General

El objetivo general de este proyecto es desarrollar un guión experimental que permite analizar el proceso de intercambio de calor en un módulo de los que integran el llamado “Túnel de calor”, considerando y controlando la variación de parámetros como temperaturas de gases de combustión, de agua y flujos mágicos, utilizando como fuente de calor la combustión de Diésel, además de analizar las pérdidas de calor en el equipo por los mecanismo de radiación y convección.

Midiendo inicialmente de forma puntual los parámetros del aire para la combustión (humedad relativa y temperatura de entrada) para realizar la práctica experimental, se determinan los balances de masa y energía de forma modular o global, es decir, incluyendo el proceso de combustión o no, para mejorar la capacidad de análisis del alumno, los contenidos disciplinarios, las metodologías e incrementar los recursos didácticos en infraestructura del laboratorio de la carrera de ingeniería química de la FES Zaragoza.

Mejorar la calidad educativa en las materias de los módulos de cuarto y sexto semestre incluyendo el laboratorio y taller de proyectos de la carrera de ingeniería química de la FES Zaragoza, fomentando la vinculación teórico práctica mediante el desarrollo de nuevas actividades de laboratorio, la elaboración y publicación del manual de operación, impartición de cursos a alumnos. Y sentar las bases para el apoyo a materias como Termodinámica, Ingeniería de Servicios e Ingeniería de Procesos.

Objetivos específicos

1. Modelar teóricamente los balances de masa y energía en los módulos de combustión y de transferencia de calor.
2. Diseñar termo hidráulicamente el intercambiador de calor en función del espacio disponible y propiedades termodinámica de los gases de combustión iniciando con una configuración 1-1 con tubos y coraza (la coraza está delimitada por el área transversal del túnel de calor), adicionalmente realizar la configuración 2-1 (2 pasos por tubo y uno por coraza).
3. Diseñar mecánicamente (estructura, soldadura, resistencia de materiales) y por parte del fabricante.
4. Analizar la propuesta de diseño mecánico propuesta y aprobar para realizar los planos del equipo de intercambio de calor por parte del fabricante.
5. Construir el link el equipo de intercambio de calor, para su posterior análisis de combustión.
6. Realizar pruebas de fugas de fluido interno del intercambiador de calor.
7. Diseñar y desarrollar protocolos de actividades prácticas que incluyen la parte de balance de masa y energía.
8. Realizar pruebas de arranque de los equipos para pruebas de fugas.
9. Añadir aislantes térmicos a la ventana del intercambiador de calor.
10. Determinar los parámetros térmicos de presión y temperatura adecuados para retroalimentar el guión experimental y proponer cuáles serán los rangos de operación manejados en las actividades prácticas hechas por el alumno (considerando el factor seguridad).
11. Determinar las pérdidas de transferencia de calor en el sistema de forma global o modular.
12. Elaborar y editar manuales de procedimientos, de módulos y procesos utilizados en las actividades experimentales propuestas.