Facultad de Ciencias e Ingeniería

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    Diseño de un quemador semi-industrial que opere con gas licuado de petróleo a nivel de Lima
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-02-10) Soto Jayo, Jasmine Yolanda; Rojas Chávez, Freddy Jesús
    La presente tesis tiene como objetivo desarrollar un prototipo de quemador semi-industrial que trabaje en un rango de potencias de 3,2 a 4,7 kW con bajas presiones de operación entre 28 y 60 mbar de gas licuado de petróleo y alto rendimiento térmico a nivel de la ciudad de Lima. Actualmente, se pueden encontrar quemadores semi-industriales que no especifican la potencia de operación ni su rendimiento térmico. Es importante mencionar que se suelen utilizar estos quemadores con la válvula de gas completamente abierta dejando a los usuarios expuestos a accidentes, ya que los tanques de gas almacenan combustible a 6 barg aproximadamente. Las bases para desarrollar el prototipo de quemador parten del supuesto de que, variando la geometría de los quemadores se puede obtener rendimiento térmico mayor a 50% operando a bajas presiones. Al existir otras investigaciones relacionadas con quemadores, los cuales revelaban que los parámetros influyentes en el rendimiento del quemador son la geometría del mezclador, la cantidad y ángulo de salida de los puertos de la cabeza del quemador, se decidió utilizar esta información para desarrollar un prototipo para obtener el rendimiento térmico deseado. Además, para evaluar el rendimiento se seguirá la metodología propuesta por las normas NCh927/1 y GB16410. Adicionalmente, se evaluarán las emisiones producidas por el quemador mediante la norma NCh927/1 y se compararán con alguno de los quemadores de línea base. Los resultados fueron favorables en cuanto a la obtención del rendimiento térmico, ya que se alcanzaron rendimientos iguales o mayores al esperado, además el quemador prototipo puede operar en un rango de potencias de 3,2 a 4,8 kW para GLP y Gas Natural a bajas presiones, como son 28 mbar y 23 mbar, respectivamente. Finalmente, se concluye que la modificación de la geometría del mezclador y de la cabeza del quemador tuvo un efecto positivo sobre el rendimiento térmico obtenido. El obtener un rango de potencias a bajas presiones hace posible la implementación de un regulador de presión a la salida del gas combustible para evitar que el usuario opere el quemador con la válvula completamente abierta.
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    Diseño de un sistema de propulsión para embarcaciones fluviales de 650 kg basado en gas licuado de petróleo (GLP)
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-11-11) Soto Herrera, Wagner Francisco
    El presente trabajo de tesis desarrolla el diseño y selección de equipos utilizados en un sistema de propulsión de una embarcación fluvial (peque peque) muy utilizado en la selva peruana funcionando a Gas licuado de petróleo. Se propone una embarcación con capacidad de 650 Kg. y utiliza un motor de 5.5 HP. El objetivos principal en la realización de esta tesis es proporcionar a los pobladores de la selva peruana, una alternativa de este tipo de embarcación, respaldado de un estudio ingenieril. Se realiza la selección del motor utilizando un método experimental y luego corroborándolo por un software de ingeniería naval; se realizó también la selección de la hélice utilizando un método experimental. Obtenido el motor se procede a seleccionar un kit de conversión a gas licuado de petróleo y finalmente teniendo todos estos detalles se calcularon las dimensiones de la estructura de la cola de propulsión utilizando métodos ingenieriles y sus respectivas verificaciones. Se realiza un presupuesto obteniendo un costo total de la cola de propulsión, incluyendo la conversión a GLP del motor, de $ 2,002.58, que es US$ 1,400.00 mas que un sistema de propulsión convencional a gasolina. Se concluye que el costo de inversión en el sistema de propulsión a GLP se recuperará con el bajo costo del combustible y se proyecta recuperarlo en tres años, además de la seguridad proporcionada, la larga duración de los equipos y cuidado del medio ambiente como resultada de la utilización de un combustible mas limpio.
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    Especificaciones técnicas de un taller de conversión de vehículos a GNV y GLP
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2011-06-13) Herrera Vera-Tudela, José Alejandro
    La descripción detallada de los procesos principales que se llevan a cabo en el taller de conversiones, tales como la recepción de vehículos, la evaluación de pre conversión, la conversión misma, la prueba de ruta y calibración, los planes de mantenimiento, reparaciones y seguridad, la facturación y la entrega de los vehículos terminados, disminuye el espacio a cometer errores por falta de conocimiento. El objetivo de lo mencionado anteriormente es dejar claro las funciones y los procedimientos que deben seguir cada una de las personas involucradas en el taller de conversiones implementado dentro de un taller automotriz ya existente. La determinación de las características del taller se llevó a cabo mediante el planteamiento de la capacidad operativa deseada del mismo durante los primeros meses de su funcionamiento. Considerando 40 conversiones para el primer mes de trabajo, se determinó que el espacio del piso de taller necesario para realizarlas es no menor a 430m2 dentro de un taller de más de 2700m2. Estos valores cumplen con la norma NTP 111.018 que enuncia las principales características con las que debe contar un taller de conversiones para ser certificado. Los trabajos a realizarse en cada zona de trabajo fueron especificados y éstas apropiadamente señalizadas para cumplir totalmente con la norma. Se definió cuales serán las tecnologías de los equipos a instalarse en los vehículos para los distintos tipos de conversiones disponibles. Asimismo se detalló una explicación técnica del funcionamiento de las herramientas y equipos que serán utilizados para la conversión y la evaluación de pre conversión de cada auto. Conociendo los equipos y herramientas requeridos, se determinó la necesidad de realizar instalaciones eléctricas adicionales a las existentes. La demanda de alimentación eléctrica de los equipos necesarios para realizar las conversiones, obliga a incluir en la inversión inicial el pago a un contratista para realizar cableados eléctricos e instalación de tableros adicionales necesarios para cubrir con la demanda del servicio (aproximadamente 36kW). Asimismo el uso de herramientas neumáticas obliga el contar con una compresora que alimente una línea de aire comprimido. El caudal necesario es de 20 l/s a una presión de 7 bares. La cantidad de mecánicos necesarios para el taller se define mediante el cálculo del número de horas operativas del taller mensuales y dividirla entre el número de horas efectivas necesarias para realizar una conversión. Se necesitan 3 equipos, de dos mecánicos cada uno, para lograr cumplir con la demanda de 40 conversiones mensuales. Adicionalmente un jefe de taller deberá llevar el control de las pruebas de ruta y las calibraciones realizadas. Un asesor de servicios capacitado apropiadamente para resolver cualquier tipo de duda sobre las conversiones se encargará de las recepciones y del cierre de las ordenes de trabajo facturables. El personal de logística y almacenes del taller será el mismo para la división de conversiones. Con una tasa de crecimiento de ventas de estimado de 3% mensual, se pudo proyectar el volumen de ventas para los próximos 5 años. Conociendo los datos de inversión inicial ($52.500,00) y la proyección de los ingresos y costos directos e indirectos, variables y fijos, según volumen de conversiones realizadas, se obtuvo márgenes positivos de flujo de caja que indican que la inversión sería recuperada durante el primer año de funcionamiento. Finalmente los valores del VPN y el TIR son de $2.536.074,00 y de 544% respectivamente, muestran una la alta rentabilidad al realizar del proyecto.