Análisis de pérdidas y cálculo de eficiencia en una caldera pirotubular de 2bhp
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Resumen
El uso de calderas a nivel residencial e industrial es muy común en diversas aplicaciones y procesos generando grandes consumos de combustible y GLP. Por esta razón el análisis de eficiencia energético es importante para reducir las pérdidas generadas por pérdidas de calor e implementar mantenimiento y cambios en su proceso de generación. La metodología utilizada en el presente estudio describe las pérdidas generadas por calor con la utilización de una cámara termográfica, visor de nivel de agua, termómetro de vapor y analizador de combustión ambiental para determinar la composición de gases de combustión. A través de la toma de datos se realizó el cálculo de eficiencia aplicando el método directo e indirecto de eficiencia energética. Los resultados obtenidos a través del cálculo determinaron una eficiencia del 67,8%, aprovechando 7,45kW de 11 kW que ingresan al sistema. Se concluye que la mayor pérdida de eficiencia se produce debido a la transferencia de calor por radiación y a los gases no quemados. Estos hallazgos sugieren la necesidad de mejorar el aislamiento de los componentes y el mantenimiento de los tubos para reducir el índice de Bacharach y minimizar las pérdidas.
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Alejandro Sebastián Sánchez-Mendoza, Universidad Estatal de Milagro - Ecuador
https://orcid.org/0009-0002-0618-3162
Ingeniero Mecánico egresado en la Universidad Técnica de Ambato con maestría en Energías Renovables. Profesional con una sólida trayectoria profesional en los sectores público y privado, con experiencia en el ámbito académico y en la aplicación práctica de conocimiento adquiridos abarcando el área de las ciencias exactas, matemáticas, física y química, además de colaborar en trabajos de mantenimiento mecánico, estudios termográficos y el desarrollo de energías limpias.
Milton Alfonso Criollo-Turusina, Universidad Estatal de Milagro - Ecuador
http://orcid.org/0000-0002-3394-1160
Licenciado en Ciencias de la Educación graduado en la Universidad de Guayaquil, Maestro en Docencia universitaria de la Universidad Cesar Vallejo, Doctorante en Educación de la Universidad Cesar Vallejo. Catedrático de Titulación, Sistematización de la Narrativa de Titulación y Métodos y Ténicas de Investigación en Educación de la Universidad Estatal de Milagro, cuerpo de árbitros de las convocatorias permanentes de la Unidad Editorial de la Universidad Técnica de Machala.
Miguel Ángel Lema-Carrera , Universidad Estatal de Milagro / Universidad de las Fuerzas Armadas “ESPE” - Ecuador
https://orcid.org/0000-0001-7934-8891
Ingeniero en Electrónica y Control de la Escuela Politécnica Nacional. Máster en Física y Matemáticas en la Universidad de Castilla La Mancha, España. Con una trayectoria de más de 10 años como docente universitario en el área de ciencias exactas. Ha dirigido múltiples trabajos de titulación en ingeniería y ha liderado dos proyectos de investigación enfocados en la aplicación de tecnología en las ciencias agrarias. Su experiencia combina una sólida formación académica con una dedicación al desarrollo y transferencia de conocimientos en el ámbito de la educación superior.
Citas
Almaza, O. (2013). Apuntes para una estrategia en el desarrollo de la energética azucarera. Anales de la Academia de Ciencias de Cuba. http://revistaccuba.sld.cu/index.php/revacc/article/view/51
Annaratone, D. (2008). Steam generators: Description and design. Springer Science & Business Media. https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=0qvUKv-sl_oC&oi=fnd&pg=PA1&dq=baoiler+for+generation+steam+&ots=vhxssueO5e&sig=pm_mNz1DpoD9J7sBYwz18dlWmk0
Arjona, A. (2019). Revisión de métodos para la determinación de pérdidas y eficiencia energética en generadores de vapor. https://idus.us.es/handle/11441/93221
Barbieri, R. C., Campos, J. C. C., Brito, R. F., Siqueira, A. M., Minette, L. J., & Acevedo, E. J. (2020). Análisis de la Eficiencia Energética de una Caldera Industrial Alimentada por Leña. Research, Society and Development, 9(1), e58911606-e58911606.
Barma, M. C., Saidur, R., Rahman, S. M. A., Allouhi, A., Akash, B. A., & Sait, S. M. (2017). A review on boilers energy use, energy savings, and emissions reductions. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 79, 970-983.
Bulla, E. A., Guerrero-Fajardo, C. A., & Sierra-Vargas, F. E. (2015). Producción de biodiésel por etanolisis utilizando aceites de fritura de hoteles y su uso en calderas pirotubulares. Iteckne, 12(1), 44-53.
Cengel, Y. (2016). Transferencia de calor y masa (3ra ed.). McGrawHill.
Corporación Interamericana de Inversiones. (2018). Reducción de facturación de combustibles fósiles a traves del uso racional de la energía. https://www.pesic.org/wp-content/uploads/2018/05/2-Eficiencia-en-Calderas.pdf
Fuentes, O. F., & Lillo, S. M. (2022). Desarrollo de un simulador para la enseñanza de procesos térmicos en una caldera pirotubular de cuatro pasos. Revista Iberoamericana de Ingeniería Mecánica, 26(2), 25-36.
García, J. A. C., Aya, Á. A. R., Luna, J. A. F., & Contreras, R. H. P. (2020). Sistema de monitoreo en tiempo real de gases CO, CO2, NOX y PM2, 5 en la ciudad de Villavicencio. Memorias. https://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/memorias/article/view/4172
Holman, J. (1999). Transferencia de calor (10ma ed.). Continetal S,A.
INDECOPI. (2009). Normatia Técnica Peruana 350.300.
Jiménez, R., Madrigal Monzón, J. A., Lapido Rodríguez, M. J., & Vidal Moya, D. A. (2016). Método para la evaluación de la eficiencia e impacto ambiental de un generador de vapor. Ingeniería Energética, 37(2), 135-143.
Menjívar, I., Morán, L., & Chávez, F. (2015). Rutina para la estimación del rendimiento energético de distintos combustibles de caldera. http://repositorio.uca.edu.sv/jspui/handle/11674/6068
Olarte, W., Botero, M., & Zabaleta, B. C. (2011). Aplicación de la termografía en el mantenimiento predictivo. Scientia et technica, 2(48), 253-256.
Patro, B. (2016). Efficiency studies of combination tube boilers. Alexandria Engineering Journal, 55(1), 193-202. https://doi.org/10.1016/j.aej.2015.12.007
Pronobis, M. (2020). Environmentally oriented modernization of power boilers. Elsevier. https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=SeXEDwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=3Pronobis,+M.+(2020).+Environmentally+Oriented+Modernization+of+Power+Boi-lers.+Pa%C3%ADses+Bajos:+Elsevier+Science.&ots=nYG0XBKhBo&sig=VwDwKt5kw-FoH-A1VLFDSA8r3CY
Sanz, M., & Patiño, R. (2023). Manual práctico del operador de calderas industriales 3. Ediciones Paraninfo, SA. https://books.google.es/books?hl=es&lr=&id=9SnFEAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PR7&dq=tipos+de+calderas&ots=dCchCgzzln&sig=LLcCHn4-Xt2ggJXnqj99Q_qeACU
Solís Pérez, E. P., & Custodio Rodríguez, J. C. (2017). Evaluación del sistema de recuperación de purgas de fondo y de nivel de las calderas pirotubulares en la empresa pesquera Austral Group saa–Coishco. https://renati.sunedu.gob.pe/handle/sunedu/3340309
Soto, J. (1996). Fundamentos sobre ahorro de energía. Yucatán., México: FOMES.
Zala, A. R. S. (2019). Performance Analysis of Industrial Boiler. https://www.researchgate.net/profile/Aniruddhasinh-Rana/publication/376400321_Performance_Analysis_of_Industrial_Boiler/links/6576fbf7fc4b416622b82739/Performance-Analysis-of-Industrial-Boiler.pdf