Rendimiento del relleno de viruta de acero inoxidable para torres de enfriamiento variando temperatura de agua y flujo de aire
Descripción del Articulo
Se realizaron pruebas de rendimiento para un relleno alternativo de viruta de acero inoxidable 304 para torres de enfriamiento húmedo a contraflujo, para ejecutar las pruebas se construyó un equipo experimental de 0.39 x 0.89 m2 de sección transversal y 2 m de altura de volumen efectivo para pruebas...
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| Formato: | tesis de grado |
| Fecha de Publicación: | 2024 |
| Institución: | Universidad Nacional de Trujillo |
| Repositorio: | UNITRU-Tesis |
| Lenguaje: | español |
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Se realizaron pruebas de rendimiento para un relleno alternativo de viruta de acero inoxidable 304 para torres de enfriamiento húmedo a contraflujo, para ejecutar las pruebas se construyó un equipo experimental de 0.39 x 0.89 m2 de sección transversal y 2 m de altura de volumen efectivo para pruebas, la validación de la ejecución de las pruebas se realiza a través del cumplimiento del código ATC-105 de CTI, la información recolectada se valida con el uso de instrumentación calibrada, el modelo de cálculo empleado en los resultados se valida a través del uso de casos de estudio informados en la literatura para estos fines y por el error de convergencia alcanzado en la solución, el cual es menor a 0.001% en el balance de energía total. Palabras clave: Torre enfriamiento, características transferencia, evaluación rendimiento de relleno, coeficiente transferencia masa, numero de Merkel. ABSTRACT Performance tests were performed for an alternative filling of 304 stainless steel chip for counterflow wet cooling towers, to execute the tests an experimental equipment of 0.39 x 0.89 m2 of cross section and 2 m high, the validation of the execution of the tests is performed through the compliance of the ATC-105 code of CTI, the information collected is validated with the use of calibrated instrumentation, the calculation model used in the results is validated through the use of case studies reported in the literature for these purposes and by the convergence error reached in the solution, which is less than 0.001% in the total energy balance. Key words: Cooling Towers, fill performance transfer characteristics, evaporative cooling, mass transfer coefficient, Merkel number |
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Aguilar Rojas, Percy DaniloCasquero Pretell, Víctor Samue2024-10-23T17:33:56Z2024-10-23T17:33:56Z2024https://hdl.handle.net/20.500.14414/22635Se realizaron pruebas de rendimiento para un relleno alternativo de viruta de acero inoxidable 304 para torres de enfriamiento húmedo a contraflujo, para ejecutar las pruebas se construyó un equipo experimental de 0.39 x 0.89 m2 de sección transversal y 2 m de altura de volumen efectivo para pruebas, la validación de la ejecución de las pruebas se realiza a través del cumplimiento del código ATC-105 de CTI, la información recolectada se valida con el uso de instrumentación calibrada, el modelo de cálculo empleado en los resultados se valida a través del uso de casos de estudio informados en la literatura para estos fines y por el error de convergencia alcanzado en la solución, el cual es menor a 0.001% en el balance de energía total. Palabras clave: Torre enfriamiento, características transferencia, evaluación rendimiento de relleno, coeficiente transferencia masa, numero de Merkel. ABSTRACT Performance tests were performed for an alternative filling of 304 stainless steel chip for counterflow wet cooling towers, to execute the tests an experimental equipment of 0.39 x 0.89 m2 of cross section and 2 m high, the validation of the execution of the tests is performed through the compliance of the ATC-105 code of CTI, the information collected is validated with the use of calibrated instrumentation, the calculation model used in the results is validated through the use of case studies reported in the literature for these purposes and by the convergence error reached in the solution, which is less than 0.001% in the total energy balance. Key words: Cooling Towers, fill performance transfer characteristics, evaporative cooling, mass transfer coefficient, Merkel numberÍNDICE Pag. JURADO DICTAMINADOR.........................................................................................................ii PRESENTACIÓN..........................................................................................................................iii AGRADECIMIENTO.................................................................................................................... iv ÍNDICE........................................................................................................................................... v TABLAS ......................................................................................................................................... ix FIGURAS....................................................................................................................................... xi LISTA DE SIMBOLOS...............................................................................................................xiii RESUMEN................................................................................................................................... xiv ABSTRACT.................................................................................................................................. xiv I. INTRODUCCIÓN..................................................................................................................... 1 1.1 Antecedentes..................................................................................................................... 5 1.2 Marco Teórico.................................................................................................................. 8 1.2.1 Fundamentos del enfriamiento evaporativo ............................................................. 8 1.2.2 Torres de enfriamiento húmedo................................................................................ 9 1.2.2.1 Tipos de torres de enfriamiento húmedo......................................................... 11 1.2.3 Rellenos para torre de enfriamiento húmedo ......................................................... 14 1.2.3.1 Tipos de rellenos............................................................................................. 15 1.2.4 Viruta de acero inoxidable ..................................................................................... 17 1.2.5 Ecuaciones de gobierno de la transferencia de masa y calor en rellenos para torres de enfriamiento húmedo a contraflujo....................................................... 19 1.2.6 Evaluación del rendimiento de relleno................................................................... 20 1.2.6.1 Número de Merkel........................................................................................... 21 vi 1.2.6.2 Coeficiente de perdida .................................................................................... 21 1.2.6.3 Coeficiente de transferencia de masa convectiva ........................................... 22 1.2.6.4 Capacidad de enfriamiento ............................................................................. 23 1.2.6.5 Eficiencia de la torre de enfriamiento............................................................. 23 1.3 Realidad Problemática................................................................................................... 24 1.4 Problema ....................................................................................................................... 25 1.5 Hipótesis ....................................................................................................................... 25 1.6 Objetivos ....................................................................................................................... 25 1.6.1 Objetivo general ..................................................................................................... 25 1.6.2 Objetivos específicos .............................................................................................. 25 II. MATERIALES Y MÉTODOS................................................................................................ 26 2.1 Material de estudio......................................................................................................... 26 2.2 Material y métodos......................................................................................................... 27 2.2.1 Materiales............................................................................................................... 27 2.2.2 Instrumentación y equipo ....................................................................................... 27 2.2.3 Metodología experimental...................................................................................... 27 2.2.3.1 Distribución del relleno de viruta de acero inoxidable................................... 28 2.2.3.2 Condiciones generales para la realización del ensayo................................... 28 2.2.3.3 Parámetros de diseño medidos según el código CTI ATC-105....................... 29 2.2.3.4 Condiciones de los parámetros durante las pruebas...................................... 29 2.2.3.5 Técnicas de medición e instrumentación......................................................... 30 2.2.3.6 Sistema de adquisición de datos...................................................................... 38 2.2.4 Diseño experimental de pruebas de evaluación de relleno .................................... 40 vii 2.3 Procesamiento de datos.................................................................................................. 42 2.4 Validación del modelo de calculo .................................................................................. 42 III. RESULTADOS...................................................................................................................... 47 3.1 Caracterización de la viruta inoxidable......................................................................... 47 3.2 Condiciones de operación.............................................................................................. 47 3.3 Influencia de la temperatura de entrada en el rendimiento ........................................... 51 3.4 Influencia del flujo de aire en el rendimiento ................................................................ 59 3.5 Comparación con la torre AT 14 – 2E4 de EVAPCO.................................................... 61 IV. DISCUSIÓN DE RESULTADOS......................................................................................... 66 4.1 Muestra de viruta de acero inoxidable........................................................................... 66 4.2 Condiciones de operación.............................................................................................. 66 4.3 Influencia de la temperatura de entrada en el rendimiento ........................................... 70 4.4 Influencia del flujo de aire en el rendimiento ................................................................ 76 4.5 Comparación con el modelo AT 14-2E4 de EVAPCO ................................................... 77 V. CONCLUSIONES................................................................................................................... 81 VI. RECOMENDACIONES........................................................................................................ 83 VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 84 VIII. ANEXOS............................................................................................................................. 89application/pdfspaUniversidad Nacional de Trujillo. Fondo EditorialPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/TECHNOLOGY::Torre enfriamiento, características transferencia, evaluación rendimiento de relleno, coeficiente transferencia masa, numero de Merkelhttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.04.00Rendimiento del relleno de viruta de acero inoxidable para torres de enfriamiento variando temperatura de agua y flujo de aireinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionreponame:UNITRU-Tesisinstname:Universidad Nacional de Trujilloinstacron:UNITRUSUNEDUIngeniero QuímicoUniversidad Nacional de Trujillo. Facultad de Ingeniería Química181135880000-0001-9345-795546196149531026Quiñones Paredes, PedroCastillo Rodríguez, Luis MiguelOtoya Zelada, Antonio ManuelAguilar Rojas, Percy Danilohttp://purl.org/pe-repo/renati/level#tituloProfesionalhttp://purl.org/pe-repo/renati/type#tesisORIGINALTESIS FINAL CASQUERO PRETELL.pdfTESIS FINAL CASQUERO PRETELL.pdfapplication/pdf5398541https://dspace.unitru.edu.pe/bitstreams/1b311e34-9b4b-436e-930d-398a73eb7401/download1265938f0a33d29fe8d53a6c423512c6MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.unitru.edu.pe/bitstreams/b2ba1429-5643-4a0e-b922-07b896c9bbf6/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5220.500.14414/22635oai:dspace.unitru.edu.pe:20.500.14414/226352024-10-23 12:34:44.702https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessopen.accesshttps://dspace.unitru.edu.peRepositorio Institucional - UNITRUrepositorios@unitru.edu.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 |
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La información contenida en este registro es de entera responsabilidad de la institución que gestiona el repositorio institucional donde esta contenido este documento o set de datos. El CONCYTEC no se hace responsable por los contenidos (publicaciones y/o datos) accesibles a través del Repositorio Nacional Digital de Ciencia, Tecnología e Innovación de Acceso Abierto (ALICIA).
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