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Escuela superior politécnica del litoral facultad en Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción

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ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL



Facultad en Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la

Producción



Programa para Optimización del Diseño de Recuperadores de Energía de Gases de Escape desde Hornos”



PROYECTO DE GRADUACIÓN


Previo a la obtención del Título de:


INGENIEROS MECÁNICOS



Presentado por:


Karina Betsabeth Mirabá Guerrero

Marlon Efrén Rodríguez Parrales

Daniel Alberto Salavarría Aguilera



GUAYAQUIL – ECUADOR



Año: 2010










A G R A D E C I M I E N T O









A las personas involucradas en el desarrollo de este proyecto, al Sr. Walter Antón, Dr. Alfredo Barriga y a nuestro director Ing. Jorge Duque por su colaboración y apoyo.










D E D I C A T O R I A



















A NUESTROS PADRES









TRIBUNAL DE GRADUACIÓN









__________________________

M. Sc. Francisco Andrade S.

DECANO DE LA FIMCP

PRESIDENTE













__________________________

Dr. Alfredo Barriga R.

VOCAL PRINCIPAL


__________________________

Ing. Jorge Duque R.

DIRECTOR DE

PROYECTO DE GRADUACIÓN












__________________________

Ing. Eduardo Rivadeneira P.

VOCAL ALTERNO











DECLARACIÓN EXPRESA

La responsabilidad del contenido de este Proyecto de Graduación nos corresponde exclusivamente; y el patrimonio Intelectual del mismo a la “ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL”

(Reglamento de Graduación de la ESPOL)




Karina Betsabeth Mirabá Guerrero






Marlon Efrén Rodríguez Parrales






Daniel Alberto Salavarría Aguilera





ÍNDICE GENERAL


Pág.

ÍNDICE GENERAL..………………………………………………………………...II

RESUMEN………..………………………………………………………………..VII

ABREVIATURAS……………………………………………………………..........IX

SIMBOLOGÍA……………………………………………………………………….X

ÍNDICE DE FIGURAS…………………………………………………………...XVI

ÍNDICE DE TABLAS….………………………………………………………..XVIII

INTRODUCCIÓN….………………………………………………………………...1

CAPÍTULO 1

  1. GENERALIDADES......................................................................................3

    1. Fuentes Potenciales de Energía………………………………………….3

      1. Hornos, Descripción y Funcionamiento…………………………...3

    2. Requerimientos de Aire Caliente…………………………………………6

    3. Alternativas de Diseño……………………………………………………..7

    4. Selección del Diseño más Viable…………………………………………9

    5. Intercambiadores de Calor……………………………………………….11

      1. Definición……………………………………………………………11

      2. Clasificación de intercambiadores de calor……………………..11

        1. Banco de tubos…………………………………………..13

        2. Intercambiadores Compactos……….………………….15

    6. Métodos para Análisis de Intercambiadores de Calor………………..20

      1. Método de Diferencias de Temperaturas media logarítmica….21

      2. Método de Eficiencias – NUT…………………………………….24

    7. Beneficios de Implementación del Software…………………………...26

CAPÍTULO 2

  1. CRITERIOS Y PARÁMETROS DE SELECCIÓN DE COMPONENTES DEL SISTEMA…………………………………………………………………28

    1. Selección de Tipos de Intercambiador de Calor………………………29

      1. Intercambiador Gases-Líquido…………………………………...30

        1. Dimensiones de Tubos………………………………….31

        2. Materiales para fabricación………………………….….33

      2. Intercambiador Líquido-Aire………………………………………38

        1. Dimensiones de Tubos………………………………….39

        2. Materiales para fabricación………………….………….43

    2. Selección de Fluido Intermedio………………………………………….48

CAPÍTULO 3

  1. OPTIMIZACIÓN………………………………………………………………..54

    1. Función Objetivo…….…………………………………………………….55

    2. Proceso de Fabricación…………………………………………………..59

      1. Banco de Tubos……………………………………………………60

      2. Intercambiadores Compactos………...………………................62

    3. Costo de implementación del sistema………………………………….64

      1. Banco de Tubos……………………………………………………65

        1. Costo de Material………………….……………………..66

        2. Costo de Manufactura e Instalación……………….…..75

        3. Costo de Mantenimiento………………………….……..76

      2. Intercambiadores Compactos…………………………………….77

        1. Costo de Material…………………………….…………..77

        2. Costo de Manufactura e Instalación……….…………..79

        3. Costo de Mantenimiento………………………….……..80

      3. Accesorios ………………………………………………………….80

        1. Costo de Material……………….………………………..81

        2. Costo de Manufactura e Instalación………….………106

        3. Costo de Mantenimiento………………………….……106

    4. Obtención de Función Costo………………………………………......106

      1. Función Costo Banco de Tubos………………………………...107

      2. Función Costo Intercambiadores Compactos………………....108

      3. Función Costo del Sistema Térmico…………...……………....108

CAPÍTULO 4

  1. MODELAJE TERMO-HIDRÁULICO DEL SISTEMA……………………..110

    1. Análisis Termodinámico del Sistema………………………………….112

    2. Intercambiador Gases – Líquido……………………………………….116

      1. Banco de Tubos…………………………………………………..126

    3. Intercambiador Líquido – Aire………………………………………….136

      1. Banco de Tubos…………………………………………………..141

      2. Intercambiadores Compactos…………………………………...144

    4. Caída de Presión………………………………………………………..151

      1. Banco de Tubos…………………………………………………..152

      2. Intercambiadores Compactos…………………………………...153

      3. Tiro de Chimenea………………………………………………...154

    5. Accesorios y Equipos…………………………………………………...165

      1. Cálculo y Selección de la Bomba……………………………….165

      2. Cálculo y Selección del Ventilador en Intercambiador Líquido – Aire…………………..……………………………………………...171

CAPÍTULO 5

  1. DESARROLLO DEL SOFTWARE………………………………………….173

    1. Características del Software……………………………………………173

      1. Visual Basic 6.0…………………………………………………..174

      2. Microsoft Office Access 2007…………………………………...176

    2. Algoritmo del Procedimiento de Diseño………………………………176

      1. Intercambiadores Gases – Líquido……………………………..179

        1. Banco de Tubos………………………….…………..…179

      2. Intercambiadores Líquido – Aire………………………………..184

        1. Banco de Tubos…………………….…………………..184

        2. Intercambiadores Compactos………………………...189

    3. Limitaciones……………………………………………………………...194


CAPÍTULO 6

  1. PRUEBAS DEL SOFTWARE Y ANÁLISIS DE RESULTADOS………...196

    1. Aplicación de un caso específico………………………………………196

      1. Explicación del uso del Software……………………………….198

      2. Análisis de resultados obtenidos………………………………..218

      3. Variación de Condiciones de Operación……………………….221

CAPÍTULO 7

  1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………..225

APÉNDICES

BIBLIOGRAFÍAS




: bitstream -> 123456789
123456789 -> Documentación
123456789 -> Paper Proyecto sdh
123456789 -> Escuela superior politécnica de chimborazo facultad de informática y electrónica escuela de ingeniería en sistemas desarrollo del sistema de acreditación y línea de fábrica para gadmicet utilizando la herramienta cakephp
123456789 -> Paper Proyecto sdh
123456789 -> Escuela s superior politécnica de el litoralfacultad de e ingeniería en electricidad y co omputacióN
123456789 -> Escuela superior politécnica de chimborazo facultad de informática y electrónica escuela de ingeniería en sistemas estudio comparativo de productividad de frameworks
123456789 -> Libro terminado con margenesV4
123456789 -> De ingeniero en sistemas computacionales
123456789 -> Escuela superior politécnica del litoral facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas Departamento de Matemáticas
123456789 -> Espol vlir
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