Diseño y construcción de un quemador ciclónico de biomasa para el laboratorio de combustión de la Escuela de Ingeniería Mecánica
Loading...
Date
2022-04-18
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los quemadores ciclónicos son una tecnología de combustión directa, diseñados en un principio para la combustión de polvos de carbón, pero se han desarrollado recientemente para la utilización de biomasas con tamaños de partículas muy finas conocidas como BMF (Biomass Micron Fuel), con el fin de aprovechar un residuo agroindustrial en la generación de calor y energía para procesos industriales en ingeniería.
Se desarrolló un modelo termodinámico cero dimensional para diseñar y dimensionar un quemador ciclónico a escala de laboratorio, para evaluar los parámetros característicos de la combustión de biomasas con granulometrías menores a 250 micras, se analizó el perfil de temperatura a través de la cámara de combustión variando la relación de equivalencia para determinar el efecto del tiempo de residencia y exceso de aire en la temperatura durante la combustión. El proceso de combustión en los quemadores ciclónicos utiliza un flujo de aire tangencial a la cámara de combustión con el fin de formar un ciclón y aumentar el tiempo de residencia del combustible. Los combustibles que se utilizaron en el desarrollo de las pruebas fueron aserrín, cascarilla de arroz, cascarilla de sacha inchi y bagazo de caña.
Durante el desarrollo de las prácticas se observó que las biomasas cuyas granulometrías eran menores tenían mejor rendimiento durante la combustión. Se realizaron variaciones de la relación de equivalencia la cuál es dependiente de la relación aire-combustible, y se concluyó que la relación de equivalencia óptima estaba en 0,6. Para cada una de las biomasas que fueron evaluadas se desarrolló un perfil de temperatura longitudinal para él estudió de las perdidas por transferencia de calor, comparando la temperatura de llama adiabática con los datos obtenidos experimentalmente.
Description
Keywords
Quemador ciclónico, tiempo de residencia, relación de equivalencia, relación aire combustible, biomasa