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esta es la prsentación de: Virginia Ortiz Soler y Freddy Lopez para ser evaluada

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  • 1. Universidad Nacional Experimental del Táchira Departamento de Ingeniería Ambiental Trabajo de Aplicación Profesional Pasantías Profesionales Ortiz Soler, Virginia y Freddy López Octubre, 2011
  • 2. Descripción general de la empresa Unidad Multidisciplinaria de Investigación de Ciencias Básicas e Ingeniería UMICBI Situación Actual
  • 3. Dimensionar un equipo que permita la separación de partículas sólidas en los gases de combustión de un central panelero.
    • Identificar los procesos llevados a cabo en centrales paneleros del estado Táchira para la elaboración de la panela.
    • Determinar el tamaño de partícula de las diferentes muestras recolectadas.
    • Seleccionar la tecnología apropiada para la separación de partículas sólidas de los gases de combustión de un central panelero.
    • Dimensionar el equipo necesario para la separación de partículas sólidas de acuerdo con la metodología seleccionada.
    • Elaborar una herramienta computacional para el diseño del equipo seleccionado.
  • 4. Centrales Paneleros
  • 5. Contaminación Atmosférica
    • Materia Particulada
    • Efectos nocivos
    PM10 PM2,5 Fuentes
  • 6. Equipos para el control de partículas Cámara de sedimentación por gravedad Colectores Húmedos Aplicable a partículas mayores a 50 µm. Alto requerimiento espacial Bajo requerimiento de mantenimiento y bajos costos de operación. Aplicable a partículas mayores de 5µm Remueve partículas que van de 0,1 a 20 μm. Alto requerimiento de energía Posibilidad de explosión por la presencia de chispas en las cercanías de una casa de bolsas. Aplicable a partículas menor a 5µm Personal calificado para su manejo. Aplicable a partículas menor a 5µm Separadores ciclónicos Filtros de Tela Precipitadores electrostáticos
  • 7. Tipo y diseño de la investigación Técnicas e instrumentos para la recolección de datos Tipo y diseño de la investigación
    • Proyectiva.
    • De campo.
    • Revisión documental.
    • Entrevista estructurada.
    • Observación directa.
    • Fase I. Revisión documental.
    • Fase II. Visitas de campo.
    • Fase III. Toma de muestra.
    • Fase IV. Análisis de laboratorio.
    • Fase V. Selección de tecnología.
    • Fase VI. Dimensionamiento del equipo.
    • Fase VII. Elaboración de la herramienta computacional.
  • 8. Visitas de Campo Central panelero Valle Verde Central panelero Finca Chicaro Central panelero Cooperativa Miraflores
  • 9. Toma de muestra No se si colocar fotos y explicar con mis palabras el procedimiento
  • 10. Diámetro de partícula TIPO DE ANÁLISIS DIÁMETRO (µm) Microscopia 5,04 14,31 24,79 44,31 >45 Difracción laser Suspensión 1 8,40 Suspensión 2 9,38
  • 11. Tecnologías para el control de partículas
  • 12. Selección de tecnología para el control de partículas EQUIPO CONSIDERACIONES Cámaras de sedimentación
    • Aplicable a partículas > 50 µm.
    • Eficiencias de colección relativamente bajas.
    • Bajo costo de capital.
    • Se construye con sencillez.
    Filtros de manga
    • Amplia eficiencia colectora sobre un intervalo amplio de tamaño de partículas.
    • Capacidad para manejar una diversidad de materiales sólidos.
    • El tamaño total del equipo es grande comparado con otro tipo de colectores.
    • Su mantenimiento se debe hacer con frecuencia a fin de evitar caídas de presión.
    Colectores húmedos
    • Remueve partículas que van de 0,1 a 20 μm. ç
    • C ausa un impacto ambiental en el recurso agua.
    • Consumo de energía relativamente alto.
    • Problemas para manipular y disponer de los lodos húmedos.
    Precipitadores electrostáticos
    • Alto costo de capital.
    • Se requieren espacios grandes para su instalación.
    • Alta eficiencia colectora.
    • Capacidad para tratar gases a temperaturas relativamente altas.
  • 13. Selección de tecnología para el control de partículas Ciclones
    • Aplicable a partículas > 5 µm.
    • Bajo costo de capital.
    • Bajo requerimiento de mantenimiento.
    • Bajos costos de construcción y operación.
    • Colección y disposición en seco.
    • Requisitos espaciales pequeños.
  • 14. Parámetros requeridos para el dimensionamiento del ciclón PARÁMETRO VALOR Caudal [Q] (m 3 /s) 1,39 Densidad del gas [ρ] (kg/m 3 ) 0,49 Densidad de la partícula [ρp] (kg/m 3 ) 1500 Diámetro de partícula [Dp](m) 8,40*10 -6 Temperatura [T](ºK) 788,65 Concentración de las partículas [Cp] (g/m 3 ) 2,00 Viscosidad [µ] (kg/m*s) 3,86*10 -5 Velocidad del gas a la entrada [Vi] (m/s) (15,4 – 27) 22,00 Gravedad [g] (m/s 2 ) 9,810
  • 15. Procedimiento para el dimensionamiento del ciclón Teoría de Leith y Licht Selección del ciclón
  • 16. Procedimiento para el dimensionamiento del ciclón Variable operacional Formulas Área (A) [m] Diámetro del ciclón (Dc) [m] Velocidad equivalente (W)[m/s] Velocidad de saltación (Vs)[m/s] Volumen evaluado sobre la salida del ciclón (Vsc)[m 3 ] Longitud natural del ciclón (L)[m] Factor de dimensiones lineales (KL)
  • 17. Procedimiento para el dimensionamiento del ciclón Variable operacional Formulas Volumen evaluado sobre longitud natural del ciclón (VR) Factor dimensional de las proporciones volumétricas del ciclón (Kc) Factor de configuración del ciclón (G) Tiempo de relajación para cada partícula (Ti)[s] Exponente del vórtice (n) Eficiencia total del ciclón (η)[%] Numero de cabezas de velocidad (NH) Caída de Presión (∆P)[Pa]
  • 18. Dimensionamiento PARÁMETRO GEOMÉTRICO LAPPLE SWIFT PETERSON ZENS Diámetro del ciclón (Dc) [m] 0,711 0,711 0,722 0,711 Altura de la boca de entrada (a) [m] 0,355 0,355 0,421 0,355 Ancho de la boca de entrada (b) [m] 0,178 0,178 0,150 0,178 Altura del conducto de salida (s) [m] 0,444 0,427 0,421 0,533 Diámetro del conducto de salida (De = Ds) 0,355 0,355 0,361 0,355 Altura total del ciclón (H) [m] 2,844 2,666 2,288 2,844 Diámetro salida de partículas (B) [m] 0,178 0,284 0,361 0,178 Altura de la sección cilíndrica del ciclón (h)[m] 1,422 1,244 0,962 1,422 Altura de la sección cónica del ciclón (Z) [m] 1,422 1,422 1,326 1,422 Longitud natural del ciclón (L) [m] 1,635 1,635 1,677 1,635 Eficiencia total del ciclón (η) [%] 75,907 75,294 73,538 76,524 Caída de Presión (∆P) [Pa] 868,171 868,171 842,223 868,171
  • 19. Dimensionamiento PARÁMETRO GEOMÉTRICO STAIRMAND SWIFT ECHEVERRI Diámetro del ciclón (Dc) [m] 0,795 0,827 0,795 Altura de la boca de entrada (a) [m] 0,397 0,364 0,397 Ancho de la boca de entrada (b) [m] 0,159 0,174 0,159 Altura del conducto de salida (s) [m] 0,397 0,413 0,497 Diámetro del conducto de salida (De = Ds) 0,397 0,331 0,397 Altura de la sección cilíndrica del ciclón (h) [m] 1,192 1,158 1,192 Altura total del ciclón (H) [m] 3,179 3,225 3,179 Diámetro salida de partículas (B) [m] 0,298 0,331 0,298 Altura de la sección cónica del ciclón (Z) [m] 1,987 2,067 1,987 Longitud natural del ciclón (L) [m] 1,969 1,683 1,969 Eficiencia total del ciclón (η) [%] 75,875 77,266 75,220 Caída de Presión (∆P) [Pa] 694,537 1002,737 694,537
  • 20. Dimensionamiento PARÁMETRO GEOMÉTRICO STAIRMAND SWIFT Diámetro del ciclón (Dc) [m] 0,474 0,475 Altura de la boca de entrada (a) [m] 0,355 0,380 Ancho de la boca de entrada (b) [m] 0,178 0,166 Altura del conducto de salida (s) [m] 0,415 0,404 Diámetro del conducto de salida (De = Ds) 0,355 0,356 Altura de la sección cilíndrica del ciclón (h) [m] 0,711 0,808 Altura total del ciclón (H) [m] 1,896 1,758 Diámetro salida de partículas (B) [m] 0,178 0,190 Altura de la sección cónica del ciclón (Z) [m] 1,185 0,950 Longitud natural del ciclón (L) [m] 1,248 1,253 Eficiencia total del ciclón (η) [%] 38,663 38,907 Caída de Presión (∆P) [Pa] 868,171 864,312
  • 21. Herramienta computacional Microsoft Excel
  • 22.  
  • 23. Laboratorio de Biofertilizantes perteneciente a la UNET Laboratorio de Fenómenos Interfaciales, Reologia y Procesos (FIRP - ULA) en la ciudad de Mérida. UMICBI Grupo CAÑA UNET Tutor académico: PhD. Prato M. José G. Tutor Externo: Ing. Químico. Marisabel Vivas M.
  • 24. Ya no se trata de si podemos hacer algo contra el calentamiento del planeta, sino de si podemos darnos el lujo de no hacer nada.
  • 25. Microscopia
  • 26. Difracción laser
  • 27.  
  • 28. Eficiencia colectora de ciclones Tamaño de partículas (μm) Ciclones convencionales Ciclones de alta eficiencia < 5 < 50 50 – 80 5 – 20 50 – 80 80 – 95 15 – 50 80 – 95 95 – 99 > 40 95 – 99 95 – 99
  • 29. Geometría de ciclones comerciales convencionales DIMENSIÓN NOMENCLATURA TIPO DE CICLÓN Lapple Swift Peterson-Whitby Zenz Diámetro de un ciclón Dc/Dc 1,000 1,000 1,000 1,000 Altura de entrada a/Dc 0,500 0,500 0,583 0,500 Ancho de entrada b/Dc 0,250 0,250 0,080 0,250 Altura de salida S/Dc 0,625 0,600 0,583 0,750 Diámetro de salida Ds/Dc 0,500 0,500 0,500 0,500 Altura parte cilíndrica h/Dc 2,000 1,750 1,333 2,000 Altura parte cónica z/Dc 2,000 2,000 1,837 2,000 Altura total de ciclón H/Dc 4,000 3,750 3,200 4,000 Diámetro salida partículas B/Dc 0,250 0,100 0,500 0,250 Factor de configuración G 402,880 381,790 312,290 125,410 Número cabezas de velocidad NH 8,000 8,000 7,760 8,000 Número de vórtices N 6,000 5,500 3,900 6,000
  • 30. Geometría de ciclones comerciales alta eficiencia DIMENSIÓN NOMENCLATURA TIPO DE CICLÓN Stairmand Swift Echeverri Diámetro de un ciclón Dc/Dc 1,000 1,000 1,000 Altura de entrada a/Dc 0,500 0,440 0,500 Ancho de entrada b/Dc 0,200 0,210 0,200 Altura de salida S/Dc 0,500 0,500 0,625 Diámetro de salida Ds/Dc 0,500 0,400 0,500 Altura parte cilíndrica h/Dc 1,500 1,400 1,500 Altura parte cónica z/Dc 2,500 2,500 2,500 Altura parte cónica z/Dc 2,500 2,500 2,500 Altura total de ciclón H/Dc 4,000 3,900 4,000 Diámetro salida partículas B/Dc 0,375 0,400 0,375 Factor de configuración G 551,220 698,650 585,710 Número cabezas de velocidad NH 6,400 9,240 6,400 Número de vórtices N 5,500 6,000 5,500
  • 31. Geometría de ciclones comerciales alto volumen DIMENSIÓN NOMENCLATURA TIPO DE CICLÓN Stairmand Swift Diámetro de un ciclón Dc/Dc 1,000 1,000 Altura de entrada a/Dc 0,750 0,800 Ancho de entrada b/Dc 0,375 0,350 Altura de salida S/Dc 0,875 0,850 Diámetro de salida Ds/Dc 0,750 0,750 Altura parte cilíndrica h/Dc 1,500 1,700 Altura parte cónica z/Dc 2,500 2,000 Altura total de ciclón H/Dc 4,000 3,700 Diámetro salida partículas B/Dc 0,375 0,400 Factor de configuración G 29,790 30,480 Número cabezas de velocidad NH 8,000 7,960 Número de vórtices N 6,000 3,400
  • 32.  
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