Modelado matemático para sistema de generación de energía térmica

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i5.15234

Palabras clave:

Modelado matemático; Energia térmica; Lecho vibro-fluidizado.

Resumen

Se implementó el sistema de generación de energía térmica basado en la quema de GLP para proporcionar energía térmica en sustitución de una caldera a base de combustión de aceite vegetal, con el fin de realizar el secado de productos agroquímicos como granulado dispersable en agua (WDG), mediante dos lechos vibro-fluidizados. Se desarrolló un modelo matemático, cuyo objetivo es predecir las temperaturas del proceso, principalmente la temperatura de la mezcla de aire a la entrada de los Secadores. Los cálculos del consumo de GLP para diferentes productos y condiciones de proceso también son un resultado importante de este trabajo, ya que es posible prever consumos y costos. El modelado puede predecir las condiciones del sistema para nuevos productos, permitiendo anticipar su estudio. Se utilizó MS Excel como software. Se utilizaron ecuaciones de la literatura para cálculos comparativos con los datos de diseño originales del proveedor. Se calcularon las temperaturas de llama adiabática, obteniendo un margen de error de 1.79%, las temperaturas del aire caliente en tuberías y las temperaturas de la mezcla de aire para los Secadores, las cuales se compararon con datos reales de operación, cuyos resultados de Cálculo arrojaron un margen de error. de 2,56% y 2,87% para el primer y segundo secador, respectivamente, lo que demuestra que el modelo es aplicable. Los resultados mostraron que el sistema basado en GLP es mejor en términos de rendimiento térmico y es un sistema automatizado e instrumentado, que proporciona un excelente control del proceso.

Citas

Alfa-Laval Aalborg®. (2015). Poder Calorífico Inferior. Petrópolis, RJ. http://www.alfalaval.com.br/

Bärmann A., Martin A., & Schneider O. (2017). A comparison of performance metrics for balancing the power consumption of trains in a railway network by slight timetable. adaptation In: Public Transport 9 (2017), p. 95-113 ISSN: 1613-7159. 10.1007/s12469-017-0160-4

Bird, R. B., Stewart, W. E., & Lightfoot, E.N. E. N. (2004). Fenômenos de transporte. Livros técnicos e científicos editora S.A.

Bizzo, W.A. (2003). EM 722 – Geração, distribuição e utilização de vapor. 30 de setembro de 2003. 128 p. Notas de aulas. Impresso. http://www.fem.unicamp.br/~em672/GERVAP0.pdf e https://www.fem.unicamp.br/~em672/GERVAP2.pdf

Bucek, E. U., Finzer, J. R. D., & Cavallaro, R. J. (2020) Mathematical Model for Determining the Coffee Leaf Area. American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences, 71, 11-19.

Cavallaro, R. J., Uber Bucek, E., & Finzer, J. R. D. (2020). Inativação enzimática de folhas de café para uso em bebidas. Research, Society and Development, 9, 1-17, http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i7.4598.

Çengel, Y. A., & Boles, M. A. (2007). Termodinâmica. (5º Ed.). McGraw-Hill Brasil.

Chein, F. (2019). Introdução aos modelos de regressão linear. Coleção Metodologias de Pesquisa. Enap Fundação Escola Nacional de Administração Pública. Cap 3.

Faria, I. D., et al. (2010). A utilização de Óleo Vegetal como Combustível - Aspectos legais, técnicos, econômicos, ambientais e tributários. Centro de Estudos da Consultoria do Senado. p 16-17.

Finzer, J. R. D., & Kieckbusch, T. G. (1989). Desenvolvimento de um Secador de leito vibro-jorrado. Campinas, SP: UNICAMP: p. 258.

Finzer, J. R. D., Menezes, E. A., & Limaverde, J. R. (1997). Drying coffee beans in vibrated trays dryer. Drying Technology. 15: 6-8, 1983–1994.

Finzer, J. R. D., Limaverde, J. R., Freitas, A. O., Limaverde Jr., J. R., & Sfredo, M. A. (2003). Drying of coffee berries in a vibrated tray dryer operated with solids recycle and single-stage. Journal of Food Process Engineering, 26: 2, 207–222.

Finzer, J. R. D., Sfredo, M. A., Sousa, G. D. B., & Limaverde, J. R. (2007). Dispersion coefficient of coffee berries in vibrated bed dryer. Journal of Food Engineering, , 79:3, 905–912.

Gasnet®. (2017). Seção - Temperatura adiabática de Chama. O site do gás natural: http://www.gasnet.com.br/gasnatural/combust_completo.asp

Lourenço, G. A., & Finzer, J. R. D. (2013). Secagem parcial de tomate-cereja em secador de bandejas vibradas com reciclo. Brazilian Journal of Food Technology (Online), 16, 334-345.

Lima, C. G. (2000). Modelos Lineares. Apostila LCE 5861-3. cap.7, 379 p.

Liquigás ®. (2017). D. S. A. Liquigás. http://www.liquigas.com.br/wps/portal.

Maciel Júnior, U. F., & Finzer, J.R.D. (2021). Secador contínuo em leito fluidizado de dispersivos solúveis. Brazilian Journal of Development, Curitiba. 7(4), 33967-33976. 10.34117/bjdv7n4-041

Maya, M., Atsuki, K., Kazuo, N., & Kiichi, N. (2018). Design trade-off between spatial resolution and power consumption in CMOS biosensor circuit based on millimeter-wave LC oscillator array. Japanese Journal of Applied Physics.

Menezes, E. A., Finzer, J. R .D., & Oliveira, D. L. (1998). A study of the drying performance of a vibrating tray dryer. Drying Technology, 16: 9-10, 1987–1998.

Nunes, F. H. B. ,& Carvalho, S. R. (2017). Análise de Eficiência Energética da Geração de Ar Quente para o Processo de Secagem de Granulados em Leito Fluidizado - Trabalho de Conclusão de Curso da Faculdade de Engenharia Mecânica da UFU - Uberlândia.

Rayburnners®. (2017). Sistemas de combustão industrial. http://www.rayburners.com.br/menu.htm

Ross, S. A., Westerfield, R. W., & Jordan, B. D. (2010). Princípios de administração financeira. Editora Atlas.

Sfrido, M. A., Finzer, J. R.D., & Limaverde, J. R. (2005). Heat and mass transfer in coffee fruits drying. Journal of Food Engineering, Oxford, 70, 15-25.

Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2007). Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química. LTC Editora.

Suave, S. (2017). Modernização do sistema de geração de energia térmica para Secador de leito vibro-fluidizado. Dissertação do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - Mestrado Profissional da Universidade de Uberaba (PPGEQ-MP/UNIUBE). 148 p.

Seung-Jun, S., Jungyub, W., Sudarsan, R., & Prita, M. (2018). Standard Data-Based Predictive Modeling for Power Consumption in Turning Machining, (in English), Sustainability Journal, Research Article p. 19.

Sulistio, H. (2017). Effect of Traffic Flow, Proportion of Motorcycle, Speed, Lane Width, and the Availabilities of Median and Shoulder on Motorcycle Accidents at Urban Roads in Indonesia., The Open Transportation Journal.

Publicado

16/05/2021

Cómo citar

SUAVE, S.; FINZER, J. R. D.; LIMA, E. A. P. Modelado matemático para sistema de generación de energía térmica. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 5, p. e57110515234, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i5.15234. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/15234. Acesso em: 6 jul. 2024.

Número

Sección

Ingenierías