Acondicionamiento del sistema de gasificación de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura
Date
2023-12
Authors
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Publisher
Universidad de Piura
Abstract
La tesis tiene como objetivo dar a conocer el acondicionamiento de los sistemas auxiliares del gasificador de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura. Se diseñó el sistema de alimentación de biomasa aplicando un método de diseño basado en la norma VDI 2221. En el sistema de admisión de aire se implementaron modificaciones propuestas según resultados de simulación CFD de fluidización en inerte (Labán & López 2022). La propuesta de mejoras tiene como finalidad superar las dificultades o problemas presentados en ocasiones pasadas durante la realización de pruebas experimentales de gasificación. Para el sistema de encendido se modificó la ubicación y disposición del quemador en el reactor. En el reactor se decidió cerrar los agujeros iniciales para la llama del quemador y la entrada de biomasa, para ubicarlos respectivamente a 600 y 800 𝑚𝑚 desde la base. Esta modificación busca evitar que las partículas sólidas del lecho fluidizado pasen a través de los agujeros. Además, se cambió la inclinación del quemador a un ángulo de 45° para que el calentamiento del lecho afecte en menor proporción a las paredes internas del reactor. El sistema de alimentación de biomasa consiste en una tolva, un tornillo sin fin y una válvula rotativa que dosifica la biomasa en función de su velocidad de rotación. La biomasa es empujada por el tornillo sin fin para caer a través de un tubo inclinado 60° e ingresar al reactor. Se realizaron pruebas de funcionamiento del sistema y los resultados permitieron determinar que, para una razón de equivalencia óptima del gasificador UDEP de 0.2 (Merino, 2022), el sistema de alimentación cumple en entregar cascarilla de café a una razón aproximada de 34 𝑘𝑔ℎ⁄ con una velocidad de rotación de la válvula estelar entre 15 y 20 𝑟𝑝𝑚 mientras que, para el bagazo, el sistema cumple en entregar 30 𝑘𝑔ℎ⁄ a una velocidad de rotación de 25 𝑟𝑝𝑚. En el sistema de admisión de aire se modificó la geometría de la cámara de aire y se implementó una matriz de canales direccionados a la salida. El ducto pasó a tener forma cilíndrica con diámetro igual al del reactor. El ensanchamiento del ducto pretende que las líneas de corriente de aire abarquen toda la sección transversal del lecho, mientras que la matriz de canales redirecciona el flujo para obtener en la salida vectores de velocidad perpendiculares a la sección transversal.
Description
Keywords
Gasógenos -- Diseño y construcción -- Investigaciones, Biomasa -- Gasificación
Citation
Chira, A. (2023). Acondicionamiento del sistema de gasificación de lecho fluidizado tipo burbujeante instalado en la Universidad de Piura (Tesis para optar el título de Ingeniero Mecánico-Eléctrico). Universidad de Piura. Facultad de Ingeniería. Programa Académico de Ingeniería Mecánico-Eléctrica. Piura, Perú.