Diseño de las plantas

El equipo de Diseño

El equipo de diseño Aguaclara es responsable de la creación y la mejora de la herramienta de diseño automatizado, así como la simulación y la aplicación de nuevos métodos desarrollados por el equipo de investigación. El equipo de diseño se ocupa de evitar que nuevas plantas tengan los problemas identificados en las plantas existentes en Honduras e investigar nuevas formas de mejorar la operación de las plantas. De acuerdo con nuestra filosofía de crear conocimientos accesibles para todos, la versión actual de la herramienta de diseño automatizado está disponible para su descarga gratuita debajo. Nuestra esperanza es difundir los diseños técnicos y conocimientos a los países en vías de desarrollo a través de crear una aplicación de bajo coste de agua de plantas de tratamiento de Aguaclara.

¿Cómo funciona?

Aguaclara proporciona agua potable a los países que tienen un acceso limitado a la tecnología de purificación de agua. Las plantas se construyen con materiales disponibles localmente y el proceso de tratamiento aprovecha la fuerza de la gravedad para funcionar y, por lo tanto, elimina la necesidad de electricidad y promover el desarrollo sostenible.

Las plantas producen agua limpia eliminando partículas, tales como la suciedad y los agentes patógenos, que están en suspensión. El proceso de extracción de partículas empieza añadir sulfato de aluminio (alúmina), usando dosificador de productos químicos semi-automático. Añadir aluminio es fundamental porque hace que las partículas suspendidas se peguen entre sí y creen partículas más grandes. El aluminio y el agua sucia del rio se juntan en un mezclador.

Esta mezcla de agua-aluminio a continuación entra en un tanque llamado floculador a través del cual el agua fluye alrededor de una serie de placas escalonadas que hace que las partículas de suciedad y el aluminio choquen, se peguen, y crezcan en tamaño. El resultado es que se forman partículas mucho más grandes, llamadas flóculos, que son lo suficientemente grandes como para que la gravedad haga que se depositen rápidamente en el próximo paso, la sedimentación.

Por último, los flóculos y el flujo de agua circulan a lo largo del tanque de sedimentación a través de una serie de placas (llamada placa de sedimentación) que "capturar" los flóculos y provocar su caída hasta el fondo del tanque. El agua libre de flóculos entra en las tuberías en la parte superior del tanque y sale de la planta. El lodo se drena continuamente desde el fondo. Antes de ser distribuida, el agua potable se desinfecta con cloro para destruir los microorganismos nocivos.

Herramienta de diseño automatizado  

La herramienta de diseño automatizado (ADT) se publicó recientemente como un test de prueba. Los diseños generados por la herramienta de diseño, junto con la revisión de los planos por un ingeniero profesional, permiten la construcción de nuevas plantas con poco o ningún costo de gastos generales. Dado que los diseños se utilizan por los ingenieros en Honduras, el ADT es bilingüe (Español e Inglés), y prestará apoyo a otros idiomas en el futuro.

El ADT produce una hoja de cálculo de todas las variables relevantes para el diseño de la planta, y los valores asignados a cada uno de ellos usando como base un amplio conjunto de ecuaciones que dependen de las dimensiones del tanque y la tubería (entre otros parámetros). Entre las variables se encuentran el diámetro del tubo, las dimensiones de la pared, y las dimensiones del bafle y la colocación de las partes. El ADT también produce un código de texto para los comandos de AutoCAD y así crear un diseño de tres dimensiones de toda la planta y sus subcomponentes. Para un resumen visual del ADT, vea el video de la explicación de la herramienta de diseño automatizado en la parte superior de esta página.

El programa de ADT de Aguaclara está escrito por los alumnos utilizando cálculos en Mathcad. El software MathCAD produce los comandos que se envían a AutoCAD, y el diseño de una planta se crea. Experiencia con estas piezas de software, y la integración conceptos de  ingeniería empíricos y teóricas con el software de diseño ha demostrado ser una cualidad muy valiosa para los estudiantes en el equipo de diseño.

Una de las metas de Aguaclara es proporcionar a las comunidades de todo el mundo acceso libre a diseños de plantas de tratamiento de agua. Instrucciones y enlaces de descarga están disponibles en el servidor  de Aguaclara. Para ver la herramienta de diseño en acción, vea el vídeo a continuación. Saltar hasta el final para ver el diseño completo de la planta de tratamiento de agua.

 

Las modificaciones del diseño

A través de la construcción las plantas, Aguaclara aprende más sobre los detalles de la optimización de procesos de tratamiento de agua, y los cambios que se deben incorporar en los algoritmos de diseño. Es la responsabilidad del equipo de diseño asegurar que los esquemas de la planta se corresponden con las ecuaciones de diseño y que las nuevas ideas que se desarrollan en el equipo de investigación se actualizan en la herramienta de diseño automatizada.

 

Los Procesos de Revisión

El Proceso de revisión es una salvaguardia importante para minimizar el riesgo de fallas en las instalaciones debido directrices de diseño defectuosas. A medida que el equipo de Aguaclara comienza a trabajar con varias organizaciones asociadas cada vez es más importante que se tomen medidas para garantizar que la herramienta de diseño y las recomendaciones de diseño personalizado son revisadas cuidadosamente. 

Por esta razón, Aguaclara está desarrollando un proceso de validación para probar las nuevas versiones de la herramienta de diseño en línea. El proceso de validación consiste en cálculos independientes de las dimensiones del flujo, las dimensiones del reactor, y la superficie de las elevaciones del caudal. Nuevas versiones de la herramienta de diseño serán probadas mediante la creación y validación de un gran número de diseños diferentes. En el futuro, el proceso de validación será automático y se incluirá en el paquete de herramienta de diseño automatizado, como una salvaguardia contra los errores en el sistema automatizado.

 

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