Repotenciación y optimización de un separador ciclónico para el proceso de recuperación de pintura en polvo en INSELEC Cía. Ltda

Abstract

Este trabajo de titulación documenta la repotenciación de un separador ciclónico encargado de recuperar pintura en polvo dentro de una planta industrial. El objetivo central de la intervención fue frenar la fuga constante de materia prima útil que terminaba desperdiciada en el depósito de rechazo. Para abordar el problema aplicando los fundamentos de la ingeniería mecatrónica, partimos de un diagnóstico aerodinámico utilizando simulaciones numéricas (CFD). Este análisis nos permitió mapear los cuellos de botella cinemáticos del equipo y calcular la velocidad de inyección exacta para maximizar la fuerza centrífuga de separación. Teníamos una regla estricta durante la ejecución, intervenir la línea de producción lo menos posible. Por ello, la mejora física se enfocó en acoplar un mecanismo de control de potencia al ventilador principal del separador ciclónico. De este modo, logramos subir la velocidad base del aire hasta un nivel operativo óptimo, protegiendo en todo momento la integridad térmica del motor. Por otro lado, hacer las mediciones de las micrografías a mano traía demasiados sesgos. Para comprobar empíricamente que el arreglo funcionaba, programamos un algoritmo de visión artificial. Este software automatizó el conteo y la medición del polvo analizando directamente la morfología de las partículas en las micrografías obtenidas del laboratorio. Los números finales respaldaron el rediseño aerodinámico. El volumen de las partículas finas purgadas en el desecho creció con fuerza, pasando de una concentración del 17.99% al 43.66%. A la par, el tamaño máximo de la pintura fugitiva se encogió drásticamente, atrapando material de hasta el rango de los 60 a 70 micrómetros. Al revisar los percentiles volumétricos, confirmamos que los diámetros de corte se desplomaron; de hecho, la mediana poblacional del polvo se estabilizó en 21.45 micrómetros. En definitiva, este ajuste a los parámetros del sistema probó ser capaz de retener un porcentaje sustancial de pintura útil, optimizando económica y ambientalmente todo el proceso de recubrimiento electrostático de la empresa.