Diseño de un Sistema de Alimentación de Gas Natural Licuado para Equipos Mineros Mixtos GNL – Diesel

El Gas Natural Licuado es utilizado para abastecer la demanda energética en todo el mundo. Este combustible ha sido estudiado no solo como generador de energía, sino como posible reemplazo de otros en la automoción, lo que permitiría disminuir emisiones y costos en combustible. La implementación de motores mixtos implica toda una cadena relacionada con el GNL, desde su producción, transporte y aplicación. El presente proyecto se desarrollaría en una mina al norte de Colombia, donde se obtendría el GNL mediante importación o mediante la construcción de una planta de licuefacción. Esto implica no sólo un estudio de los sistemas de conversión de los motores, sino de toda la cadena, la cual se encuentra fuera de los alcances de este proyecto. En dicha cadena, este proyecto se centra en el diseño del sistema de alimentación de GNL para un bulldozer, el método de diseño puede ser replicado para otros equipos teniendo en cuenta las restricciones de cada uno. El objetivo es garantizar la autonomía del equipo manteniendo un rendimiento equivalente al del motor Diésel. Para determinar el consumo de GNL se analizó el ciclo de operación del bulldozer, estudiando los puntos en los que es factible reemplazar el Diesel. El sistema de alimentación consta de un tanque altamente aislado, el cual almacena GNL a temperaturas criogénicas, fue diseñado bajo los estándares ASME Boiler and Pressure Vessels y SAE Practices for LNG Powered Heavy-Duty Trucks, y fue verificado mediante simulaciones. Un intercambiador de calor vaporiza el GNL empleando el refrigerante del motor como fluido caliente. Una válvula de cierre automático permite que el GNL fluya hacia al motor cuando se requiera y un regulador controla su presión. Estudios realizados por Caterpillar, demuestran 30% de ahorro en costos de combustible en camiones mineros que emplean esta tecnología, lo cual hace llamativo el estudio a profundidad de este proyecto y de toda la cadena que lo involucra.

• Autores: Guzmán Ceballos, Luis Alfonso; Pallares Ávila, Paola Milena; Salazar Clavijo, Camilo Andrés
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad del Norte
• Repositorio: Repositorio Uninorte
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:manglar.uninorte.edu.co:10584/8891
• Acceso en línea: http://hdl.handle.net/10584/8891
• Palabra clave: Alimentation system, diesel, dual engines, liquefied natural gas.; Diésel, gas natural licuado, motores mixtos, sistema de alimentación
• License: Universidad del Norte