Ingeniería Mecánica (Lic.)
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Ítem Texto completo enlazado Diseño de un equipo de aglomeración por rodadura para el Laboratorio de Investigación Carbón Biomasa PUCP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-07-21) Baldeon Lam, Sergio Fernando; Assureira Espinoza, Estela de la GraciaLos equipos de aglomeración de disco giratorio son muy usados en la industria para la producción de pellets esféricos debido a la uniformidad de los gránulos resultante y su diseño compacto. Los pellets producidos por estos equipos son de gran demanda en diferentes industrias, siendo particularmente los pellets de mineral de hierro de gran importancia en la siderurgia para la producción de acero. En el presente trabajo se presenta el diseño de un equipo de aglomeración para el Laboratorio de Carbón y Biomasa de la PUCP, que servirá para el desarrollo de pellets de mineral de hierro bajo diversas condiciones empleando biocoque de caña como sustituto del coke o carbón mineral. El equipo diseñado posee un disco aglomerador de 50 cm de diámetro con el cual se puede alcanzar una producción máxima de pellets de 375 kg/h, con un diámetro máximo de pellet de 20 mm. Para obtener diferentes tamaños de pellets, el equipo permite cambiar el ángulo de inclinación del disco, su velocidad de rotación y la dosificación de la materia prima según el criterio del laboratorista. La variación de la velocidad del disco se consigue por medio de un variador de frecuencia que controla un motor de 0.5 HP, el cual podrá variar su velocidad hasta la velocidad crítica de 48 rpm. Estructuralmente, el equipo cuenta con una estructura superior que sirve de soporte para el disco granulador y el sistema de potencia, y posee con un mecanismo basculante conducido por un sistema corona-cremallera para variar el ángulo de inclinación del disco desde los 40° hasta los 55°. La estructura inferior que sirve de soporte para la estructura superior. Un alimentador de tornillo sin fin de 2” de diámetro se emplea para alimentar de manera continua al disco. Por otra parte, hay dos rascadores para barrer las partículas adheridas a la superficie del disco y un dosificador para humedecer la mezcla al cual una bomba de 5 m de altura de presión y 13.3 L/min de caudal; y una sola tobera para entregar un caudal de 0.184 L/min con un ángulo de cobertura teórica de 60º.Ítem Texto completo enlazado Estudio de la influencia del porcentaje de arcilla en la calidad de las briquetas de hojas de caña de azúcar mediante ensayos físicos y térmicos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-04-08) Vicente Vargas, Jan Braulio; Assureira Espinoza, Estela de la GraciaEn el presente trabajo se muestran los resultados de la calificación en la calidad de briquetas de hojas de caña de azúcar (HCA) por medio de ensayos físicos y térmicos, para distintas formulaciones elaboradas, siendo la variable el porcentaje de arcilla en un rango de [0-15%]. En primer lugar se procedió a clasificar las HCA dentro de la biomasa, para de esta manera estimar sus características físico-químicas, con el fin de predecir su comportamiento como combustible en un proceso de conversión energética. Luego se identificaron las técnicas y procesos para la elaboración de densificados a baja presión, realizando una breve descripción de los densificados y los factores que intervienen en su proceso. Seguidamente se relaciona la densificación con el proceso de aglomeración, ya que en este se evalúan y se relacionan los enlaces formados por los aglutinantes (arcilla y fécula), con los resultados obtenidos en la caracterización de las distintas formulaciones. Además, se mencionan los ensayos de evaluación de briquetas, los cuales permiten evaluar la calidad de las briquetas elaboradas. En el desarrollo de la parte experimental, se realizó tanto una caracterización física y química de la HCA, lo que permitió establecer una serie de pre-tratamientos, los cuales consistían en la reducción granulométrica de la HCA y un proceso intermedio de lavado el cual permitió reducir los índices de álcalis de las HCA y evitar problemas operacionales como la corrosión, incrustaciones (fouling) y las escorias (slagging). Una vez finalizado los pre-tratamientos, se procedió a realizar las 4 formulaciones de briquetas, siendo la estructura la siguiente: 75% HCA y 25% aglutinante (arcilla y fécula), del cual se varió el porcentaje de arcilla en [0 – 5 – 10 – 15%]. Para ello se realizó el proceso de densificado a baja presión utilizando una briqueteadora manual con una presión de trabajo de 150 bares. Una vez obtenida la briqueta se realizó el secado de la misma durante 4 horas utilizando un horno eléctrico a 90ºC. Por último, se realizaron los ensayos de resistencia a la compresión, impacto, esponjamiento y de combustión. De los cuales se obtuvo como resultado final, un promedio de las características que presentaba cada formulación en los ensayos descritos. A medida que se incrementa el porcentaje de arcilla como aglutinante en la mezcla, la calidad de la briqueta disminuye, obteniéndose como resultado briquetas con menor calidad y resistencia.