Diseño y construcción de un quemador ciclónico de biomasa para el laboratorio de combustión de la Escuela de Ingeniería Mecánica

Herrera Niño, Dairon Fernando; Aparicio Mesa, Andrés Mauricio

Diseño y construcción de un quemador ciclónico de biomasa para el laboratorio de combustión de la Escuela de Ingeniería Mecánica

dc.contributor.advisor	Rueda Ordóñez, Yesid Javier
dc.contributor.advisor	Franco Jácome, Diego Luis
dc.contributor.author	Herrera Niño, Dairon Fernando
dc.contributor.author	Aparicio Mesa, Andrés Mauricio
dc.contributor.evaluator	Jaramillo Ibarra, Julián Ernesto
dc.contributor.evaluator	Quiroga Méndez, Jabid Eduardo
dc.date.accessioned	2022-04-19T13:36:08Z
dc.date.available	2022-04-19T13:36:08Z
dc.date.created	2022-04-18
dc.date.issued	2022-04-18
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	Cyclone burners are a direct combustion technology, originally designed for the combustion of coal powders, but have recently been developed for the use of biomass with very fine particle sizes known as BMF (Biomass Micron Fuel), in order to to take advantage of an agro-industrial waste in the generation of heat and energy for industrial processes in engineering. A zero dimensional thermodynamic model was developed to design and size a laboratory scale cyclone burner, to evaluate the characteristic parameters of biomass combustion with granulometries less than 250 microns, the temperature profile through the combustion chamber was analyzed varying the equivalence relationship to determine the effect of residence time on temperature during combustion. The combustion process in cyclone burners uses an air flow tangential to the combustion chamber in order to form a cyclone and increase the residence time of the fuel. The fuels used in the development of the tests were sawdust, rice husk, sacha inchi husk and cane bagasse. During the development of the practices, it was observed that the biomasses whose size particle were smaller had better performance during combustion. Variations of the equivalence ratio were made, which is dependent on the air-fuel ratio, and it was concluded that the optimal equivalence ratio was 0.6. For each of the biomasses that were evaluated, a longitudinal temperature profile was developed for him to study the losses due to heat transfer, comparing the adiabatic temperature with the data obtained experimentally.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Mecánico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9972
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.program	Ingeniería Mecánica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Quemador ciclónico
dc.subject	tiempo de residencia
dc.subject	relación de equivalencia
dc.subject	relación aire combustible
dc.subject	biomasa
dc.subject.keyword	Cyclone burner
dc.subject.keyword	residence time
dc.subject.keyword	equivalence ratio
dc.subject.keyword	air fuel ratio
dc.subject.keyword	biomass
dc.title	Diseño y construcción de un quemador ciclónico de biomasa para el laboratorio de combustión de la Escuela de Ingeniería Mecánica
dc.title.english	Design and Construction of a Cyclone Biomass Burner for the Combustion Laboratory of the School of Mechanical Engineering
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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