Diseño y construcción de un prototipo de quemador de GLP de Baja potencia para secado agroindustrial para uso en los Laboratorios de la FICM
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Date
2020
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The present technical project is based on the design, construction and functional tests
of a LPG burner where information on types of burners, material characteristics was
acquired, selecting the best alternative through weightings with criteria such as: cost,
performance, characteristic of flame, ease of transfer and primary air with which the
fuel-oxidizing mixture will be made. The main elements such as the fire cylinder,
injectors and the structure that will support the cylinder and components were
designed, as well as thermal insulators such as glass wool, ceramic fiber and alumina
ceramic tube. In order to obtain temperature data in the fire cylinder, technological
equipment was used such as: pyrometer, anemometer, thermal imager and LPG
consumption meter, in addition to thermal calculations thermal expansion, combustion
and losses caused by heat transfer were determined. With the use of a software,
combined losses by convection and radiation were established in the Sankey diagram
(5.7 porcent) , losses due to solid burns (6 percent), losses from the rear of the cylinder
(7.6 percent) were established in the Sankey diagram) and unquantified losses (10
percent) obtaining a useful heat of 7.8 kWh and an efficiency of 70.7 percent of useful
hot air flow. Finally, with the help of a software it was possible to analyze the shape
and color of the burner flame reaching an optimum operating range with a blue flame
length between 11.8 to 15.2 cm and a temperature of 487 degrees Celsius, showing the
minimum presence of unburned which benefits the efficiency and calorific value of
the LPG burner.
Description
El presente proyecto técnico está basado en el diseño, construcción y pruebas de
funcionamiento de un quemador de GLP donde se adquirió información de tipos de
quemadores, características de los materiales, seleccionando la mejor alternativa
mediante ponderaciones con criterios como: costo, rendimiento, característica de
llama, facilidad de trasladado y aire primario con que se realizará la mezcla
combustible-comburente. Se diseñó los elementos principales como el cilindro de
fuego, inyectores y la estructura que soportará el cilindro y componentes, además se
implementó aislantes térmicos como: lana de vidrio, fibra de cerámica y tubo de
cerámica alúmina. Para la obtención de datos de temperaturas en el cilindro de fuego
se utilizó equipos tecnológicos como: pirómetro, anemómetro, cámara termográfica y
medidor de consumo de GLP, además mediante cálculos térmicos se determinó
dilatación térmica, combustión y pérdidas causadas por transferencia de calor. Con la
utilización de un software se estableció en el diagrama de Sankey pérdidas combinadas
por convección y radiación (5.7 por ciento), pérdidas por inquemados sólidos (6 por
ciento), pérdidas por la parte posterior del cilindro (7.6 por ciento) y pérdidas no
cuantificadas (10 por ciento) obteniendo un calor útil de 7.8 kWh y una eficiencia de
70.7 por ciento de flujo de aire caliente útil. Finalmente, con la ayuda de un software
se pudo analizar la forma y color de llama del quemador alcanzando un rango de
funcionamiento óptimo con una longitud de llama azul entre 11.8 a 15.2 cm y una
temperatura de 487 grados centígrados, evidenciando la presencia mínima de
inquemados lo que beneficia la eficiencia y poder calorífico del quemador de GLP.
Keywords
QUEMADOR DE GLP, SECADO, SECADO AGROINDUSTRIAL, QUEMADOR BUNSEN, TERMOGRAFÍA, CÁMARA TERMOGRÁFICA, INYECTORES, CILINDRO DE FUEGO