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Código: 03-002

Lugar: Sala de Grados - A

Día: 2019-07-11

Hora: 10:00  h.

Área: 03-3 Ingeniería de Producto, Procesos y Diseño Industrial

Filiación: (1) UPV/EHU

Ponente: XABIER SUKUNZA PÉREZ
Autor: SUKUNZA PÉREZ, XABIER (1); Aguado Zarraga, Roberto (1)


Título:
MODELADO DE UN INTERCAMBIADOR DE CALOR PARA PLANTA PILOTO DE LECHO EN SURTIDOR
Tittle:
MODELLING OF A HEAT EXCHANGER FOR A SPOUTED BED BASED PILOT PLANT


Resumen:

Aunque la tecnología de lecho en surtidor fue inicialmente desarrollada para el secado de materiales granulares, ha sido utilizada para procesos térmicos como la pirólisis, combustión, gasificación y secado de suspensiones. Las temperaturas y caudales utilizados en estos procesos varían en un amplio rango, por tanto este trabajo tiene como objetivo diseñar y modelar un intercambiador de calor para la adaptación de un quemador de gas en una planta piloto spouted bed. El diseño comienza con la estimación de la temperatura de los gases de combustión en el quemador, la cual ha sido validada. Este valor ha sido utilizado junto con la presión máxima para la elección del material y parámetros de diseño. Considerando las condiciones de operación de todas las aplicaciones se ha estimado el área máximo de intercambio para el máximo requerimiento energético, 800 Nm3/h y 450 ºC, logrando así las dimensiones del intercambiador. El modelo dinámico implica el cálculo del coeficiente global de transferencia de calor y la pérdida de carga. Así, el modelo ha sido utilizado para la simulación de diferentes combustibles, caudales de aire y áreas de intercambio para garantizar que cualquier aplicación puede llevarse a cabo en la planta piloto.

Abstract:

Although the spouted bed technology was first developed for drying of granulate solids, it has been used for thermal processes such as pyrolysis, gasification, combustion and drying of suspensions. The temperature and air flow rates of these processes vary in a wide range. Thus, the present work aims designing and modelling a versatile heat exchanger for the implementation of a gas burner into a multi-purpose spouted bed technology based pilot plant. Design procedure begins with the estimation of the temperature of the combustion gases in the burner, which has been validated by means of literature references. This value is used together with maximum pressure for material selection and design parameters. Considering the operation conditions for all the applications, the exchange area for heat transfer has been established for maximum energy requirement, 800 Nm3/h and 450 ºC, which gives the dimensions of the heat exchanger. The dynamic model involves the estimation of the overall heat transfer coefficient and pressure drop. Thus, the model has been used for simulating different fuels, air flow rates and heat exchange areas in order to assess that any application considered can be carried out in the pilot plant.