Diseño y construcción de un prototipo para recuperación de calor residual en el calderín pirotubular de 2 BHP del Laboratorio de Energía de la Carrera de Ingeniería Mecánica
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Date
2021-01
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
This technical project has the function of recovering the residual heat from the gases or
fumes that are expelled directly into the environment by the boiler chimney, which will
also contribute to a large extent to solve a deficit of equipment in the energy laboratory,
and will help so that students can carry out practices of the theory learned. The compilation
of information was carried out through reliable research sources such as magazines, books,
scientific publications, and duly verified websites that provide relevant data to the project.
First, the metallic heat recovery unit was chosen, then the design and simulation in
software was carried out to verify its operation and thus can be validated and used, later it
was passed to the manufacturing process, and finally it was completed with physical tests
of operation. The simulation was carried out with the existing data of the temperature with
which the combustion gases exit through the boiler chimney and with the support of the
properties of the fluids found in the software library, also the data of the cold fluid that
will be air at room temperature, when performing the simulation, the temperature increase
of the cold fluid was verified by means of the circulation carried out during the heat
recovery process. Finally, the results were obtained and it was observed that the lower the
speed, the greater the increase in temperature we have of the cold fluid, to mention when
the temperature is 20 degrees Celsius at a speed of 5 meters per second, it reaches a
temperature of 34.2 degrees Celsius, all we can see the data with different speeds in the
simulation results.
Description
El presente proyecto técnico, tiene la función de recuperar el calor residual de los gases o
humos que son expulsados directamente al ambiente por la chimenea del calderín, que
también aportará en gran parte a solucionar un déficit de equipos en el laboratorio de
energías, y ayudará a que los estudiantes puedan realizar prácticas de la teoría aprendida.
La compilación de información se ejecutó mediante fuentes confiables de investigación
tales como revistas, libros, publicaciones científicas, sitios web debidamente verificados,
que aporten con datos relevantes al proyecto. Primero se escogió el recuperador de calor
metálico, luego se realizó el diseño y simulación en software para verificar su
funcionamiento y así pueda ser validado y utilizado, posteriormente se pasó al proceso de
fabricación, y finalmente se culminó con pruebas físicas de funcionamiento. La
simulación se realizó con los datos existentes de temperatura con la que salen los gases de
combustión por la chimenea del calderín y con el apoyo de las propiedades de los fluidos
que se encuentran en la biblioteca del software, también los datos del fluido frío que será
aire a temperatura ambiente, al realizar la simulación se verificó el aumento de
temperatura del fluido frío mediante la circulación que realiza durante el proceso de
recuperación de calor. Finalmente se obtuvo los resultados y se observó que mientras
menor es la velocidad mayor aumento de temperatura tenemos del fluido frío, por
mencionar cuando la temperatura es de 20 grados centígrados a velocidad de 5 metros por
segundo llega a una temperatura de 34.2 grados centígrados, todos los datos con diferentes
velocidades los podemos ver en los resultados de la simulación.
Keywords
CALDERÍN PIROTUBULAR, CALOR RESIDUAL, CHIMENEAS, VENTILADORES, TRANSFERENCIA DE CALOR, INTERCAMBIADORES DE CALOR, MATERIALES AISLANTES