ESPOL - EPN. Objetivos

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1 OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y SELECCIÓN DE MATERIALES NACIONALES PARA LA ELABORACIÓN DE UN HORNO INCINERADOR PARA ELIMINACIÓN DE DESECHOS HOSPITALARIOS EN COMUNIDADES RURALES CON MINIMIZACIÓN DE CONTAMINANTES EN LA FUENTE PIC 09 ESPOL - EPN Objetivos 1. Identificar, seleccionar y Probar los mejores materiales construcción y ladrillos existentes en el Ecuador en base a su disponibilidad, costo de adquisición, así como a sus cualidades y características técnicas.. Identificar, analizar, Seleccionar y optimizar el diseño del hornoincinerador para residuos hospitalarios de acuerdo con las exigencias ambientales, tecnológicas, económicas y sociales en nuestro medio, basados en los estudios existentes 3. Formular técnicas constructivas y de montaje para estos equipos que se caractericen por su facilidad de instalación y operación, así como por su bajo costo construccional 4. Diseño detallado del horno y de sus componentes: cámaras, acoples y parrilla de combustión que cumpla con las normativas ambientales, técnicas y de salubridad del Ecuador. 1

2 Actividades 1. Caracterización de las propiedades térmicas y mecánicas de los materiales a utilizar. Esta etapa es conducida por los laboratorios de materiales de la y el Departamento de Física de Escuela Politécnica Nacional (EPN) y se continúan realizando pruebas respectivas de las propiedades térmicas de los diferentes materiales que resistan altas temperaturas, al momento se esta elaborando un cuadro de las propiedades de estos materiales nacionales seleccionados en base a los resultados obtenidos. Ubicación geográfica de los lugares de extracción de los materiales estudiados

3 Pruebas Realizadas Sinterización Dilatometría Conductividad Térmica Densidad Selección del diseño y dimensionamiento térmico del equipo acorde con las características de los materiales y regulaciones existentes En esta etapa se procedio al análisis de las diferentes formas de diseño de incineradores seleccionándose en este proceso la metodología de diseño se base en los siguientes puntos: 1) La dimensión y geometría de la cámara de combustión debe de permitir un tiempo de residencia no menor a segundos y una temperatura superior a 100ºC ) el equipo deberá ser de bajo peso y longitud optimizada (longitud mínima el cual no se afecta la eficiencia térmica del equipo) 3) Estructura de soporte resistente a cambio de temperaturas y a carga dinámicas 4) selección de accesorios de mayor eficiencia 5) el diseño global deberá cumplir con normativas de emisiones (Compuestos orgánicos volátiles, SOx, COx, CO, etc.) existente en el ecuador y normas Internacionales generales. 3

4 Al momento se están desarrollando las etapas: Elaboración de Hojas técnicas construccionales: Se continua el diseño tridimensional de las cámaras y la parrilla para posteriormente realizar el despiece del conjunto Construcción de módulos de la Cámara de Combustión y prueba de campo Se ha terminado la calibración de los equipos de medición termometrica y al momento se esta procedimiento a la compra de materiales y revisión final del documento realizado por parte de la EPN 4

5 Resultados Experimentales Arcillas que presentaron alteraciones en su forma después de sinterizarlas Dilatograma de la arcilla Limón-Azuay conformada a 000 psi Coeficiente de dilatación térmica de los materiales seleccionados para el estudio, conformados a diferentes presiones. Arcillas/Arenas Presión (psi) Arcilla de la formación Tosagua: 59897, , Fracción < 0.053mm Arcilla de la formación Tosagua: , , Fracción < 0.053mm 1.3E E-6 1.1E-6 Arcilla Limón-Azuay 1.96E E-5 1.9E-5 Arcilla Engabao E E E-6 Arcilla Engabao 1.47E E E-5 Arcilla Paján 1.19E-5 1.0E-5 1.0E-5 Arcilla Socorro 1.53E-5 1.5E-5 1.5E-5 Arena Quilotoa 1.51E E-5 Sílice Nacional Arcilla Loja-Paján 1.49E-5 5

6 Resultados de Mezclas de Materiales Mezcla Socorro 55% Engabao 55% Paján 55% Loja 55% Limón-Azuay55% Sílice 55% Limón-Azuay 5% Ladrillo Refractario 75% Presión (psi) Coeficiente de Conductividad térmica (W/m K) Limón-Azuay 50% Ladrillo Refractario 50% 1.86 Limón-Azuay 75% Ladrillo Refractario 5% 1.53 Temperatura de Pared de la Cámara Simulada Tll T0 T1 T T3 T4 T5 T6 T7 T8 Tamb

7 CALCULOS EN ESTADO ESTABLE Horas Temp. Promedio Energía almacenada Consumo de Fuel # Consumo de Fuel # Flujo de gas Velocidad del gas Tiempo de residen cia ( s) ( C ) KJ / h Kg/h gal/h Kg/h m/s s Esquema Interactivo 7