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dc.contributor.advisorHerrera Múnera, Bernardo Argemiro
dc.contributor.advisorMadera Cacua, Karen Paola
dc.contributor.authorSalazar Hincapie, Arley
dc.date.accessioned2019-10-29T15:04:36Z
dc.date.available2019-10-29T15:04:36Z
dc.date.issued2019
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.12622/1450
dc.description.abstractUn sistema de cogeneración para el secado de hierbabuena basado en una planta diésel fue evaluado experimental y matemáticamente en este trabajo. En este sistema, la potencia generada por la planta diésel, fue disipada a un banco de resistencias eléctricas de 12 kW, mientras que el calor residual proveniente de los gases de escape del motor fue aprovechado para calentar un flujo de aire en un intercambiador de calor con tubos de cambio de fase, el aire se forzó a pasar a través del intercambiador de calor mediante el uso de un ventilador centrifugo, el aire circulaba a contraflujo en el intercambiador de calor, éste no se mezcló con los gases de escape. El intercambiador de calor constaba de 50 tubos, distribuidos de manera escalonada en 30 filas. El aire calentado fue usado en una cámara de secado por convección compuesta por 3 bandejas, para la operación de secado se emplearon 1500 gramos de hierbabuena con un contenido de humedad inicial equivalente a 78%. Durante 70 minutos se realizó una prueba inicial, cada 10 minutos se registraron las mediciones de las temperaturas de los gases de escape y el aire de secado a la entrada y salida del intercambiador de calor. La variación del peso de la hierbabuena en cada una de las bandejas se determinó con igual frecuencia. Una réplica de la prueba anterior fue realizada bajos las mismas condiciones de operación del sistema. Para una temperatura de secado promedio equivalente a 71,56°𝐶, el contenido de humedad alcanzado en las bandejas 1,2 y 3 al final de prueba inicial fue 15,99%, 20,95 %, 16,63 % en las bandejas 1, 2 y 3 respectivamente. En la repetición realizada y a una temperatura de secado de 72,20°𝐶, el contenido de humedad al finalizar la operación fue 14,02 %, 19,10 %,13,35 % para las bandejas 1, 2 y 3 respectivamente. La eficiencia de secado en la prueba inicial fue 20,91 % y 20,72 % para la repetición realizada. La eficiencia energética global del sistema desarrollado fue 24,83 % y 24,44 % para prueba inicial y la repetición respectivamente, mientras que las mismas eficiencias para el motor con solo generación fueron 23,56 % y 24,13 %. La efectividad en la recuperación de calor fue 31,64% para la prueba inicial, mientras que para la réplica fue 31,12%. Mediante un modelo matemático se predijo la tasa de transferencia de calor desde los gases de escape hacia el aire de secado, la efectividad del intercambiador de calor, la temperatura del aire de secado y los gases de escape a la salida del intercambiador de calor. La efectividad del intercambiador cuando la configuración era escalonada, se calculó manera experimental y matemáticamente mediante el uso del modelo desarrollado. Este modelo permite evaluar el intercambiador de calor para una disposición de los tubos escalonada y alineada. Cuando la configuración era escalonada, la efectividad predicha por el modelo fue 5,52% mayor que la efectividad predicha para la configuración alineada para la misma cantidad de tubos, la temperatura predicha para el aire de secado también fue 5,42°𝐶 mayor para configuración escalonada comparada con la configuración alineadaspa
dc.format.mediumRecurso electrónicospa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.language.isospa
dc.publisherInstituto Tecnológico Metropolitanospa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectCalorspa
dc.subjectIntercambiadores de calorspa
dc.subjectProducción de energíaspa
dc.subjectIndustria energéticaspa
dc.subjectCogeneraciónspa
dc.subjectMotor dieselspa
dc.titleDesarrollo de un sistema de secado de productos agrícolas con recuperación de calor de los gases de escape de un electrogenerador diesel usando intercambiadores de calor con cambio de fasespa
dc.publisher.facultyFacultad de ingenieríasspa
dc.publisher.programMaestría en Gestión Energética Industrialspa
dc.subject.keywordsHeat transfereng
dc.subject.keywordsHeat transmissioneng
dc.subject.keywordsIndustrial process controleng
dc.subject.keywordsField crops - dryingeng
dc.subject.lembTRANSMISION DEL CALORspa
dc.subject.lembTRANSFERENCIA DE ENERGIAspa
dc.subject.lembCONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALESspa
dc.subject.lembCULTIVOS EXTENSIVOS-SECAMIENTOspa
dc.description.abstractenglishA cogeneration system for the drying of peppermint based on a diesel plant was evaluated experimentally and mathematically in this work. In this system, the power generated by the diesel plant was dissipated to a bank of 12 kW electrical resistances, while the residual heat from the exhaust gases of the engine was used to heat an air flow in a heat exchanger with phase change tubes, the air was forced to pass through the heat exchanger by using a centrifugal fan, the air circulated counterflow in the heat exchanger, this did not mix with the exhaust gases. The heat exchanger consisted of 50 tubes, distributed in a staggered way in 30 rows. The heated air was used in a convection drying chamber composed of 3 trays, for the drying operation 1500 grams of mint with an initial moisture content equivalent to 78% were used. For 70 minutes an initial test was carried out, every 10 minutes the measurements of the exhaust gas temperatures and the drying air at the inlet and outlet of the heat exchanger were recorded. The variation of the weight of the peppermint in each one of the trays was determined with equal frequency. A replica of the previous test was performed under the same operating conditions of the system. For an average drying temperature equivalent to 71,56 ° C, the moisture content reached in trays 1,2 and 3 at the end of the initial test was 15,99%, 20,95%, 16,63% in the trays 1, 2 and 3 respectively. In the repetition carried out and at a drying temperature of 72,20 ° C, the moisture content at the end of the operation was 14,02%, 19,10%, 13,35% for trays 1, 2 and 3 respectively. The drying efficiency in the initial test was 20,91% and 20,72% for the repetition performed. The overall energy efficiency of the developed system was 24,83% and 24,44% for initial testing and repetition respectively, while the same efficiencies for the engine with only generation were 23,56% and 24,13%. The effectiveness in heat recovery was 31,64% for the initial test, while for the replication it was 31,12%. A mathematical model predicted the heat transfer rate from the exhaust gases to the drying air, the effectiveness of the heat exchanger, the air temperature and the exhaust gases at the outlet of the heat exchanger. The effectiveness of the exchange when the arrangement was staggered was calculated experimentally and mathematically by using the developed model. This model allows to evaluate the heat exchanger for a staggered and in-line arrangement. When the arrangement was staggered, the effectiveness of the model was 5,52% greater than the effectiveness predicted for the same number of tubes, the temperature predicted for the drying air was also 5,42 ° C higher compared to the in line arrangementeng
dc.description.degreenameMagíster en Gestión Energética Industrialspa
dc.identifier.instnameinstname:Instituto Tecnológico Metropolitanospa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional Instituto Tecnológico Metropolitanospa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repositorio.itm.edu.co/
dc.rights.localAcceso abiertospa
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestríaspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/masterThesis


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