Diseño de un sistema de secado industrial basado en la concentración de energía solar usando un colector tipo cilindro-Parabólico acoplado a un intercambio de calor de tubo/coraza
Trabajo de grado - Pregrado
2013
Universidad de Cartagena
El secado es una de las operaciones unitarias más usadas en la industria, ya que en muchos procesos se obtienen productos con un alto contenido de humedad, el cual debe ser disminuido o eliminado. Uno de los productos de gran producción en la industria de suplementos para producción de alimentos es el propionato de calcio, el cual se usa como aditivo y conservante. Para su producción la lechada de éste se somete a un proceso de secado por aspersión para obtener un producto en polvo. En éste proceso de secado típicamente se pueden remover hasta 1200 L/h de agua, utilizando aire caliente a 285°C. Calentar el aire a ésta temperatura por medio de la combustión de gas natural representa un gasto energético de 1.000.000 BTU/h, además de la producción de grandes emisiones de gases de efecto invernadero que contribuyen al calentamiento global [datos suministrados por la compañía C.I. Real].
Como alternativa para el calentamiento del aire, en éste proyecto se presenta el diseño de un sistema de secado industrial basado en la concentración de energía solar usando un colector tipo cilindro-parabólico acoplado a un intercambiador de calor de tubo/coraza. Para esto se determinó la radiación solar promedio en la ciudad de Cartagena utilizando un radiómetro PCE-SPM1, obteniendo una radiación solar promedio diario del orden de 900 W/m2. Para cuantificar la cantidad de energía solar disponible para la transferencia de calor se hizo un modelado termodinámico del colector cilindro-parabólico Además se diseñó la unidad de transferencia de calor tipo tubo/coraza con un paso por la coraza y dos por los tubos con arreglo triangular. Finalmente se modeló todo el sistema teniendo en cuenta las variables más importantes, como la cantidad de radiación solar que entró al sistema y la temperatura del aire a la salida, herramientas con las que se definieron las condiciones bajo las cuales puede operar el sistema de concentración de energía solar propuesto.
Tesis (Ingeniero Químico).--Universidad de Cartagena. Facultad de Ciencias E Ingenierías. Programa de Ingeniería Química, 2013
- Ingeniería Química [70]