del fons del dipòsit i la retorna al sistema de destil·lació.
Construcció de Varetes de Suport per a refrigerar (pendent)
Per suportar diferents components de refrigeració dins del dipòsit, i els sensors de temperatura i nivell d'aigua, s'han de fabricar i instal·lar varetes de suport d'acer inoxidable, que no reaccionen químicament amb els continguts del dipòsit.
Connexions Elèctriques: Hem realitzat les connexions elèctriques necessàries per alimentar la bomba. Queden pendents les dels controls de temperatura. Totes les connexions estan aïllades i protegides segons les normes de seguretat vigents en laboratoris.
Integració de Sistemes de Control (Pendent per la primera setmana de Maig)
Queden per instal·lar encara els sistemes de control per regular la temperatura i el cabal d'aigua. Aquests sistemes permeten ajustaments precisos per optimitzar l'eficiència energètica del procés de destil·lació.
Proves i Ajustaments (Pendent per la primera setmana de Maig)
Un cop muntat tot el sistema, es cal realitzar proves per verificar la integritat estructural, la funcionalitat de la bomba, i l'eficàcia del sistema de recirculació. Caldrà fer ajustaments basats en els resultats de les proves per millorar el rendiment del sistema.
Utilització d'Equips de Laboratori i Materials Reciclats:
S'espera poder presentar al departament un pre-prototip , que podrà ser utilitzat en el futur Mòdul de Sostenibilitat per al curs vinent, Es volen utilitzar equips de laboratori estàndard i materials reciclats com palets, que van servir de base i suport estructural, reduint així el cost i l'impacte ambiental del projecte.
Disseny varetes d'agitació amb l'equip de Fabricació Mecànica del Centre
