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Campo DC Valor Lengua/Idioma
dc.contributor.advisorLeón Cueva, Wilson Patricio-
dc.contributor.authorTorres Loor, Kenneth Ariel-
dc.contributor.authorSancen Navarrete, Dalemberg Benjamín-
dc.date.accessioned2023-12-15T21:07:28Z-
dc.date.available2023-12-15T21:07:28Z-
dc.date.issued2023-12-
dc.identifier.citationTorres Loor, K. A., Sancen Navarrete, D. B., (2023) Diseño de torre de humidificación de tiro mecánico forzado mediante la simulación en software libre para determinar parámetros del proceso. (trabajo de titulación). UTMACH, Facultad de Ciencias Químicas y de la Salud, Machala, Ecuador. 115 p.es_ES
dc.identifier.urihttp://repositorio.utmachala.edu.ec/handle/48000/22338-
dc.descriptionEn este trabajo, se buscó identificar las variables fundamentales en un proceso de torre de humidificación de tiro mecánico forzado y diseñarla a escala de laboratorio. Para lograrlo, se empleó la simulación mediante el software DWSIM con el fin de determinar los parámetros de operación necesarios para dimensionar la torre con ayuda del programa QCAD. Las características de los fluidos de trabajo son cruciales en este contexto, lo que motivó la realización de mediciones clave para ambos fluidos. En el caso del agua, procedente de la torre de destilación del laboratorio de Operaciones Unitarias de la Universidad Técnica de Machala, se registró una temperatura de 37 °C mediante un termómetro de mercurio. Además, se determinó el caudal de agua, que se fijó en 0.0476 litros por segundo al medir el tiempo necesario para llenar una cubeta de 20 litros. En cuanto al aire utilizado, este era de origen atmosférico y se encontraba a una temperatura de 22 °C. Estas mediciones proporcionaron datos fundamentales para el desarrollo y la simulación del proceso en la torre de humidificación. La simulación del fenómeno de humidificación de la torre se desarrolló en el software DWSIM, en el cual se evalúan diferentes modelos como NRTL, Wilson, UNIQUAC y Peng-Robinson para determinar cuál es el más idóneo para esta simulación. Dadas las condiciones operativas en las que la principal interacción entre el agua y el aire es la transferencia de calor con una mínima evaporación de agua, se concluyó que el modelo de Peng-Robinson es la elección óptima debido a su simplicidad y capacidad para representar sistemas binarios como el agua y el aire. Por el lado del diseño, las medidas necesarias para poder realizar el plano en el programa QCAD se determinaron analíticamente utilizando los datos obtenidos de la simulación del proceso de humidificación. En cuanto a los resultados de la simulación, se centró en la cantidad de calor intercambiado entre el aire y el agua. Se determinó que el agua pierde 0.475352 kW de calor durante el proceso, mientras que el aire experimentó un aumento de temperatura hasta llegar a los 27.3226 °C después de recibir el calor. Con el valor del calor intercambiado se determinó los siguientes valores para el diseño: potencia de ventilador de 0,25 hp, potencia de bomba de 0.5 hp, altura de torre de 1.60m, altura de empaquetamiento de 1.28 m y área transversal de 0.25 m2. La precisión al ingresar datos es crítica en la simulación de una torre de humidificación de tiro mecánico. El modelo de Peng-Robinson se destaca por su eficacia en la representación de las interacciones agua-aire en la transferencia de calor, lo que garantiza resultados confiables. Además, el software QCAD se revela como una herramienta valiosa al permitir la creación de planos detallados, respaldando la propuesta de construcción exitosa de la torre a escala de laboratorio. Se espera que planos resultantes puedan servir para una futura construcción de una torre de humidificación de tiro mecánico forzado en el laboratorio de Operaciones Unitarias.es_ES
dc.description.abstractIn this work, the aim was to identify the fundamental variables in a forced-draft mechanical draft humidification tower process and design it on a laboratory scale. To achieve this, simulation was conducted using the DWSIM software to determine the necessary operating parameters for sizing the tower with the assistance of the QCAD program. The characteristics of the working fluids are crucial in this context, which motivated the measurement of key parameters for both fluids. For the water, which came from the distillation tower in the Unit Operations laboratory at the Technical University of Machala, a temperature of 37°C was recorded using a mercury thermometer. Furthermore, the water flow rate was determined, fixed at 0.0476 liters per second by measuring the time required to fill a 20-liter bucket. As for the air used, it was of atmospheric origin and was at a temperature of 22°C. These measurements provided fundamental data for the development and simulation of the humidification process in the tower. The simulation of the tower's humidification phenomenon was carried out in the DWSIM software, evaluating different models such as NRTL, Wilson, UNIQUAC, and Peng-Robinson to determine which one was most suitable for this simulation. Given the operational conditions in which the primary interaction between water and air is heat transfer with minimal water evaporation, it was concluded that the Peng-Robinson model is the optimal choice due to its simplicity and ability to represent binary systems like water and air. On the design side, the necessary measurements to create the plan in the QCAD program were determined analytically using the data obtained from the humidification process simulation. Regarding the simulation results, the focus was on the amount of heat exchanged between air and water. It was determined that water loses 0.475352 kW of heat during the process, while the air's temperature increased to 27.3226°C after receiving the heat. With the value of heat exchanged, the following design parameters were determined: fan power of 0.25 hp, pump power of 0.5 hp, tower height of 1.60 meters, packing height of 1.28 meters, and cross-sectional area of 0.25 square meters. Data accuracy is critical in the simulation of a forced-draft mechanical draft humidification tower. The Peng-Robinson model stands out for its effectiveness in representing water-air interactions in heat transfer, ensuring reliable results. Additionally, the QCAD software proves to be a valuable tool for creating detailed plans, supporting the successful construction proposal of the laboratory-scale tower. It is expected that the resulting plans can be used for the future construction of a forced-draft mechanical draft humidification tower in the Unit Operations laboratory.es_ES
dc.format.extent115 p.es_ES
dc.language.isoeses_ES
dc.publisherMachala: Universidad Técnica de Machalaes_ES
dc.rightsopenAccesses_ES
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/ec/es_ES
dc.subjectHUMIDIFICACIONes_ES
dc.subjectSIMULACIONes_ES
dc.subjectDISEÑOes_ES
dc.subjectTORRE DE HUMIDIFICACION DE TIRO MECANICO FORZADOes_ES
dc.titleDiseño de torre de humidificación de tiro mecánico forzado mediante la simulación en software libre para determinar parámetros del proceso.es_ES
dc.typeTrabajo Titulaciónes_ES
dc.emailkennetmessi10@hotmail.comes_ES
dc.emaildalemberg00sn@gmail.comes_ES
dc.cedula0706424439es_ES
dc.cedula0706469152es_ES
dc.utmachtitulacion.titulacionTrabajo experimentales_ES
dc.utmachbibliotecario.bibliotecarioBarreto Dixaes_ES
dc.utmachproceso.procesoPGRD-161023 (2023-1)es_ES
Aparece en las colecciones: Trabajo de Titulación Ingeniería Química

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