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tesis de grado
Publicado 2020
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Se presenta la elaboración de una propuesta de mejora de una caldera de vapor sobrecalentado, para disminuir los precios de generación de vapor. Se llevó a cabo una auditoría energética en la caldera y se determinó la capacidad actual de generación de vapor, siendo de 105 Ton/h, también el rendimiento actual de caldera, siendo de 64.20%; el consumo actual de combustible en caldera, de 52.68 Ton bagazo/h y el precio actual de generación de vapor, de 30.61 soles/Ton. A continuación se preparó una propuesta técnico económica de mejora en caldera Nro. 20, estableciendo la capacidad proyectada de generación de vapor, de 120 Ton/h, el rendimiento térmico proyectada de caldera, de 73.67 %, el consumo de combustible proyectado en caldera, de 44.616 ton bagazo/h; y el precio proyectado de generación de vapor, de 25.92 soles/Ton. Se realizó un análisis económico de la mejora ene...
2
tesis de grado
Publicado 2017
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La propuesta clave para esta investigación fue un Precalentador de aire, el cual utiliza el calor sensible de los gases residuales dela caldera para luego ser transferido térmicamente al aire, el cual va aumentado su temperatura gradualmente. Para llevar a cabo esto fue necesario hacer el análisis de registros y datos de la fábrica y también se precisó hacer mediciones de temperatura y velocidades del viento, ya realizado esto se hizo el cálculo del rendimiento total en base a la NTP 350.300:2001 de la caldera APIN pirotubular de 400 BHP, obtenido el rendimiento se continuó con el cálculo térmico del Precalentador de aire obteniendo así la temperatura de salida de los gases residuales para no formar lluvia ácida en el predio y también la nueva temperatura ingresante a la caldera APIN, terminado esto se procedió el cálculo dimensional del Precalentador de aire obteniendo as...
3
tesis de grado
Publicado 2014
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Esta tesis de grado es una investigación tipo aplicada nivel descriptivo- evaluativo para analizar las condiciones actuales de generación de vapor, consumo de combustible gas natural y enfocarnos específicamente en la cantidad de purga que se realiza en la caldera pirotubular de 1000 BHP de la planta de fuerza de la compañía cervecera Ambev- Huachipa. El objetivo de este trabajo fue diseñar un sistema de purga automática para mejorar el control de purga de sólidos totales disueltos en base a evaluar económicamente cuanto representa por purgar innecesariamente. También se pretende evaluar la energía de la purga que se envía al desagüe para poder emplearla para el calentamiento de agua de reposición que ingresa al tanque de condensado. El diseño de investigación se realizó por el método de la observación de las variables, para ello se utilizó instrumentos como caudalime...
4
informe técnico
Publicado 2015
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Las calderas son sistemas complejos que presentan comportamientos no lineales, multivariables (más de una entrada y salida) y con numerosas interferencias o acoplamientos. Para su control la industria viene adoptando distintas estrategias, entre las que se pueden destacar: control de uno, dos y tres elementos, control maestro, control de combustión, con corrección de oxígeno, control de temperatura, de presión, etc. Todas estrategias mencionadas se basan principalmente en la aplicación de controladores PID a lazos simples, linealizando previamente el sistema entorno a un punto de trabajo, lo que supone una aproximación lineal; ya que el modelo de las calderas es no lineal. Estos métodos vienen siendo el estándar de aplicación en la industria de los últimos años. Sin embargo, en muchos casos resultan ser ineficientes provocando grandes consumos de combustible y contaminación....
5
tesis de grado
Publicado 2017
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La presente tesis concluida es de tipo básico y nivel descriptivo. Se encuentra dentro de la línea de investigación de energía, con el que se pretendió captar la mayor cantidad de energía presentes en los gases de escape mediante un Economizador para mejorar el rendimiento térmico de una caldera pirotubular de 200 BHP del Hospital Nacional “Ramiro Priale Priale”, para lo cual se propuso el estudió de un economizador de tipo helicoidal con las características optimas y que cumple con las condiciones de funcionamiento de la caldera. Las recolecciones de datos fueron realizadas en base a la técnica documental y empírica. Se empleó el diseño tipo descriptivo comparativo, donde el rendimiento térmico es directamente proporcional a la captación de energía de gases de escape. El procesamiento de datos fue realizado mediante la estadística descriptiva e inferencial que al fi...
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tesis de grado
Publicado 2023
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El estudio examina un problema de eficiencia (OEE) de una caldera de vapor denominada “Denapack” en una Planta Metalúrgica de Zinc. Se utilizó la información de Mantenimiento no planificado, falta de repuestos y corrosión de tuberías del año 2022 como base de datos. Durante el análisis de las causas, se descubre que el problema se inicia en la reducida disponibilidad y el bajo rendimiento, lo que resulta en un Índice de Eficiencia Operativa (OEE) del 55%. Por lo tanto, se eligió el TPM (Mantenimiento Productivo Total) como enfoque principal para diseñar la solución. Este enfoque involucra diversas acciones basadas en los pilares del TPM y se divide en tres fases: planificación, implementación y estabilización. Se incorpora el uso del AMEF y 5W+2H como elementos catalizadores para mejorar los planes de mantenimiento. Estos planes determinarán las tareas de mantenimiento...
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tesis de grado
Publicado 2018
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En la presenta tesis se desarrolló una propuesta de “Mejoramiento de la cogeneración de la central termoeléctrica a vapor en base a una auditoria energética para reducir costos del SEIN a la Empresa Agroindustrial Cartavio S.A.A”, tuvo por objetivo realizar propuestas de mejora con el fin de mejorar su cogeneración en la planta azucarera y reducir costos de compra de energía al Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN). Para llevar a cabo este proyecto fue necesario hacer una auditoria energética a la central termoeléctrica a vapor, para ver la situación actual de la distribución de vapor y la compra de energía al SEIN. Específicamente la propuesta se sustentó en aumentar la eficiencia de la Central termoeléctrica a vapor conforme a normas peruanas, también en aumentar las eficiencias de las calderas acuotubulares N°17 y N°20 y esto representaría una disminu...
8
tesis de grado
Publicado 2020
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El objetivo del trabajo es diseñar una caldera o generador de vapor, que sea alimentado por bagazo de caña de azúcar, sustituyendo a los gases de combustión debido a que con dicho vapor es mucho más factible controlar las temperaturas para la producción de panela (azúcar orgánica) en la provincia de Ayabaca (Piura, Perú). Para lo cual, utilizando un sistema de control con válvulas, se permite el paso de una cantidad deseada de vapor para cada etapa de producción, que es directamente proporcional a la energía que se requiere. Asimismo, se pretende la reducción en el consumo de combustible, ya que se obtiene un mayor control sobre la cantidad de vapor necesaria para cada fase. Con esto, se evitaría deforestar la zona y generar menos gases de combustión. En tanto, con el software MATLAB se aplicaron las ecuaciones de termodinámica y transferencia de calor en cada componente ...
9
tesis de grado
Publicado 2018
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La presente investigación desarrollada en esta tesis abarca el problema de captar la mayor cantidad de energía contenida en los gases de escape para mejorar el rendimiento de una caldera pirotubular de 200 BHP del Hospital Nacional “Ramiro Priale Priale”. Esta situación se resuelve mediante el diseño de un economizador de tipo helicoidal con tubos aletados bimetálicos, de flujo cruzado, en contracorriente y con arreglo en cuadrado, con las características apropiadas de resistencia térmica, aerodinámica, hidráulica y mecánica de sus materiales. Se consiguió un aprovechamiento máximo de energía 103 kW, lo que permitió incrementar el rendimiento de la caldera en 6.64%, además se comparó los resultados con los obtenidos por otros autores. La investigación es de tipo básico y nivel descriptivo-predictivo, con el que se pretendió ampliar el conocimiento científico a par...
10
tesis de grado
Publicado 2022
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Se presenta la investigación sobre aumento de rendimiento térmico de cadera pirotubular de 100 BHP, de vapor saturado, de un Hospital Público La Libertad, Perú, el cual opera a solamente 25% de carga, generando 393 kg/h de vapor saturado, a 7 bar manométricos. Utiliza aire atmosférico para la combustión del combustible, de 20°C en promedio. El objetivo principal es evaluar las mejoras energéticas posibles de aplicar para aumentar el rendimiento y reducir el costo de generación de vapor. Al aplicar el balance de masa y energía en estado estable en la caldera, utilizando valores representativos, resultados de promedios de serie de valores medidos, se determina, por dos métodos, el directo y el indirecto, de acuerdo a la norma técnica peruana, la cual señala que, una caldera con rendimiento térmico mayor a 82% es clasificada como categoría A. El rendimiento actual, determina...
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tesis de grado
Publicado 2019
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El presente estudio, denominado “Diseño de un sistema de control electroneumático para trasiego de hidrocarburo líquido PI-6 para caldera, en la planta terminal de la Región La Libertad”, plantea una mejora sustancial en lo correspondiente al proceso operativo del trasiego de combustible para alimentar la caldera de la planta del terminal de la Región La Libertad. Dicho proceso se realiza de forma totalmente manual, no existiendo ningún tipo de control en cada una de sus fases ni para cada uno de los parámetros involucrados, a saber: caudales, nivel de líquido, temperatura, entre otros. La propuesta incluye la determinación en campo de los requerimientos de control para cada variable, así como los esfuerzos mecánicos asociados a las señales de control que permitirán realizar de manera automática las actividades que, hasta la fecha, se realizan de manera manual. Un facto...
12
tesis de grado
Publicado 2019
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La presente investigación tiene como objetivo optimizar los costos en el acondicionamiento de agua subterránea para caldera mediante osmosis inversa en el Complejo Industrial Skavos S.A.C. Los costos asociados al proceso se definieron en función al diseño del esquema general de planta de acondicionamiento de agua subterránea para caldera mediante osmosis inversa (figura 4), considerando la caracterización del agua subterránea y la calidad del agua requerida para el caldero; para lo cual se realizó cálculos teóricos de dimensionamiento de los equipos y dispositivos auxiliares en un rango de producción desde 8,32 m3/día hasta 49,96 m3/día, con factores de conversión de 70% y 80%. Dentro del rango se definió 12 combinaciones de investigación: capacidad de producción (m3/día) y factor de conversión (%). Los costos se estimaron en base a la estimación paramétrica de costo...
13
tesis de grado
Publicado 2023
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La presente investigación cuyo título es Análisis de la eficiencia en calderas pirotubulares utilizando un algoritmo genético y aprendizaje por refuerzo cuya finalidad fue determinar la eficiencia de las calderas pirotubulares utilizando un algoritmo genético – aprendizaje por refuerzo, La población fueron las seis calderas pirotubulares de la empresa agroindustrial, sin embargo la muestra trabajado solo fue una de ellas. El procedimiento consistió en la toma de datos de la caldera para que sirva como base para el desarrollo del algoritmo que servirá como modelo predictivo. La investigación concluyó con la determinación de los cálculos de eficiencia térmica de la caldera con un total del 27% de eficiencia que es un valor bajo para el análisis de eficiencia.
14
tesis de grado
Publicado 2024
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La tesis tiene como objetivo realizar un estudio acerca de los modos de falla y sus consecuencias de un ventilador primario de una caldera térmica aplicando la metodología mantenimiento basado en la confiabilidad, de tal modo que se llegó a proponer planes de mantenimiento para las componentes críticas basados en el análisis de modos y efectos de fallas. Se realizó un plan de mantenimiento en base a los resultados obtenidos de la metodología de análisis de modos de falla y sus efectos para ubicar todos los modos de fallo presentes en los componentes del ventilador primario, el cálculo de número de prioridad de riesgo para determinar los modos de falla más críticos y el análisis causa raíz para focalizar el plan de mantenimiento a situaciones específicas. El análisis que se realizó dio como resultado un plan de mantenimiento basado en la confiabilidad, así como posibles ...
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tesis de grado
Publicado 2018
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Actualmente en el Perú, a medida que el costo de combustible aumenta progresivamente mientras que los combustibles fósiles son limitados, la conservación de energía es una necesidad. Para que la industria conserve energía sin disminuir la producción, debe encontrar formas de usar la energía con mayor eficiencia. Considerando la gran cantidad de calderos que existen en la industria, una optimización de un 1% en la mejora en su eficiencia de operación significará un ahorro significativo en la economía del país. En ese contexto se realizó el balance térmico de la caldera marca “INTESA” de 250 HP de potencia en la caldera del comedor universitario, cuyo ensayo teórico y experimental se realizó a finales del mes de diciembre del 2016 con el objetivo de realizar la optimización energética de la caldera pirotubular de la Universidad Nacional del Altiplano. La metodología ...
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tesis de grado
Publicado 2018
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El presente trabajo se ha realizado aplicando los principales conceptos de control y automatización, en él se vuelcan los conceptos aprendidos en la universidad. Actualmente muchas empresas están basadas en una semi-automatización, es decir que están parcialmente automatizadas, basándose en los equipos y sistemas que se tienen y agregando equipos electrónicos de control. Es así que el presente trabajo se aplica en la Empresa Agroindustrial Pomalca S.A.A., específicamente en el área de Planta de Fuerza en la generación de vapor. Se ha realizado el análisis de la problemática y se han planteado soluciones, las cuales se han utilizado para el diseño de los sistemas de control, así como la integración de los diferentes equipos existentes en la planta, generando así un nuevo sistema de control del proceso de generación de vapor. El sistema planteado es una Arquitectura de Co...
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tesis de grado
Publicado 2020
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Se presentó el estudio de dimensionamiento y selección de secador de bagazo por gases residuales de caldera, en contacto directo. El análisis consistió en realizar el balance de masa y energía, determinando el consumo de bagazo húmedo, en modo actual y su impacto en el menor consumo al utilizar bagazo con un menor contenido de humedad. Se demostró que al secar el bagazo desde 48.5 % contenido de humedad actual, hasta 44.5% el PCI del bagazo aumenta desde 7,874 hasta 8,685.98 kJ/kg, ocasionando una menor demanda de combustible, desde 58,277 kg/h a 51,588 kg/h para una carga de 120,000 kg vapor/h de 40 bar y 392 °C. El estudio abarcó la selección, en base al dimensionamiento previo, del secador rotativo, por mezcla, que es una tecnología existente, en el presente estudio no se utiliza análisis de transferencia de calor y masa, por ser sistemas muy complejos y porque este estudi...
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tesis de grado
Publicado 2020
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Se presenta el trabajo de investigación sobre el dimensionamiento y selección de un sistema de desmineralización en base a una auditoría sobre el proceso de tratar el agua que ingresa a caldera de la empresa JJK SAC, para reducir el costo de generación de vapor. En el capítulo inicial se plantea la realidad problemática, en donde encontramos que el tratamiento del agua era incompleto, ya que el agua que ingresa a caldera ingresa con una cantidad significativa de sólidos disueltos, los que salen en buena parte en el vapor generado, reduciendo su calidad y entalpía, ocasionando mayor demanda de vapor en los procesos, además, se realizó la auditoría a todo el sistema de generación de vapor, para la línea de agua se obtuvieron los siguientes resultados: Purga de caldera, real: [165/ (3500-165)]*2812 = 133.136 kg/h, el agua entra a 45°C, y la caldera quema en promedio 47.15 gal...
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tesis de grado
Publicado 2019
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La presente investigación realizada tiene como objetivo principal reemplazar el combustible de Diesel B5 por gas natural de un caldero acuotubular de 700 HP, con el fin de mejorar su eficiencia térmica y por consiguiente este reemplazado de combustible tendrá ventajas positivas como la reducción de los gases de combustión y en especial el dióxido de carbono (CO2 ), la reducción de costo de combustible, costo de operación y mantenimiento del caldero, siendo factible la inversión del proyecto de instalación de un sistema de combustible a gas natural que es beneficioso para la empresa y la población por sus ventajas económicas y ambientales. El autor del presente trabajo se propone a realizar el reemplazo de combustible en la empresa eléctrica ENGIE S.A., como modelo para la implementación en todos los equipos que generen vapor en la Central Térmica, debido a que la empresa n...
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tesis de grado
Publicado 2021
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Se presenta el estudio de investigación sobre el análisis energético del cambio de turbinas a vapor sobrecalentado por motores eléctricos en caldera Babcok & Wilcox de planta azucarera Casa Grande, en el cual se presenta la realidad problemática de renovar los equipos motrices de ventiladores de la caldera 10, por turbinas de vapor, o por motores eléctricos, en base a una investigación de análisis comparativo de tecnologías térmica y eléctricas, fundamentando la decisión en el mejor rendimiento y costo operacional. Se hizo un análisis del sistema operacional, estudiando el tipo y modo de operación de las turbinas de vapor actuales, sus parámetros de operación, así como sus características de mantenimiento. Luego de tomar datos se procesó la información, determinando la capacidad, rendimiento y costos de operación de las turbinas actuales, y luego se comparó con moto...
