El presente trabajo muestra la forma de desarrollar la validación de uno de los pilares dentro del sistema de apoyo crítico en la industria farmacéutica: la Validación Prospectiva del Sistema Generador de Vapor Limpio, de tal manera que se establezca una evidencia documentada de que el proceso es capaz de cumplir en forma consistente y repetitiva las especificaciones establecidas. Se procedió a elaborar los protocolos en donde se definen los objetivos específicos de las evaluaciones a efectuar, las responsabilidades de cada una de las áreas involucradas; se establecieron variables de interés a monitorear, incluyendo el plan de monitoreo respectivo, además de incluir los criterios de aceptación que luego se compararon con los resultados esperados. Posteriormente se desarrollo el proceso de validación propiamente dicho, en el cuál se realizó una evaluación del proceso y se hicieron pruebas de que todos los componentes del sistema funcionan según lo especificado. Se sometió a prueba todos los controles de operación normal, verificación: del sistema generador, del sistema de control, de alarmas, de bomba, y de niveles de agua. Se hizo la calificación de desempeño, para la cuál se analizaron el perfil de pureza: control físico-químico (pH, conductividad, sustancias oxidables y sólidos totales) y control microbiológico (prueba de endotoxinas y carga microbiana) del condensado de vapor en el punto de uso por 30 días. Con los resultados obtenidos se concluye que el vapor producido por el generador de vapor limpio en una industria farmacéutica local es apto para su uso. -- Palabras Claves: Validación, Sistema, Generador, Vapor, Pureza. / -- The present work shows the form to develop the validation of one of the pillars within the system of critical support in the pharmaceutical industry: the Prospective Validation of the Generating Clean Steam System, in order to establish documentary evidence that the process is able to fulfill in consistent and repetitive form the established specifications. The protocols were elaborated in which the specific objectives of the evaluations, the responsibilities of each of the involved areas are defined to carry out; interest variables to monitor were established including the respective plan of monitoring; besides to sit includes the acceptance criterias which will be compared with the expected results afterwards. Then, the validation process itself was developed, in which an evaluation of the process was made and all the components of the system were tested to check whether they work according to the specifications or not. All the controls of normal operation were checked, verification: of the generating system, of the control system, alarms, pump, and water levels. The qualification of performance was made, for which analyzed the purity profile was analyzed: physical-chemistry control (pH, conductivity, rusty substances and total solid) and microbiological control (test of endotoxins and microbial load) of the condensed steam in the point of use by 30 days. With the obtained results we conclude that the steam produced by the clean steam generator in a local pharmaceutical industry is suitable for its use. -- Key Words: Validation, System, Generator, Steam, Purity. / Tesis

El presente trabajo muestra la forma de desarrollar la validación de uno de los pilares dentro del sistema de apoyo crítico en la industria farmacéutica: la Validación Prospectiva del Sistema Generador de Vapor Limpio, de tal manera que se establezca una evidencia documentada de que el proceso es capaz de cumplir en forma consistente y repetitiva las especificaciones establecidas. Se procedió a elaborar los protocolos en donde se definen los objetivos específicos de las evaluaciones a efectuar, las responsabilidades de cada una de las áreas involucradas; se establecieron variables de interés a monitorear, incluyendo el plan de monitoreo respectivo, además de incluir los criterios de aceptación que luego se compararon con los resultados esperados. Posteriormente se desarrollo el proceso de validación propiamente dicho, en el cuál se realizó una evaluación del proceso y se hicieron pruebas de que todos los componentes del sistema funcionan según lo especificado. Se sometió a prueba todos los controles de operación normal, verificación: del sistema generador, del sistema de control, de alarmas, de bomba, y de niveles de agua. Se hizo la calificación de desempeño, para la cuál se analizaron el perfil de pureza: control físico-químico (pH, conductividad, sustancias oxidables y sólidos totales) y control microbiológico (prueba de endotoxinas y carga microbiana) del condensado de vapor en el punto de uso por 30 días. Con los resultados obtenidos se concluye que el vapor producido por el generador de vapor limpio en una industria farmacéutica local es apto para su uso. Palabras Claves: Validación, Sistema, Generador, Vapor, Pureza. / The present work shows the form to develop the validation of one of the pillars within the system of critical support in the pharmaceutical industry: the Prospective Validation of the Generating Clean Steam System, in order to establish documentary evidence that the process is able to fulfill in consistent and repetitive form the established specifications. The protocols were elaborated in which the specific objectives of the evaluations, the responsibilities of each of the involved areas are defined to carry out; interest variables to monitor were established including the respective plan of monitoring; besides to sit includes the acceptance criterias which will be compared with the expected results afterwards. Then, the validation process itself was developed, in which an evaluation of the process was made and all the components of the system were tested to check whether they work according to the specifications or not. All the controls of normal operation were checked, verification: of the generating system, of the control system, alarms, pump, and water levels. The qualification of performance was made, for which analyzed the purity profile was analyzed: physical-chemistry control (pH, conductivity, rusty substances and total solid) and microbiological control (test of endotoxins and microbial load) of the condensed steam in the point of use by 30 days. With the obtained results we conclude that the steam produced by the clean steam generator in a local pharmaceutical industry is suitable for its use. Key Words: Validation, System, Generator, Steam, Purity.

Partiendo de la motivación de buscar medios que permitan el ahorro de energía tanto por el aspecto económico como el ecológico se desarrolló este trabajo el cual pretende diseñar un controlador predictivo basado en modelo (CPBM) para controlar un generador de vapor de tubos de agua de forma más efectiva y eficiente que los sistemas actuales Para este fin se realizó una revisión del estado del arte de los generadores de vapor y de sus sistemas de control donde se identificaron las principales variables a controlar. Debido al bajo desempeño de estos sistemas de control se propuso, luego de un análisis previo, el uso de un controlador predictivo basado en modelo para su aplicación en el generador de vapor. Para lograr este objetivo se estudió un modelo matemático no lineal multivariable de un generador de vapor reportado en la literatura, el cual posteriormente se utilizó para realizar la simulación de la planta real. Luego para el diseño del controlador se utilizó el modelo linealizado con el fin de aligerar cálculos. El diseño del controlador multivariable está basado en un controlador predictivo que es computacionalmente más eficiente que el controlador predictivo convencional. Para la aplicación de este controlador se consideraron restricciones en la señal de control y durante las pruebas simuladas en Matlab/Simulink se le introdujo señales ruidosas y perturbaciones alcanzando buenos resultados en eficiencia energética y de control superando al sistema actual basado en controladores PID. Finalmente se propuso la implementación práctica del controlador haciendo uso de un DSP hibrido. / Tesis

Esta tesis presenta el siguiente objetivo: Desarrollar un sistema de control avanzado de la variación de la presión del vapor en el cuerpo de una caldera de tubos de fuego, que posibilite un funcionamiento efectivo y fiable del proceso de combustión, así como una disminución del actual consumo de combustible y de los gases contaminantes del medio ambiente. / Tesis

Esta tesis presenta el siguiente objetivo: Desarrollar un sistema de control avanzado de la variación de la presión del vapor en el cuerpo de una caldera de tubos de fuego, que posibilite un funcionamiento efectivo y fiable del proceso de combustión, así como una disminución del actual consumo de combustible y de los gases contaminantes del medio ambiente. / Tesis

Ingeniero Civil Mecánico / Un estudio reciente de modelación sísmica de una caldera ha detectado posibles colisiones entre sus elementos interiores. En particular, los haces de tubos que operan en la etapa de sobrecalentamiento y recalentamiento, chocan contra las paredes laterales de la caldera, durante un sismo. Dada la envergadura de la estructura y considerando también las condiciones de operación, no se tiene certeza de cuáles serían los efectos que puede originar el impacto de los tubos interiores. Es por este motivo, que el objetivo principal de este trabajo consiste en plantear una estrategia de solución al eventual problema de choque. La metodología utilizada considera un modelo computacional de tubos cuyo diseño se asemeja en mayor medida a aquel indicado en los planos mecánicos de la caldera. Además, su respuesta dinámica obedece a parámetros sísmicos cuyas solicitaciones son más exigentes, de acuerdo a lo establecido por la norma de diseño sísmica chilena. Para determinar el máximo desplazamiento del haz de tubos durante un sismo, estos son excitados mediante una aceleración sinusoidal, cuya amplitud y frecuencia representa el movimiento del techo de la caldera. Sumada a esta respuesta armónica de los tubos, que superpone los máximos modales, se añade el ángulo de rotación que sufren al nivel de su anclaje con el techo de la caldera. Los resultados indican que es altamente probable que ocurra una colisión entre los tubos de agua y las paredes laterales de la caldera, ya que el desplazamiento máximo que sufre la parte inferior del haz de tubos supera la holgura disponible. Para evaluar la magnitud del impacto, se utiliza la teoría desarrollada para el contacto entre superficies sólidas (esféricas). Donde a partir de la energía almacenada como deformación elástica en el haz de tubos, se determina el trabajo de compresión que realiza la fuerza de impacto, de acuerdo al número de tubos en contacto. Los resultados advierten que el daño no es despreciable. Se estima que la fuerza de impacto entre el tubo de agua y el tubo de pared podría alcanzar los 155 [kN], desarrollando un comportamiento en el rango plástico. Sin bien es cierto que difícilmente ocurra una ruptura catastrófica, el daño local puede ser un sitio de inicio de corrosión, causando problemas de mediano a largo plazo. Una posible solución a este problema consiste en evitar el contacto entre tubos, al interponer una placa en la trayectoria de éstos, mitigando la deformación plástica local.

Ingeniero Civil Químico / En el presente informe se muestra el desarrollo del proyecto de la Clínica Alemana de Osorno, para reducir las emisiones de material particulado de su caldera, debido a las preocupantes condiciones de contaminación atmosférica de la ciudad. Con este objetivo, se exponen diversas tecnologías de control de material particulado, considerando aspectos técnicos, ambientales y económicos. Tras realizar las comparaciones pertinentes, se decidió enfocar el trabajo en el diseño de un depurador tipo Venturi, debido a que su incorporación lograría disminuir las emisiones a niveles adecuados, y sus características de operación y mantención son aptas para el caso de estudio. El diagnóstico de las emisiones actuales se construyó sobre las mediciones realizadas en la caldera, para caracterizar el material particulado y las condiciones de los gases emitidos. Con esta información, y aplicando un modelo matemático del depurador Venturi, fue posible definir las características adecuadas de su diseño. Según este modelo, además, se prevé la disminución de material particulado en las emisiones desde 930 mg/m3, medidos en los gases emitidos de la caldera sin su tratamiento actual, hasta 90 mg/m3 en las condiciones más adversas. Una vez diseñado el depurador, se dimensionaron los equipos secundarios necesarios para su funcionamiento, encontrándose diferencias significativas con respecto a los equipos similares instalados actualmente. En cuanto a la implementación del proyecto, se recomienda que se realice por fases, dando mayor prioridad a aquellos equipos cuyo reemplazo sea más simple y, con certeza, necesario. Una vez finalizada su implementación, es necesario mantener un registro de las variables adecuadas para verificar la eficiencia de la depuración. Finalmente, el costo de operación del proyecto, que involucra el consumo de agua y energía eléctrica, se estimó en CLP$ 640.000 mensuales. Por otro lado, el costo de inversión, que supone la compra de todos los equipos necesarios para el proceso de depuración, se estimó en CLP$ 17.050.000.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Actualmente las plantas pesqueras están en la búsqueda de la eficiencia energética, sus dos fuentes principales de energía son el vapor generado por las calderas y la energía eléctrica. Se realiza el cálculo del consumo de vapor de una planta pesquera, esto ayudará a tener un punto de partida para mejorar el aprovechamiento del vapor y de esta manera reducir costos operacionales. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina los principales componentes del sistema de vapor en el Hospital Regional Miguel Ángel Mariscal Llerena de Ayacucho conforme a las normas técnicas del Ministerio de Salud MINSA. Para ello, se repasa las definiciones y fundamentos implicados, que abarcan las ramas de la química, termodinámica y mecánica de fluidos. Además, se apoya en las normas técnicas del MINSA para seleccionar los equipos tales como: esterilizadores, marmitas, lavadoras, etc. Luego, gracias a los catálogos y/o manuales de los equipos se obtienen los consumos de vapor por equipo. Finalmente, se determina el consumo total de vapor en los hospitales. En función del consumo total de vapor obtenido se selecciona la caldera pirotubular y otros componentes. El sistema de vapor básicamente está compuesto por las calderas, manifold o cabecero de vapor, estaciones reductoras de presión con sus respectivos accesorios y dispositivos de medición, las líneas de suministro a los diferentes servicios del hospital y la línea de retorno de condensado. / Trabajo de suficiencia profesional

Esta investigación se centra en una evaluación energética de una caldera para incrementar su eficiencia en el proceso de producción de vapor de una destilería de alcohol, debido a las diferentes pérdidas de energía que tiene la caldera, la empresa actualmente tiene un alto gasto de combustible (pajilla de arroz), por lo que nuestra investigación ha iniciado con la recopilación de datos de la caldera y del proceso de producción de vapor, en donde se ha identificado que la caldera es de tipo acuotubular, produce 4000 kg de vapor/hora y tiene un consumo anual de 3000 ton de pajilla de arroz. Posteriormente se realizó una evaluación energética y se obtuvo como resultado una eficiencia de la caldera de 60,17% (método indirecto) y 64,65% (método directo). Luego de haber identificado los sectores con mayores pérdidas de energía, se ha propuesto estrategias para incrementar la eficiencia, como la de instalar aislamiento en las tuberías de distribución, optimizar el exceso de aire, reparar fugas de vapor y darles mantenimiento a las trampas de condensados; con todas estas estrategias aplicadas se podría lograr incrementar la eficiencia de la caldera hasta un 85,3%. Finalmente, se ha propuesto una inversión de S/.10500, con un periodo de recuperación de 5 años, con un TIR de 13% y un VAN de S/. 785,20, por lo tanto, se puede concluir que nuestra investigación es viable económicamente y va a generar un ahorro importante de 1600 a 1200 kg/h de consumo de combustible en la destilería de alcohol.