Facultad de Ciencias e Ingeniería
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Ítem Texto completo enlazado 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 JesúsLa 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.Ítem Texto completo enlazado Diseño y evaluación experimental de mezcladores aire-gas combustible para un quemador de premezcla doméstico de 1.7 KW(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2019-04-23) Álvarez Olivares, José Alexis; Rojas Chávez, Freddy JesúsEl trabajo desarrollado presenta el diseño energético y la evaluación experimental de once mezcladores de aire-gas combustible para un quemador de premezcla doméstico de 1,7 kW, usando gas natural o gas licuado de petróleo (GLP) como combustible. Se busca contribuir con una investigación centrada en los diferentes modelos que puede poseer un mezclador para quemadores de pre-mezcla con gas inductor en una cocina a gas, así como en los efectos que pueden generarse debido a las disimilitudes en sus diseños. Para lo cual se realizaron ensayos con los mezcladores propuestos en un módulo de pruebas, siguiendo lo establecido por la norma técnica chilena NCh927/1, variando la distancia entre el inyector y el mezclador, así como la correspondiente a la hornilla del quemador respecto al recipiente de pruebas (olla con agua). Por lo tanto, la elaboración del presente trabajo se fundamenta en su aporte experimental al reconocimiento de las consecuencias que diversos cambios en las características de los mezcladores pueden provocar, centrándose solo en el rendimiento térmico y las emisiones de monóxido de carbono (CO) como producto de la combustión exenta de aire y vapor de agua (combustión neutra), denominado como monóxido de carbono neutro (CO)N. Para esto se requirió reconocer cuáles son las condiciones de trabajo en las que las cocinas domésticas suelen operar en Lima, así como las características físico-químicas de los combustibles a utilizar, lo que permitió determinar las dimensiones de los mezcladores. Posteriormente, se prosiguió con la fabricación de los mezcladores planteados. De este modo, como resultado, se obtuvieron once diferentes modelos de mezcladores; siendo cinco de ellos diseñados para su uso solo con gas licuado de petróleo, otros cinco solo para gas natural y el último para ambos gases combustibles. Finalmente, se prosiguió con las pruebas experimentales correspondientes, cuyos resultados permitieron la elaboración de los respectivos gráficos para los diferentes mezcladores propuestos, permitiendo evaluar las condiciones que ofrecen los mejores resultados, para luego compararlos con los límites establecidos por la norma NCh927/1. Según lo observado, un aspecto influyente en el arrastre de aire es la distancia que existe entre el inyector y el mezclador; de manera que al alejar el inyector, la cantidad de aire en la mezcla se incrementó; permitiendo una reducción del porcentaje de monóxido de carbono neutro (CO)N. Además, se tiene que los mezcladores desarrollados para gas natural permiten obtener mayores rendimientos térmicos y menores valores de monóxido de carbono neutro, a comparación de los fabricados para gas licuado de petróleo, cumpliendo con los límites establecidos por la norma NCh927/1 en algunos casos. De tal forma que el mezclador GN-5 es el único que permite cumplir los requerimientos de rendimiento y emisiones.