Análisis térmico del sistema de evaporación-condensación para el tratamiento de aguas residuales avícolas

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dc.contributor.advisorJaramillo Ibarra, Julián Ernesto
dc.contributor.advisorGelves Arocha, Omar Armando
dc.contributor.authorRey Benavides, Daniela Juliana
dc.contributor.evaluatorFuentes Díaz, David Alfredo
dc.contributor.evaluatorPrat, Sonia Lucía
dc.date.accessioned2022-09-21T20:39:34Z
dc.date.available2022-09-21T20:39:34Z
dc.date.created2022-09-17
dc.date.issued2022-09-17
dc.description.abstractLa energía eléctrica y el agua potable son de vital importancia para el desarrollo de la sociedad, el exponencial crecimiento poblacional disminuye la disponibilidad de recursos no renovables como los combustibles fósiles y el agua potable. Al tiempo, el sector industrial demanda cada vez más una mayor cantidad de bienes y servicios como grandes cantidades de energía y agua: para el año 2050 se pronostica que el aumento del uso del agua de un 10% respecto a la actual. Hoy más de 2.000 millones de personas viven en países que sufren una fuerte escasez de agua, aproximadamente 4.000 millones de personas padecen una grave escasez de este recurso durante al menos un mes al año, esto seguirá aumentando a medida que crezca la demanda y se intensifiquen los efectos del cambio climático. En este trabajo se analizan los procesos térmicos de los sistemas de evaporación al vacío para tratamiento de aguas residuales avícolas. Se desarrolla un modelo matemático que permite dimensionar cuatro configuraciones de sistemas de evaporación al vacío de aguas residuales, compuestos por intercambiadores de calor como precalentadores, evaporadores y condensadores. Se tiene en cuenta la transferencia de calor de los intercambiadores debido a la forma como se establecen los flujos de agua residual, vapor de calentamiento, agua de enfriamiento y refrigerante R134a. El modelo matemático fue implementado en el software para simulación de sistemas térmicos TRNSYS, en donde cada intercambiador corresponde a un módulo creado y luego se conectaron entre sí conformando cada una de las configuraciones del sistema que se presentan en este trabajo. Como resultado se obtuvieron las dimensiones finales de los intercambiadores de calor y sistemas de bombeo de cada una de las configuraciones, según los requerimientos para tratar agua proveniente de una planta de beneficio avícola y se establece el requerimiento energético de cada uno de éstas y su respectiva comparación.
dc.description.abstractenglishElectric power and drinking water are of vital importance for the development of society. The exponential population growth decreases the availability of non-renewable resources such as fossil fuels and drinking water. Consequently, the industrial sector needs to create more goods and services to meet demand, which translates into large amounts of energy and water that have to be used. By the year 2050, it is predicted that the increase in water use will be 20 to 30% compared to today. More than 2 billion people live in countries experiencing severe water scarcity, and approximately 4 billion people experience severe water scarcity for at least one month of the year. Scarcity levels will continue to rise as water demand grows and the effects of climate change intensify. This work shows a research study of the thermal processes of vacuum evaporation systems for poultry wastewater treatment. A mathematical model is developed that allows the design of four configurations of vacuum evaporation systems of thermal wastewater, composed of heat exchangers such as preheaters, evaporators, and condensers. The heat transfer of the exchangers is studied due to how the wastewater, heating steam, cooling water, and refrigerant R134a flows are established. The mathematical model was implemented in the software for simulation of thermal systems TRNSYS, where each exchanger corresponds to a created module, and they were connected forming each of the configurations of the system that are presented in this work. As a result, the final dimensions of the heat exchangers and pumping systems of each one of the configurations according to requirements for treating water coming from a poultry benefit plant were obtained and it is established the energy requirement of each of these and their respective comparisons.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Ingeniería Mecánica
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/11680
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programMaestría en Ingeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectEVAPORACIÓN AL VACÍO
dc.subjectEVAPORADOR
dc.subjectCONDENSADOR
dc.subjectBOMBA DE CALOR
dc.subjectSISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
dc.subject.keywordEVAPORATION
dc.subject.keywordCONDENSATION
dc.subject.keywordHEAT EXCHANGER
dc.subject.keywordWASTEWATER TREATMENT
dc.titleAnálisis térmico del sistema de evaporación-condensación para el tratamiento de aguas residuales avícolas
dc.title.englishThermal Analysis of Evaporation-Condensation System for Wastewater Treatments
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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