Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco

Índice 1. Introducción .................................................................................................................... 1 1.1 Estado del arte........................................................................................................ 1 1.1.1 Sistemas tradicionales de...

Descripción completa

Guardado en:
Detalles Bibliográficos
Autor principal: Moreno, Camila Selene
Otros Autores: Golato, Marcos A.
Formato: Tesis
Lenguaje:Español
Publicado: Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Departamento de Ingeniería Mecánica 2025
Materias:
PROYECTO FINAL
SISTEMA DE CONTROL
ESTUFA DE CURADO DE TABACO
PLC
HISTÉRESIS
HMI
CALIDAD DEL TABACO
PRODUCCIÓN
ANÁLISIS ECONÓMICO
Acceso en línea:https://ridunt.unt.edu.ar/handle/123456789/1726
Aporte de:
Repositorio institucional digital (UNT) de Universidad Nacional de Tucumán
id I91-R383-123456789-1726
record_format dspace
institution Universidad Nacional de Tucumán
institution_str I-91
repository_str R-383
collection Repositorio institucional digital (UNT)
language Español
topic PROYECTO FINAL
SISTEMA DE CONTROL
ESTUFA DE CURADO DE TABACO
PLC
HISTÉRESIS
HMI
CALIDAD DEL TABACO
PRODUCCIÓN
ANÁLISIS ECONÓMICO
spellingShingle PROYECTO FINAL
SISTEMA DE CONTROL
ESTUFA DE CURADO DE TABACO
PLC
HISTÉRESIS
HMI
CALIDAD DEL TABACO
PRODUCCIÓN
ANÁLISIS ECONÓMICO
Moreno, Camila Selene
Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco
topic_facet PROYECTO FINAL
SISTEMA DE CONTROL
ESTUFA DE CURADO DE TABACO
PLC
HISTÉRESIS
HMI
CALIDAD DEL TABACO
PRODUCCIÓN
ANÁLISIS ECONÓMICO
description Índice 1. Introducción .................................................................................................................... 1 1.1 Estado del arte........................................................................................................ 1 1.1.1 Sistemas tradicionales de secado ...................................................................... 1 1.1.2 Avances tecnológicos en el secado de tabaco.............................................. 3 1.1.3 Situación actual del sector tabacalero por provincia.................................... 3 1.1.4. Selección de la variedad y plantación........................................................ 4 1.2. Materia prima........................................................................................... 6 1.2.1 Morfología del tabaco............................................................................................. 6 1.2.2. El proceso del cultivo del tabaco ..................................................................... 8 1.2.3. Mejores condiciones y clima para cultivar tabaco........................................ 9 1.2.4. Tipo de suelo adecuado............................................................................. 9 1.2.5. Datos climáticos de la región de Salta. ............................................................ 10 1.2.6. Datos climáticos de la región de Jujuy. ............................................................. 13 1.2.7. Influencia del clima en la distribución de plantación de tabaco en la región de Jujuy y Salta.................................................. 16 1.3. Etapas del proceso de producción general...................................................... 19 1.3.1. Etapa 1. Producción de almácigos............................................................ 19 1.3.2. Etapa 2. Preparación del suelo y trasplante. .................................... 24 1.3.3. Etapa 3. Fertilización y cuidados post-trasplante ........................................ 27 1.3.4. Etapa 4. Desflore y cosecha ..................................................................... 28 1.4. Secado y proceso de industrialización del tabaco......................................... 31 1.4.1 Industrialización del tabaco en Salta.......................................................... 31 1.4.2. Industrialización en Jujuy ................................................................................. 31 1.4.3. Proceso de Secado............................................................................... 32 1.4.4. Humidificación ....................................................................................... 36 1.4.5. Clasificación .................................................................................................. 37 1.4.6. Enfardado...................................................................................................... 40 1.5. Datos de la empresa ................................................................................... 41 1.6 Hornos........................................................................................................ 42 1.6.1. Estufas tipo bulk curing (fincas de tabaco de salta)........................ 42 1.6.2. Definición y características del bulk curing............................................. 42 1.6.3. Ventajas del bulk curing ............................................................................ 44 1.6.4. Detalles técnicos de los hornos de bulk curing........................................ 45 1.6.5. Diagrama de una estufa típica de tipo bulk-curing y sus componentes.46 1.7. Objetivos del trabajo................................................................................... 49 2. Materiales y métodos................................................................................... 50 2.1 Marco conceptual................................................................................... 50 2.1.1. Tipos de humedad en las hojas de tabaco y su influencia en el curado. 51 2.1.2. Transferencia de calor y humedad en el curado de tabaco ........................ 52 2.1.3. Balance de la estufa ..................................................................... 54 2.1.4. Influencias de la transferencia de calor y humedad en el curado de tabaco ........... 72 2.1.5. Control de la estufa y automatización................................................. 72 2.1.6. Automatización y comunicación.......................................................................... 75 2.2 Diseño conceptual.......................................................................................... 75 2.2.1. Diseño conceptual del sistema de control ...................................................... 75 2.2.3. Selección de componentes para el sistema de control ........................... 94 2.2.4 Selección de componentes del sistema de humidificación ........................ 97 2.2.5. Funcionamiento del sistema de control de secado........................................ 99 3. Análisis económico...................................................................................... 103 3.1 Valor Actual Neto (VAN).................................................................................. 103 3.2. Tasa interna de retorno (TIR) ................................................................................ 104 3.3. Precios unitarios........................................................................................... 104 3.4. Inversión inicial, beneficios y comparación de costos operativos............. 105 4. Resultados.................................................................................................................... 112 4.1. Resultados del balance energético ................................................................ 112 4.2. Resultados de la mejora del sistema de humidificación ........................ 116 4.3. Resultados del análisis económico...................................................... 117 4.4. Resultados finales. ......................................................................................... 118 5. Conclusiones................................................................................................ 120 5.1. Conclusiones del balance energético ............................................................. 120 5.2. Conclusiones respecto a la mejora del sistema de humidificación.......... 121 5.3. Conclusiones respecto al análisis económico ............................................... 121 5.4. Conclusiones finales................................................................................... 122 5.4.1. Implicaciones y áreas de mejora ................................................................... 123 Bibliografía ........................................................................................................ 125
author2 Golato, Marcos A.
author_facet Golato, Marcos A.
Moreno, Camila Selene
format Thesis
author Moreno, Camila Selene
author_sort Moreno, Camila Selene
title Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco
title_short Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco
title_full Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco
title_fullStr Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco
title_full_unstemmed Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco
title_sort diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco
publisher Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Departamento de Ingeniería Mecánica
publishDate 2025
url https://ridunt.unt.edu.ar/handle/123456789/1726
work_keys_str_mv AT morenocamilaselene disenodeunsistemadecontrolparaestufasdesecadodetabaco
_version_ 1843576991412912128
spelling I91-R383-123456789-17262025-09-01T12:43:25Z Diseño de un sistema de control para estufas de secado de tabaco Moreno, Camila Selene Golato, Marcos A. PROYECTO FINAL SISTEMA DE CONTROL ESTUFA DE CURADO DE TABACO PLC HISTÉRESIS HMI CALIDAD DEL TABACO PRODUCCIÓN ANÁLISIS ECONÓMICO Índice 1. Introducción .................................................................................................................... 1 1.1 Estado del arte........................................................................................................ 1 1.1.1 Sistemas tradicionales de secado ...................................................................... 1 1.1.2 Avances tecnológicos en el secado de tabaco.............................................. 3 1.1.3 Situación actual del sector tabacalero por provincia.................................... 3 1.1.4. Selección de la variedad y plantación........................................................ 4 1.2. Materia prima........................................................................................... 6 1.2.1 Morfología del tabaco............................................................................................. 6 1.2.2. El proceso del cultivo del tabaco ..................................................................... 8 1.2.3. Mejores condiciones y clima para cultivar tabaco........................................ 9 1.2.4. Tipo de suelo adecuado............................................................................. 9 1.2.5. Datos climáticos de la región de Salta. ............................................................ 10 1.2.6. Datos climáticos de la región de Jujuy. ............................................................. 13 1.2.7. Influencia del clima en la distribución de plantación de tabaco en la región de Jujuy y Salta.................................................. 16 1.3. Etapas del proceso de producción general...................................................... 19 1.3.1. Etapa 1. Producción de almácigos............................................................ 19 1.3.2. Etapa 2. Preparación del suelo y trasplante. .................................... 24 1.3.3. Etapa 3. Fertilización y cuidados post-trasplante ........................................ 27 1.3.4. Etapa 4. Desflore y cosecha ..................................................................... 28 1.4. Secado y proceso de industrialización del tabaco......................................... 31 1.4.1 Industrialización del tabaco en Salta.......................................................... 31 1.4.2. Industrialización en Jujuy ................................................................................. 31 1.4.3. Proceso de Secado............................................................................... 32 1.4.4. Humidificación ....................................................................................... 36 1.4.5. Clasificación .................................................................................................. 37 1.4.6. Enfardado...................................................................................................... 40 1.5. Datos de la empresa ................................................................................... 41 1.6 Hornos........................................................................................................ 42 1.6.1. Estufas tipo bulk curing (fincas de tabaco de salta)........................ 42 1.6.2. Definición y características del bulk curing............................................. 42 1.6.3. Ventajas del bulk curing ............................................................................ 44 1.6.4. Detalles técnicos de los hornos de bulk curing........................................ 45 1.6.5. Diagrama de una estufa típica de tipo bulk-curing y sus componentes.46 1.7. Objetivos del trabajo................................................................................... 49 2. Materiales y métodos................................................................................... 50 2.1 Marco conceptual................................................................................... 50 2.1.1. Tipos de humedad en las hojas de tabaco y su influencia en el curado. 51 2.1.2. Transferencia de calor y humedad en el curado de tabaco ........................ 52 2.1.3. Balance de la estufa ..................................................................... 54 2.1.4. Influencias de la transferencia de calor y humedad en el curado de tabaco ........... 72 2.1.5. Control de la estufa y automatización................................................. 72 2.1.6. Automatización y comunicación.......................................................................... 75 2.2 Diseño conceptual.......................................................................................... 75 2.2.1. Diseño conceptual del sistema de control ...................................................... 75 2.2.3. Selección de componentes para el sistema de control ........................... 94 2.2.4 Selección de componentes del sistema de humidificación ........................ 97 2.2.5. Funcionamiento del sistema de control de secado........................................ 99 3. Análisis económico...................................................................................... 103 3.1 Valor Actual Neto (VAN).................................................................................. 103 3.2. Tasa interna de retorno (TIR) ................................................................................ 104 3.3. Precios unitarios........................................................................................... 104 3.4. Inversión inicial, beneficios y comparación de costos operativos............. 105 4. Resultados.................................................................................................................... 112 4.1. Resultados del balance energético ................................................................ 112 4.2. Resultados de la mejora del sistema de humidificación ........................ 116 4.3. Resultados del análisis económico...................................................... 117 4.4. Resultados finales. ......................................................................................... 118 5. Conclusiones................................................................................................ 120 5.1. Conclusiones del balance energético ............................................................. 120 5.2. Conclusiones respecto a la mejora del sistema de humidificación.......... 121 5.3. Conclusiones respecto al análisis económico ............................................... 121 5.4. Conclusiones finales................................................................................... 122 5.4.1. Implicaciones y áreas de mejora ................................................................... 123 Bibliografía ........................................................................................................ 125 Resumen Este trabajo tuvo como objetivo desarrollar para la empresa COMEI un sistema de control para estufas de curado de tabaco, optimizando los parámetros de temperatura y humedad durante el proceso. El sistema propuesto utiliza un control por histéresis, una técnica que permite ajustar de manera flexible los setpoints según la experiencia del operario. El sistema fue diseñado para implementarse a partir de las instalaciones ya existentes en la estufa, esta misma funcionaba sin ningún tipo de sistema de control, la regulación de temperatura y humedad dependía totalmente del estufero, de su experiencia y cuidado. El diseño propuesto incluyó un controlador lógico programable (PLC) y una interfaz hombre- máquina (HMI), lo que facilitó tanto la supervisión como la modificación de los parámetros de la estufa en tiempo real. Además, se utilizaron sensores de temperatura y humedad para monitorear constantemente las condiciones en su interior, permitiendo ajustar el proceso de acuerdo con las necesidades específicas del tabaco que se está curando. Una de las ventajas del sistema es su capacidad de adaptación a diferentes tipos y tamaños de estufas, lo que lo hace aplicable a una variedad de equipos en la industria tabacalera, adaptándose a las necesidades específicas de los productores, mejorando la repetitividad de resultados en el proceso. El precio de venta del sistema es de 4000 USD por cada estufa. El análisis económico de su implementación considerando su aplicación en las 6 estufas disponibles del comprador, demostró ser viable y obtener beneficios principalmente por mejoras en la calidad de las hojas secas obtenidas, recuperando la inversión en 1,4 años. 2025-08-27T12:43:34Z 2025 Thesis https://ridunt.unt.edu.ar/handle/123456789/1726 es application/pdf Universidad Nacional de Tucumán, Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología, Departamento de Ingeniería Mecánica

Ejemplares similares