Diseño y fabricación de un quemador de biogás para el evaporador pirotubular del laboratorio de  sistemas térmicos de la UIS

Acosta Pinilla, Edgar Santiago

Diseño y fabricación de un quemador de biogás para el evaporador pirotubular del laboratorio de sistemas térmicos de la UIS

dc.contributor.advisor	Ruedea Ordoñez, Yesid Javier
dc.contributor.author	Acosta Pinilla, Edgar Santiago
dc.contributor.evaluator	Florez Mera, Juan pablo
dc.contributor.evaluator	Silva Ortiz, Pablo Andres
dc.date.accessioned	2025-05-22T00:51:08Z
dc.date.available	2025-05-22T00:51:08Z
dc.date.created	2025-05-21
dc.date.issued	2025-05-21
dc.description.abstract	El presente trabajo aborda la fabricación de un quemador atmosférico de premezcla que utiliza biogás como combustible para la generación de vapor en evaporador pirotubular del Laboratorio de Sistemas Térmicos de la UIS. Para su diseño, se realizó una revisión bibliográfica con el fin de determinar las propiedades y la concentración de los constituyentes del biogás. Además, de manera experimental, se determinaron los parámetros de operación y el calor requerido para generar vapor en el evaporador del laboratorio. El biogás empleado en el proyecto proviene de la granja porcina Villa Porkinos, y su cromatografía fue suministrada por el Laboratorio de digestión Anaeróbica de la escuela de ingeniería química, lo que permitió realizar un análisis de combustión y determinar sus propiedades. El dimensionamiento del quemador se basó en el diseño de un quemador atmosférico de premezcla para gas natural. Una vez fabricado, se realizaron pruebas preliminares de funcionamiento y se determinó que su operación adecuada requiere un inyector de 4 mm y un ajuste preciso en la tasa de aire primario. se emplearon correlaciones de eficiencia para comparar su desempeño con un quemador comercial de gas natural y un quemador Sistema.bio de biogás debido a que no fue posible probar el evaporador con biogás. Los resultados indicaron que el quemador fabricado es viable para la generación de vapor, aunque demanda más biogás que gas natural. No obstante, puede lograr una combustión con bajas emisiones contaminantes, siempre que se regule adecuadamente la tasa de aire primario. Este estudio contribuye al desarrollo de tecnologías de combustión más sostenibles y al aprovechamiento del biogás como fuente de energía en granjas porcinas.
dc.description.abstractenglish	This paper addresses the manufacture of a premixed atmospheric burner that uses biogas as fuel to generate steam in a fire-tube evaporator at the UIS Thermal Systems Laboratory. For its design, a literature review was conducted to determine the properties and concentration of biogas constituents. In addition, the operating parameters and the heat required to generate steam in the laboratory evaporator were experimentally determined. The biogas used in the project comes from the Villa Porkinos pig farm, and its chromatography was supplied by the Anaerobic Digestion Laboratory of the School of Chemical Engineering, allowing combustion analysis and determination of its properties. The burner was sized based on the design of a premixed atmospheric burner for natural gas. Once manufactured, preliminary operational tests were conducted, and it was determined that its proper operation requires a 4 mm injector and precise adjustment of the primary air flow rate. Efficiency correlations were used to compare its performance with a commercial natural gas burner and a Sistema.bio biogas burner because it was not possible to test the evaporator with biogas. The results indicated that the manufactured burner is viable for steam generation, although it requires more biogas than natural gas. However, it can achieve combustion with low pollutant emissions, provided the primary air rate is properly regulated. This study contributes to the development of more sustainable combustion technologies and the use of biogas as an energy source in pig farms.
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/20.500.14071/45582
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	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Quemador atmosférico de premezcla
dc.subject	Evaporador piro tubular
dc.subject	Biogás
dc.subject	Correlaciones de eficiencia
dc.subject.keyword	Premix atmospheric burner
dc.subject.keyword	Fire-tube evaporator boiler
dc.subject.keyword	Biogas
dc.subject.keyword	Efficiency correlations
dc.title	Diseño y fabricación de un quemador de biogás para el evaporador pirotubular del laboratorio de sistemas térmicos de la UIS
dc.title.english	Diseño y fabricación de un quemador de biogás para el evaporador pirotubular del laboratorio de sistemas térmicos de la UIS.
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