EXPOSICION de briquetas [Sólo lectura] [Modo de compatibilidad] · 2017. 7. 19. · Evaluación de...

Evaluación de las Briquetas de

Carbón de la Provincia del Santa para su uso industrial

Ing. Rober Guevara ChinchayánIng. César López Aguilar

NUEVO CHIMBOTE, Set de 2012

Universidad Nacional DEL SANTAFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA EN ENERGIA

http://www.pdfcomplete.com/cms/hppl/tabid/108/Default.aspx?r=q8b3uige22

I. INTRODUCCIÓN1.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA

Las Briquetas de Carbón se viene utilizando masivamente enChimbote, pero no se conoce sus propiedades energéticas como es elPoder Calorífico; conocer este parámetro nos permitirá utilizarloindustrialmente.

Fig. Uso de la briqueta de carbón en el Hotel ubicado en la Av. Buenos Aires del P.J. El Progreso de Chimbote


I. INTRODUCCIÓN1.1 REALIDAD PROBLEMÁTICA

No existe información del Poder Calorífico de este combustible. Existeinformación de producción, como el caso de la Universidad NacionalMayor de San Marcos.Se tiene conocimiento a través de visitas de locales y videos que eluso de las briquetas es de manera informal y artesanal, por ejemplose cuenta con información escasa de las propiedades térmicas deeste combustible, la composición y el tipo de material varía deacuerdo a cada fabricante y este lo hace de acuerdo a los insumosque tiene o que puede sacar en las betas de carbón que seencuentran en el valle del santa y están a la alcance de losproductores artesanales Algunos productores se encuentran enSanta, Coischo, frente a Sider Peru, 10 de Setiembre, San Juán, dela Provincia del Santa


I. INTRODUCCIÓN1.2 LUGAR Y DONDE SE HA REALIZADO EL ESTUDIO

El estudio se ha realizado en el Laboratorio de Termofluídos de laEscuela de Ingeniería en Energía de la Universidad Nacional delSanta.

1.3 JUSTIFICACIONSaber el Poder Calorífico de de un Combustible es muy importante,nos permite determinar la energía que se consume, comparar estafuente energética como alternativa a otras fuentes de energía comoes el GLP o el Gas Natural o la Electricidad, determinándo su usoindustrial.

1.4 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA¿Se puede utilizar industrialmente la briqueta de carbón?


I. INTRODUCCIÓN1.4 HIPÓTESIS

La briqueta de carbón se puede usar industrialmente por tener unpoder calorífico similar al carbón.

1.5 OBJETIVOOBJETIVO GENERALDeterminar el Poder Calorífico de la Briqueta de Carbón para su usoindustrial.OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Evaluar el encendido de una briqueta de carbón.

• Determinar la transferencia de calor a un recipiente cerrado con agua.

• Determinar la variación del peso de la briqueta de carbón encendido.

• Determinar el poder calorífico de una briqueta de carbón para su usoindustrial.


I. INTRODUCCIÓN1.6 PLAN• Recopilación de información bibliográfica de los procedimientos para

determinar el Poder Calorífico del Carbón• Se determinaron las muestras, mediante una visita a los lugares de

venta de las briquetas de Carbón.• Se determinó el Procedimiento Práctico.• Implementación de Materiales.• Se realizó el procedimiento para determinar el poder Calorífico• Se procesó la información• Se elaboró las Conclusiones y Recomendaciones.


II. REVISION BIBLIOGRAFICADETERMINACION DEL PODER CALORIFICOExisten dos procedimientos para la determinación del poder calorífico de los combustibles, que son:2. 1.- Método Analítico2. 2.- Método Práctico

2.1 METODO ANALITICOEl Método Analítico consiste en aplicar el El Principio de Conservación de la Principio la Energía, que expresa: "El poder calorífico de un cuerpo compuesto es igual a la suma de lospoderes caloríficos de los elementos simples que lo forman,multiplicados por la cantidad centesimal en que intervienen,descontando de la cantidad de hidrógeno total del combustible la quese encuentra ya combinada con el oxígeno del mismo”.Por lo tanto para la aplicación del presente procedimiento esnecesario efectuar previamente un ANALISIS ELEMENTAL delcombustible cuyo poder calorífico deseamos determinar:

C % --H % --02 % --S % --Humedad %


II. REVISION BIBLIOGRAFICA2.2 METODO PRACTICO

El Método Práctico consiste en el empleo de "Calorímetros" mediantelos cuales se puede determinar en forma directa en el laboratorio elpoder calorífico de los combustibles. Los métodos calorimétricosconsisten en quemar una cierta cantidad de combustible y medir lacantidad de calor producida a través de la energía térmica ganadapor un líquido conocido, agua, el que , de acuerdo al método autilizar, puede estar contenida en un recipiente, o permanecer encontinua circulación durante el proceso.

En un proceso ideal se cumplirá que:Calor liberado por el combustible = Calor ganado por el agua +

pérdidas de calor al ambiente.Qcomb = Qagua + pérdidas

Qcomb = ma x cpa x ( t final - t inicial ) + pérdidas


II. REVISION BIBLIOGRAFICATIPOS DE CARBONES

Los métodos mejores conocidos para la clasificación de carbones, dentrode varios rangos de turba a antracita, utilizan el análisis aproximado dematerial volátil y carbón fijo; y el valor calorífico o bien el análisis finalde carbono, hidrógeno y oxígeno.Dentro de los diferentes tipos de carbones se tiene:

% de carbón Poder calorífico (Kcal/Kgr)Turba 55.44 4500/6000

Lignito 72.95 6000/7000Bituminoso (hulla) 84.24 7000/8000Antracita 93.50 >8000

Los combustibles líquidos están en el orden de los 10 000 Kcal/Kg.La cáscara de arroz es de 3655 Kcal/Kg.


III. MATERIALES Y METODOSEl método utilizado es el experimental.Se realizó el siguiente método

– Diseño y elaboración del algoritmo experimental para la toma de datos– Medición experimental de los diferentes tipos de briquetas.– Elaboración del algoritmo para determinar los valores promedios de tres

mediciones.– Elaboración del programa de tratamiento de datos y simulación.- Presentación de resultados

La muestra fue tres muestras de briquetas de carbón de Santa y dos deChimbote.La información se analizó a partir de promedios de al menos tres muestras y paracada muestra se realizará 03 mediciones.Se visitó los lugares de producción de la briquetas de carbón, así como los lugares de venta, con la finalidad de identificar la variedad de briquetas.Se hizo uso de termómetros infrarrojos a primera clase y equipos para determinar el poder calorífico.


III. MATERIALES Y METODOSMTERIALESBriqueta de carbón y un recipiente adecuado para asentar la briqueta.Un sistema de agarre para la briqueta de carbón (ganchos de fierro).02 termómetros ambientales.01 termómetro infrarrojo.Una balanza de 0 – 10Kg.Un recipiente para contener de 2 a 8 litros de agua, con cierre (olla).Cronometro.Mechero.

Olla y Cocina Medición de temperatura briqueta quemada


III. MATERIALES Y METODOSPROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL1. Verter agua en el recipiente a calentar (olla).2. Pesar la briqueta de carbón y medir la altura, diámetro, cantidad y

diámetro de los agujeros.3. Prender la briqueta con un mechero y verificar que esta se encuentre

bien encendida.4. Medir la temperatura del agua fría y la temperatura de la briqueta

encendida.5. Calentar el agua y controlar el tiempo cada 2 minutos.6. Pesar la briqueta cuando el agua ha alcanzado los 100°C.7. Controlar el tiempo de encendido de la briqueta.8. Realizar la practica en un ambiente abierto.


III. MATERIALES Y METODOSFORMULA EMPLEADAS


CAPITULO IV: RESULTADOS DATOS A CONSIGNAR

Energía ganada, generada y perdida

Muestra Volumen(litros)

Temperatura ambiente del

agua

Temperatura de la briqueta

encendida

Variación del peso en la briqueta

Tiempo en alcanzar

los 100 °C

1 2 20 ° C 200 °C 523gr 54min

2 4 20 ° C 200 °C 198gr 40.5min

3 6.125 20 ° C 200 °C 304gr 70min

Muestra Volumen(litros)

Calor ganado por el agua

(Kcal)

Perdidas coCina (Kcal)

Pérdidas en la olla (Kcal)

Pérdidas totales (Kcal)

1 2 156 243 41 284

2 4 316 174 48 222

3 6.125 395 223 56 279


CAPITULO IV: RESULTADOS Masa perdida por la briqueta

BRIQUETA MASA(gr) MASA UTILIZADA(gr)

INICIAL 2518 ---

2LITROS 1995 523

4 litros ? 502.006.15LITROS 1493

EXPERIMENTO 2 LTS 4 LTS 6LTS

Qagua (kcal) 156 316 395

PERDIDAS TOTALES(kcal) 284 222 279

Qcomb (kcal) 440 538 674

PCS (Kcal) 841.28 2412.5

PODER CALORIFICO DEL COMBUSTIBLE


CAPITULO V: CONCLUSIONESUsando el Procedimiento práctico se determinó que el Poder Caloríficode la Briqueta de Carbón de la Provincia del santa es de 2412 Kcal/Kg,que es menor al valor de 4500 Kcal/Kg, que se toma como referencia enlas briquetas de carbón.Este valor obtenido no sería rentable para su uso industrial, debido albajo poder calorífico.

CAPITULO VI: RECOMEDACIONES

•El Perú necesita tener un marco jurídico claro y sincero que permitan unaadecuada política de uso de las briquetas de carbón de baja eficiencia.

•Fiscalizar la Producción de Briquetas de Carbón, para mejorar el PoderCalorífico.

•La participación de las Universidades como centro difusor de previsión de laevaluación de las briquetas de Carbón que son utilizadas masivamente.

•La Escuela de Ingeniería en Energía debe seguir participando en elaboración deeste tipo de estudios de consumo energética.


CAPITULO VII: BIBLIOGRAFIA

KERN. D. PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE CALOR.WELTY. TRANSFERENCIA DE CALOR.MANRIQUE. TRANSFERENCIA DE CALOR.http://www.geoscopio.com/escaparate/verproducto.cgi?idproducto=2488http://www.coopmineralabrava.org/Briquetas%20de%20carb%C3%B3n%20vegetal.htm


Muchas gracias

EXPOSICION de briquetas [Sólo lectura] [Modo de compatibilidad] · 2017. 7. 19. · Evaluación de...

Documents

Transcript of EXPOSICION de briquetas [Sólo lectura] [Modo de compatibilidad] · 2017. 7. 19. · Evaluación de...