Propuesta para la mejora de la eficiencia térmica de una marmita  a gas natural para calcinado de minerales no metálicos

Chaverra Restrepo, Juan Steveen

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Propuesta para la mejora de la eficiencia térmica de una marmita a gas natural para calcinado de minerales no metálicos

Date

2023

Author

Chaverra Restrepo, Juan Steveen

Advisor

Sanín Villa, Daniel

TY - GEN T1 - Propuesta para la mejora de la eficiencia térmica de una marmita a gas natural para calcinado de minerales no metálicos AU - Chaverra Restrepo, Juan Steveen Y1 - 2023 UR - http://hdl.handle.net/20.500.12622/6282 PB - Instituto Tecnológico Metropolitano AB - Este estudio presenta un análisis detallado sobre la evaluación de la eficiencia térmica en una marmita industrial, utilizada para el calcinado de minerales no metálicos, como parte del proceso de elaboración de materiales para el sector construcción. El equipo térmico a estudiar será evaluado como un horno hervidor ya que su función en el proceso es retirar humedad de la materia prima procesada para su posterior mezclado con otros materiales y garantizar su aplicabilidad de cara al usuario final. Estos son ampliamente utilizados en diferentes sectores industriales; se parte de la fabricación de equipos de manera empírica con algunas recomendaciones de expertos para garantizar su funcionamiento y otros equipos que son fabricados con un diseño fundamentado en modelos y conceptos de transferencia de calor. A menudo operan con mayores ineficiencias los equipos de fabricación empírica. El objetivo principal de esta investigación es evaluar y proponer la mejora porcentual de la eficiencia térmica del equipo, lo que permitirá reducir el consumo de combustible como fuente principal de adición de energía en el estudio realizado. El estudio se basa en mediciones de temperatura registradas en el proceso por medio de termocuplas ubicadas en el perímetro del equipo, el consumo de combustible, capacidad de producción del horno y lecturas de medición de composición de gases realizadas por el área de mantenimiento de cara a la responsabilidad ambiental. Se desarrolla un modelo termodinámico específico para este tipo de horno, que permite identificar en mayor medida las pérdidas de calor y las ineficiencias en el proceso térmico para el calcinado. Se proponen soluciones prácticas para mejorar la eficiencia, como el correcto aislamiento del horno y la implementación de recuperadores de calor. En conclusión, se proporciona información relevante y práctica para mejorar la eficiencia de estos sistemas en contextos donde su uso es común ER - @misc{20.500.12622_6282, author = {Chaverra Restrepo Juan Steveen}, title = {Propuesta para la mejora de la eficiencia térmica de una marmita a gas natural para calcinado de minerales no metálicos}, year = {2023}, abstract = {Este estudio presenta un análisis detallado sobre la evaluación de la eficiencia térmica en una marmita industrial, utilizada para el calcinado de minerales no metálicos, como parte del proceso de elaboración de materiales para el sector construcción. 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El estudio se basa en mediciones de temperatura registradas en el proceso por medio de termocuplas ubicadas en el perímetro del equipo, el consumo de combustible, capacidad de producción del horno y lecturas de medición de composición de gases realizadas por el área de mantenimiento de cara a la responsabilidad ambiental. Se desarrolla un modelo termodinámico específico para este tipo de horno, que permite identificar en mayor medida las pérdidas de calor y las ineficiencias en el proceso térmico para el calcinado. Se proponen soluciones prácticas para mejorar la eficiencia, como el correcto aislamiento del horno y la implementación de recuperadores de calor. 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Estos son ampliamente utilizados en diferentes sectores industriales; se parte de la fabricación de equipos de manera empírica con algunas recomendaciones de expertos para garantizar su funcionamiento y otros equipos que son fabricados con un diseño fundamentado en modelos y conceptos de transferencia de calor. A menudo operan con mayores ineficiencias los equipos de fabricación empírica. El objetivo principal de esta investigación es evaluar y proponer la mejora porcentual de la eficiencia térmica del equipo, lo que permitirá reducir el consumo de combustible como fuente principal de adición de energía en el estudio realizado. El estudio se basa en mediciones de temperatura registradas en el proceso por medio de termocuplas ubicadas en el perímetro del equipo, el consumo de combustible, capacidad de producción del horno y lecturas de medición de composición de gases realizadas por el área de mantenimiento de cara a la responsabilidad ambiental. Se desarrolla un modelo termodinámico específico para este tipo de horno, que permite identificar en mayor medida las pérdidas de calor y las ineficiencias en el proceso térmico para el calcinado. Se proponen soluciones prácticas para mejorar la eficiencia, como el correcto aislamiento del horno y la implementación de recuperadores de calor. En conclusión, se proporciona información relevante y práctica para mejorar la eficiencia de estos sistemas en contextos donde su uso es común OL Spanish (121)

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Title

Proposal for improving the thermal efficiency of a natural gas kettle for calcining non-metallic minerals

Abstract

Este estudio presenta un análisis detallado sobre la evaluación de la eficiencia térmica en una marmita industrial, utilizada para el calcinado de minerales no metálicos, como parte del proceso de elaboración de materiales para el sector construcción. El equipo térmico a estudiar será evaluado como un horno hervidor ya que su función en el proceso es retirar humedad de la materia prima procesada para su posterior mezclado con otros materiales y garantizar su aplicabilidad de cara al usuario final. Estos son ampliamente utilizados en diferentes sectores industriales; se parte de la fabricación de equipos de manera empírica con algunas recomendaciones de expertos para garantizar su funcionamiento y otros equipos que son fabricados con un diseño fundamentado en modelos y conceptos de transferencia de calor. A menudo operan con mayores ineficiencias los equipos de fabricación empírica. El objetivo principal de esta investigación es evaluar y proponer la mejora porcentual de la eficiencia térmica del equipo, lo que permitirá reducir el consumo de combustible como fuente principal de adición de energía en el estudio realizado. El estudio se basa en mediciones de temperatura registradas en el proceso por medio de termocuplas ubicadas en el perímetro del equipo, el consumo de combustible, capacidad de producción del horno y lecturas de medición de composición de gases realizadas por el área de mantenimiento de cara a la responsabilidad ambiental. Se desarrolla un modelo termodinámico específico para este tipo de horno, que permite identificar en mayor medida las pérdidas de calor y las ineficiencias en el proceso térmico para el calcinado. Se proponen soluciones prácticas para mejorar la eficiencia, como el correcto aislamiento del horno y la implementación de recuperadores de calor. En conclusión, se proporciona información relevante y práctica para mejorar la eficiencia de estos sistemas en contextos donde su uso es común

Abstract

This study presents a detailed analysis on the evaluation of the efficiency thermal in an industrial kettle, used for calcining non-metallic minerals, as part of the process of producing materials for the construction sector. The team thermal to be studied will be evaluated as a kettle oven since its function in the process is to remove moisture from the processed raw material for subsequent mixing with other materials and guarantee their applicability for the end user These are widely used in different industrial sectors; be part of the manufacturing equipment empirically with some expert recommendations for guarantee its operation and other equipment that is manufactured with a design based on heat transfer models and concepts. Empirical manufacturing teams often operate with greater inefficiencies. He The main objective of this research is to evaluate and propose the percentage improvement of the thermal efficiency of the equipment, which will reduce fuel consumption as main source of energy addition in the study carried out. The study is based on temperature measurements recorded in the process by through thermocouples located on the perimeter of the equipment, fuel consumption, Furnace production capacity and gas composition measurement readings carried out by the maintenance area with a view to environmental responsibility. A specific thermodynamic model is developed for this type of oven, which allows heat losses and inefficiencies in the process to be identified to a greater extent thermal for calcination. Practical solutions are proposed to improve efficiency, such as the correct insulation of the oven and the implementation of heat recoverers. In conclusion, relevant and practical information is provided to improve the efficiency of these systems in contexts where their use is common

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