El objetivo general del presente trabajo de título es desarrollar una antorcha multifuncional para la destrucción de metano y aprovechamiento de la energía térmica generada, como alternativa a las actuales que solo destruyen metano. Dentro de los objetivos específicos se considera diseñar de manera básica el combustor, recuperador de calor y el control de la antorcha.
El metano actúa igual que 21 veces el CO₂ en el efecto invernadero. Una tonelada de metano quemado CH₄ produce 2,75 toneladas de dióxido de carbono CO₂, por lo tanto se reduce el im-pacto en el efecto invernadero en 18,25 toneladas de CO₂.
El diseño de la antorcha se realizó utilizando técnicas clásicas de combustión y transferencia de calor, poniendo especial énfasis en la transferencia de calor por radiación. Se definió una zona de destrucción del metano y una zona de recuperación de calor de manera de facilitar el cálculo térmico y fluidodinámico. El cálculo estructural se basó en la norma chilena para diseño sísmico de estructuras NCh 2369.Of2003, en la norma chilena para la acción del viento sobre construc-ciones NCh 432.Of71 y en la norma ASME para chimeneas industriales STS-1-2000. Se realizó también una comparación económica respecto a una antorcha de similares características.
El resultado final fue una antorcha con recuperación de 250 kW térmicos, un 40% más económica que la referencia internacional y además por efectos de su operación se logra recuperar el capital invertido al segundo año.
Se concluye que la antorcha prototipo desarrollada se presenta como una atractiva alternativa a inversionistas del área de rellenos sanitarios o biodigestores, ya que además de tener un costo menor a la antorcha típicamente usada, agrega el valor de recuperar la energía de los gases de combustión a través de un novedoso sistema de recuperación variable.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103841 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Silva Rey, Sebastián Matías |
| Contributors | Núñez Lazo, Leonel, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería Mecánica, Corvalán Paiva, Roberto, Valencia Musalem, Álvaro |
| Publisher | Universidad de Chile, CyberDocs |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Silva Rey, Sebastián Matías |
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