SOUZA, L. C. E. O. Estudo teórico-experimental de uma caldeira de queimador poroso recíproco aplicado ao biogás. 156 f. 2009. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-21T16:23:53Z
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Previous issue date: 2009-03-27 / The current Dissertation treats the theoretical and
experimental studies about a non-
conventional saturated steam boiler, in which a com
bustion technology is employed, the
“Filtration Combustion”, as basis for conception of
its burner construction design. This
combustion thermal system was studied by means of a
prototype, in laboratory scale,
specially developed for this research. It was prop
erly instrumented in order to make it
possible to monitor as well as the combustion proce
ss as the energy extraction in the
reaction zone. The objective of this investigation
is to verify the effects of the Biogas
obtained from the anaerobic digestion of the Green
Coconut Skin Liquid (GCSL), on the
boiler operation, concerning efficiency and polluta
nt emissions, as well as the reaction
stability. Biogas combustion is analyzed by numeri
cal model simulations, which take in
account the mass, energy (gas and solid phases) and
species conservation equations. The
model is structured with a flexible code in languag
e FORTRAN, which includes
equilibrium calculation performed through premixed
combustion simulation software, the
PREMIX, adapted to the combustion process and heat
transfer in porous medium. The
simulation allows the prediction of the temperature
distribution profiles along the burner
and the combustion products as function of two main
operation parameters, the
equivalence ratio and the air-fuel mixture flow vel
ocity. Simulation results are compared
with measurements in this analysis and some design
aspects of the "Porous Burner Boiler”
are discussed, which evidences its operational adva
ntages in comparison to the
conventional boilers, especially the high energy ex
traction efficiency and low carbon and
nitrogen oxides emission levels / A presente Dissertação de Mestrado trata do estudo
teórico-experimental de uma
caldeira de vapor saturado não-convencional, onde é
empregada uma tecnologia de
combustão, a “Combustão de Filtração”, como base pa
ra concepção do projeto construtivo
do seu queimador. Esse sistema térmico de combustã
o foi estudado através de um
protótipo especialmente desenvolvido para essa pesq
uisa, em escala de laboratório. O
protótipo foi instrumentado adequadamente, de forma
a possibilitar o monitoramento tanto
do processo de combustão como da extração de energi
a da zona de reação. O objetivo da
pesquisa foi verificar os efeitos do Biogás obtido
da digestão anaeróbia do líquido da casca
do coco verde (LCCV), sobre a operação da caldeira,
no que diz respeito à eficiência e às
emissões, como também, quanto à estabilidade de rea
ção. A combustão do biogás é
analisada com a ajuda de um modelo numérico de simu
lação, o qual é constituído das
equações de conservação da massa, da energia (nas f
ases gás e sólida) e das espécies. Esse
modelo é estruturado por um código flexível, em lin
guagem FORTRAN, que incorpora o
cálculo das composições de equilíbrio por meio de u
m programa de simulação de
combustão pré-misturada, o PREMIX, adaptado para pr
ocessos de combustão e de
transferência de calor em meio poroso. A simulação
permite predeterminar os perfis de
distribuição de temperatura ao longo do queimador e
os produtos de combustão em função
dos dois parâmetros principais de operação, a razão
de equivalência e a velocidade do
escoamento da mistura ar-combustível. Os resultado
s de simulação são confrontados com
os dados experimentais nessa análise, e são discuti
dos alguns aspectos de projeto da
“Caldeira de Queimador Poroso Recíproco”, que ressa
ltam suas vantagens operacionais em
relação às caldeiras convencionais, especialmente a
elevada eficiência de extração de
energia e os baixos níveis de emissões de óxidos de
carbono e nitrogênio
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/15904 |
| Date | 27 March 2009 |
| Creators | Souza, Luís Carlos Eduardo Oliveira de |
| Contributors | Carvalho, Clodoaldo de Oliveira, Barcellos, William Magalhães |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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