Dr. Alfredo Barriga R.

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1 DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y PRUEBAS DE LOS EQUIPOS AUXILIARES PARA SER UTILIZADOS EN EL HORNO TÚNEL EXPERIMENTAL PARA SIMULACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO DE INCINERADORES HOSPITALARIOS SEMILLA - CICYT Dr. Alfredo Barriga R. OBJETIVO GENERAL Contribuir a la generación de un diseño técnico de los equipos y componentes auxiliares de un incinerador adaptado a las condiciones y necesidades locales RESULTADOS ESPERADOS. Actualización del material bibliográfico con variaciones muy recientes en diseño. Diseño, construcción y puesta en operación del acople horno recuperador 3. Diseño, construcción y puesta en operación del recuperador de calor 4.Esquema del tren de depuración y enfriamiento de gases 5.Boletín Informativo de difusión de resultados

2 Actividades. Evaluación de la Estabilidad térmica del horno. Diseño del Conector Cámara de Combustión y Recuperador de Calor y diseño posterior del recuperador 3. Selección y diseño del tren de depuración y Enfriamiento de los gases. 4. Planos construccionales recuperador de calor y tren de depuración 5. Construcción del Conector entre Cámara de Combustión y el Recuperador de Calor 6. Prueba de adaptabilidad del recuperador-cámara y eficiencia de intercambio de calor 7. Calibración global de equipos y accesorios en conjunto 8. Medición y monitoreo de parámetros de funcionamiento del equipo Evaluación Estabilidad Térmica Temperatura ,5 5 7,5 0,5 5 7,5 0 Espesor - Hora

3 DISEÑO DEL CONECTOR EL objetivo del conector es aumentar la turbulencia de los gases para lograr un incremento e n la velocidad de los gases en la entrada del recuperador de calor. A *V = A *V Dimensiones del acople: π*(d d )/4*V = π*(d d )/4*V De=0.40m Ve=3.75 m/s Ds=0.30 m. Vs4.5 m/s 3

4 Diseño del Recuperador de Calor Consideraciones: Flujo de masa de los gases (Externo):080 Kg/h, caudal de m 3 /s Flujo de masa del aire : Se obtendrá a través de un balance Térmico del sistema: 56. Kg/h caudal 0.58 m 3 /s Velocidad del gas ( externo ): 4.5m/s Temperatura de gases entrada ( externo) : 387 K ( 00 ºC) Temperatura de gases salida ( externo) : 873 K ( 600 ºC) Temperatura de aire entrada (interna) : 98 K ( 5 ºC) Temperatura de aire salida (interna) : 873 K (600 ºC) El banco de tubos : rectangular, Longitud: se determinara a través de la variación de los números de tubos, diámetro del tubo, separación transversal, Reynolds y la altura del intercambiador. Arreglos de tubos en el banco: escalonados, en configuración equilátera Temperaturas de entrada y salida del intercambiador Análisis termodinámico ) Temperaturas medias ) flujo de masa del aire interno Análisis térmico Se considera 4 pasos Diámetro de tubo ( ½, 3/8 ), separación transversal St (.5 y de.5 ) separación longitudinal SL (.5 y de.5), ) numero de tubos ) velocidad máxima de los gases 3) velocidad de gas interna N tubo = S t L * D int 4

5 ReD 4) Numero de Reynolds externo 5) Número de Nusselt. (Correlación de Grimison) 6) Numero de Nusselt interno Re = 7) Número de Nusselt interno 8) La convección interna como externa,max 9) La transferencia de calor que se requiere 0) Tasa de cambio de energía E = m * Cp * T D Nu D = ρ = N = aire * V max U u D C π * d * D aire externo m / 3.3* * Re D,max* Pr int erno * Re D h = N º 4 m * µ * N u * D K / 5 * Pr i 0.4 Q = U *π * D * L * N * T T T ml RESULTADOS D pulg. / D interno 0,058 D externo 0,03 N TUBO POR FILA 0 N tubo por paso 0 N total 440 V max. 3,65 V interna 6, Filas Caudal medio m3/s Potencia Total 4.8 Hp por consiguiente se evaluara el entrador con 4 sopladores de caballo de fuera de 5 de diámetro de salida del aire Separación St : 3.95 cm Sd:.66 cm 5

6 Pruebas con el prototipo del intercambiador- Horno 6

7 Esquema Global del Sistema de Incineración Base Esquema 7

8 PLAN DE ESTRATEGIA Y ACCIÓN FUTURA ) Plan de difusión local a nivel informativo por medio del CDTS. ) Continuación de pruebas de termometría y resistencia de materiales 3) Monitoreo continuo y visitas técnicas al prototipo de pruebas (banco de practicas de laboratorio) 4) Construcción y acople de la chimenea 5) Prueba de adaptabilidad del cámaras-recuperador-depuradorchimenea y eficiencia de global del equipo 6) Pruebas de campo (Calibración global de equipos y accesorios en conjunto) 8