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Evaluación de la eficiencia energética y alternativas de mejora para solucionar y aprovechar las pérdidas de energía térmica del horno de rodillos #5 de la planta de cerámica Italia en Cúcuta, Norte de Santander
dc.contributor.advisor | Gutiérrez Espinisa, Jhon Édison | |
dc.contributor.advisor | Mendoza Pérez, Luis Daniel | |
dc.contributor.author | Jiménez Herrera, Juan Sebastián | |
dc.date.accessioned | 2024-05-06T16:16:11Z | |
dc.date.available | 2024-05-06T16:16:11Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/7171 | |
dc.description.abstract | En el siguiente estudio se presenta la evaluación de la eficiencia energética del Horno de Rodillos # 5 SACMI FMS 2600, para conocer su funcionamiento y cuantificar la cantidad real de energía térmica que el proceso está produciendo, así mismo detectar los puntos críticos de pérdidas de energía térmica en el horno y posibles focos de aprovechamiento de calor, con el objetivo de plantear alternativas de mejora que permitan optimizar la eficiencia energética tanto del horno como de la planta en general, con la proyección de generar un ahorro en el consumo de combustible, el cual es el mayor gasto energético de la empresa. Se midieron todos los parámetros necesarios para los cálculos con la ayuda de los técnicos operarios del horno, así mismo con datos suministrados por la empresa como: consumo de gas, cromatografía del gas, composición de los gases de combustión. Después de ejecutado el estudio se evidencia la baja eficiencia energética del horno de un 23,3 % comparada con el 75,5% que se registra en pérdidas de energía térmica. Se plantearon alternativas para mejorar la eficiencia energética y aprovechar la energía térmica que se pierde por las chimeneas, finalmente se calculó el posible ahorro energético. | spa |
dc.description.tableofcontents | Pág. Introducción 20 1. Problema 21 1.1Título 21 1.2 Planteamiento del problema 21 1.3 Formulación del problema 22 1.4 Justificación 22 1.4.1 Desde lo técnico. 22 1.4.2 Desde lo social 22 1.4.3 Desde lo económico. 22 1.5 Objetivos 22 1.5.1 General. 22 1.5.2 Específicos 22 1.6 Alcance 23 1.7 Limitación 23 1.8 Delimitaciones 23 1.8.1 Delimitación espacial. 23 1.8.2 Delimitación temporal. 23 2. Marco referencial 24 2.1 Antecedentes 24 2.2 Marco teórico 26 2.2.1 ¿Qué es la energía térmica? 26 2.2.2 Mecanismos de pérdidas de energía térmica 26 2.2.3 Principio de conservación de la energía. 29 2.2.4 Exergía. 30 2.2.5 Máquinas Industriales térmicas 31 2.2.6 Hornos de rodillos. 32 2.2.7 Tipos de hornos de rodillos 32 2.2.8 Mecanismos de pérdidas de calor en los hornos de rodillos. 34 2.2.9 Planta de producción cerámica. 35 2.2.10 Proceso de fabricación de la cerámica. 36 3. Diseño metodológico 46 3.1 Tipo de investigación 46 3.2 Fuentes de información 46 3.2.1 Fuentes primarias 46 3.2.2 Fuentes secundarias 46 3.3 Técnicas de recolección de datos 47 3.4 Análisis de datos 47 3.5 Población y muestra 47 3.5.1 Población. 47 3.5.2 Muestra. 47 3.6 Metodología 48 4. Cerámica Italia S.A 49 4.1 Misión 50 4.2 Visión 50 4.3 Propósito 50 4.4 Estructura organizacional 51 5. Horno de rodillos # 5 SACMI FMS 2600 52 5.1 Prehorno 53 5.2 Precalentamiento 53 5.3 Cocción 53 5.4 Enfriamiento directo 54 5.5 Enfriamiento indirecto 55 5.6 Enfriamiento final 55 5.7 Características del horno 56 5.8 Desplazamiento rodillos 58 5.9 Sistema de combustión 61 5.10 Gas natural 66 5.11 Quemadores 69 5.12 Aireación 72 5.12.1 Sistema de aspiración de humos. 73 5.12.2 Sistema de aire de combustión 76 5.12.3 Sistema de enfriamiento directo. 78 5.12.4 Sistema de enfriamiento indirecto 80 5.12.5 Soplado de aire en enfriamiento final. 82 5.12.6 Aspiración de aire caliente en enfriamiento final 84 5.13 Tablero eléctrico 88 5.14 Toma de temperatura en paredes y techo del horno 90 5.15 Producción de cerámica 94 5.15.1 Cálculo de metros teóricos del horno # 5 97 6. Informe de cumplimiento de trabajo 99 6.1 Objetivo específico 1. Realizar una evaluación de la eficiencia energética del horno 99 6.1.1 Calor útil 99 6.1.2 Pérdidas de calor por fugas. 100 6.1.3 Pérdidas en la chimenea de gases de refrigeración. 102 6.1.4 Pérdidas de energía térmica por enfriamiento. 105 6.1.5 Pérdidas por convección y radiación. 106 6.1.6 Pérdidas en la chimenea de gases de combustión 113 6.1.7 Balance de energía 114 6.2 Objetivo específico 2. Diagnóstico de los puntos críticos de pérdida de energía térmica. 116 6.2.1 Aislamiento. 117 6.2.2 Pérdidas de energía térmica en las chimeneas. 120 6.2.3 Fugas de gas. 123 6.2.4 Cámara termográfica 124 6.3 Objetivo específico 3. Alternativas para solucionar y aprovechar las pérdidas de energía térmica 128 6.3.1 Mejorar el aislamiento del horno. 129 6.3.2 Cogeneración eléctrica. 131 6.3.3 Precalentamiento del aire de combustión. 134 6.3.4 Calor residual en otro proceso de la planta. 136 6.3.5 Intercambiador de calor. 138 6.4 Análisis de ahorro energético 141 7. Conclusiones 143 8. Recomendaciones 144 9. Referencias bibliográficas 145 Anexos 147 | spa |
dc.format.extent | 156 páginas. ilustraciones. 6.968 KB | spa |
dc.format.mimetype | application/pdf | spa |
dc.language.iso | spa | spa |
dc.publisher | Universidad Francisco de Paula Santander | spa |
dc.rights | Derechos Reservados - Universidad Francisco de Paula Santander, 2022 | spa |
dc.source | https://catalogobiblioteca.ufps.edu.co/descargas/tesis/1121324.pdf | spa |
dc.title | Evaluación de la eficiencia energética y alternativas de mejora para solucionar y aprovechar las pérdidas de energía térmica del horno de rodillos #5 de la planta de cerámica Italia en Cúcuta, Norte de Santander | spa |
dc.type | Trabajo de grado - Pregrado | spa |
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dc.contributor.corporatename | Universidad Francisco de Paula Santander | spa |
dc.description.degreelevel | Pregrado | spa |
dc.description.degreename | Ingeniero(a) Mecánico(a) | spa |
dc.publisher.faculty | Facultad de Ingeniería | spa |
dc.publisher.place | San José de Cúcuta | spa |
dc.publisher.program | Ingeniería Mecánica | spa |
dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/openAccess | spa |
dc.rights.creativecommons | Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0) | spa |
dc.subject.lemb | Energía térmica | |
dc.subject.lemb | Combustible | |
dc.subject.lemb | Horno de rodillo | |
dc.subject.proposal | Eficiencia energética | spa |
dc.subject.proposal | Horno de rodillos | spa |
dc.subject.proposal | Energía térmica | spa |
dc.subject.proposal | Perdidas | spa |
dc.subject.proposal | Combustible | spa |
dc.type.coar | http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f | spa |
dc.type.content | Text | spa |
dc.type.driver | info:eu-repo/semantics/bachelorThesis | spa |
dc.type.redcol | https://purl.org/redcol/resource_type/TP | spa |
oaire.accessrights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | spa |
oaire.version | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | spa |
dc.type.version | info:eu-repo/semantics/publishedVersion | spa |
dc.contributor.jury | Vera Duarte, Luis Emilio | |
dc.contributor.jury | Moreno Gamboa, Faustino |
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AFG. Ingeniería Mecánica [180]