Análisis y solución numérica de la proporción y variación de aire secundario en una cámara de combustión de bagazo

• Quispe Chanampa, Carlos ^[1] ; Saavedra García, Rafael ^[1] ; Rispoli, Franco ^[2]
  1. [1] Universidad de Piura

     Universidad de Piura

     Piura, Perú

     
  2. [2] Università de Roma La Sapienza

     Università de Roma La Sapienza

     Roma Capitale, Italia

     
• Localización: Ingenius: Revista de Ciencia y Tecnología, ISSN 1390-650X, ISSN-e 1390-860X, Nº. 12, 2014 (Ejemplar dedicado a: julio / diciembre), págs. 35-39
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Analysis and numerical solution of the proportion and variation of secondary air in a bagasse combustion chamber
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• Resumen
  • español

    En este artículo, se estudiará el comportamiento tridimensional de la combustión del bagazo al interior de la cámara de una hornilla panelera, con el objetivo de mejorar la eficiencia de combustión, reducir costos de producción y asegurar su autosuficiencia energética. El procedimiento consistió en aplicar, en primer lugar, un modelo matemático implementado en MATLAB® para simular la combustión en fase sólida del bagazo, el cual forma un lecho sobre una parrilla. Como resultado de esta simulación se obtiene la composición de un combustible gaseoso cuya combustión se simula en el programa comercial ANSYS FLUENT®, utilizando la geometría de la cámara de combustión de una hornilla panelera ubicada en la sierra de Piura-Perú. Se estudiaron tres casos de relaciones aire primario-secundario de 70-30%, 60-40% y 50-50%, así como el efecto de introducir aire secundario en dos modos: solo por tubos y por tubos así como por la puerta de alimentación del bagazo. De los resultados obtenidos se concluye que con el ingreso de aire secundario solo por tubos y en una proporción del 50% del aire total, se consigue una mayor temperatura promedio de los gases de combustión a la salida de la cámara llegando a superar los 1500 K.

  • English

    This research will study the three-dimensional behavior of bagasse combustion within the combustion chamber of a production module of organic sugar, with the aim of improve the combustion efficiency, reduce production costs and ensure its energy selfsufficiency. The procedure consisted, firstly, of a simulation of the combustion of bed of solid fuel, bagasse, on a grate, with a mathematical model implemented in MATLAB® giving as a result the composition of a gaseous fuel. Secondly, the combustion of the resulting gaseous fuel was simulated with the commercial software ANSYS FLUENT® using the geometry of the combustion chamber of a production module of organic sugar located in the highlands of PiuraPeru. Three cases of primary-secondary air ratio were studied: 70-30%, 60-40% and 50-50% as well as the effect of the addition of secondary air in two ways: through tubes and, the second way, through tubes plus through the door for feeding bagasse. From the results, it is concluded that the greatest average temperature of the combustion products at the outlet of the chamber is obtained by the addition of secondary air by tubes in a proportion of 50% of total air admitted; temperatures higher than 1500 K are reached.