Optimización de una caldera de recuperación a partir de gases de escape de un motor de combustión interna
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Date
2020-09-17
Authors
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Publisher
Universidad Católica de Santa María
Abstract
En los últimos años, en el Perú se ha intensificado el consumo de gas natural impulsando
proyectos con cogeneración. Provocando así el aumento para implementar calderas de
recuperación de gases de escape (HRSG). En este trabajo, se evaluó a través de una simulación
las propiedades de los gases de un motor y también las del agua. El sistema planteado para el
trabajo es de un solo nivel de presión con circulación natural y tubos dispuestos verticalmente.
La simulación numérica fue realizada mediante el software Matlab 2017, en el cual se evaluó
las propiedades de transferencia de calor y cómo estas afectan a otros parámetros tales como:
flujo másico, caídas de presión, área de transferencia de calor para diferentes configuraciones
geométricas y variables de entrada. El propósito de la simulación es encontrar la solución óptima
para lo cual se utilizó un algoritmo genético. Este algoritmo evalúa una función termoeconómica
como su objetivo en donde la parte económica de la función considera el costo capital del equipo
y la parte térmica los costos asociados a las irreversibilidades térmicas
Como resultado de la ejecución del algoritmo genético se obtuvo una reducción del costo
capital del equipo [52.69%] sin embargo se registró un incremento de la función termodinámica
[1.07%] y una reducción de la eficiencia exergética del sistema [3.14%]. Además, la caída de
presión del vapor se reduce [23.18%] y en cuanto al valor de caída de presión del gas se
incrementa en [53.84%].
Description
Keywords
Simulación numérica, Algoritmo genético, Transferencia de calor, Función termoeconómica