Desarrollo de una herramienta para diagnóstico de combustión de gases con base en análisis de humos y composición del combustible
En este trabajo se plantea el desarrollo de una herramienta para el análisis de combustión de gases basada en la combustión de Ostwald. En el software se desarrolla un análisis teórico de la combustión para establecer un marco de referencia, seguidamente se realiza una aproximación del proceso real...
- Autores:
-
Martínez Vesga, Alberto Andrés
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2018
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
- Combustion gases
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En este trabajo se plantea el desarrollo de una herramienta para el análisis de combustión de gases basada en la combustión de Ostwald. En el software se desarrolla un análisis teórico de la combustión para establecer un marco de referencia, seguidamente se realiza una aproximación del proceso real y finalmente una presentación gráfica y numérica de los resultados obtenidos. Todos los nodos de programación de la herramienta se desarrollaron en el lenguaje de programación Python. Finalmente se presenta una validación de los resultados obtenidos, basándose en artículos e informes de diagnóstico de sistemas de combustión de gas desarrollados bajo diferentes metodologías. |
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Todos los nodos de programación de la herramienta se desarrollaron en el lenguaje de programación Python. Finalmente se presenta una validación de los resultados obtenidos, basándose en artículos e informes de diagnóstico de sistemas de combustión de gas desarrollados bajo diferentes metodologías.INTRODUCCIÓN 1 1. MARCO TEÓRICO 3 1.1. CONCEPTOS BÁSICOS DE LA COMBUSTIÓN 3 1.1.1. PROPIEDADES DE LOS COMBUSTIBLES 5 1.1.1.1. COMPOSICIÓN 5 1.1.1.2. PODER CALORÍFICO 6 1.1.1.3. VISCOSIDAD 6 1.1.1.4. DENSIDAD 6 1.1.1.5. LÍMITE DE INFLAMABILIDAD 7 1.1.1.6. PUNTO DE INFLAMACIÓN O TEMPERATURA DE IGNICIÓN 7 1.1.1.7. TEMPERATURA DE COMBUSTIÓN 7 1.1.1.8. CONTENIDO DE AZUFRE 8 1.1.2. TIPOS DE COMBUSTIÓN 8 1.1.2.1. COMBUSTIÓN COMPLETA 8 1.1.2.2. COMBUSTIÓN INCOMPLETA 8 1.1.2.3. COMBUSTIÓN TEÓRICA O ESTEUIOMETÉTRICA 8 1.1.2.4. COMBUSTIÓN CON EXCESO DE AIRE 8 1.1.2.5. COMBUSTIÓN CON DEFECTO DE AIRE 9 1.2. ANÁLISIS DE LA COMBUSTIÓN 9 1.2.1. MEZCLA DE GASES 9 1.2.1.1. COMPOSICIÓN FRACCIONAL 9 1.2.2. COMBUSTIÓN COMPLETA 10 1.2.3. COMBUSTIÓN INCOMPLETA 11 1.2.3.1. COMBUSTIÓN DE OSTWALD 11 1.2.3.1.1. DIAGRAMA DE GREBBEL 12 1.2.3.1.2. DIAGRAMA DE OSTWALD 13 1.3. TERMOQUÍMICA 14 1.3.1. ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN Y ENTALPÍA DE FORMACIÓN 15 1.3.2. CALOR DE REACCIÓN 15 1.4. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN DE ALTO NIVEL 16 1.5. PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS 17 1.5.1. CLASES 17 1.5.2. FUNCIONES 17 1.5.3. VARIABLES 17 2. JUSTIFICACIÓN 18 3. OBJETIVOS 19 3.1. OBJETIVO GENERAL 19 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 19 4. METODOLOGÍA 20 4.1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 20 4.2. DESARROLLO DEL ALGORITMO 20 4.3. DESARROLLO DE LA INTERFAZ DE USUARIO 21 4.4. VALIDACIÓN DE LA HERRAMIENTA 21 4.5. COMPILACIÓN DEL SOFTWARE 21 5. DESARROLLO DE LOS ALGORITMOS 22 5.1. LIBRERÍAS A UTILIZAR 25 5.2. LECTURA DE LOS DATOS 26 5.2.1. COMPOSICIÓN DEL GAS 26 5.2.2. COMPOSICIÓN DE LOS HUMOS SECOS 26 5.2.3. TEMPERATURA 26 5.2.4. NUMERO DE LÍNEAS DE CO Y E CONSTANTE 27 5.3. COMBUSTIÓN ESTEQUIOMÉTRICA 27 5.3.1. VARIABLES CALCULADAS 27 5.4. COMBUSTIÓN DE OSTWALD 29 5.4.1. VARIABLES CALCULADAS 29 5.4.2. DIAGRAMA DE OSTWALD 31 5.5. CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ GRÁFICA 31 6. VALIDACIÓN DE LA HERRAMIENTA 36 6.1. ANÁLISIS DE COMBUSTIÓN DE LA CALDERA DEL LABORATORIO DE PLANTA PILOTO UNAB 36 6.2. ANÁLISIS DE COMBUSTIÓN HORNO DE GALVANIZADO. 38 6.3. ANÁLISIS DE COMBUSTIÓN DE UNA CENTRAL TERMICA A GAS DE CICLO SIMPLE 40 6.4. ANÁLISIS COMBUSTIÓN DEL PROPANO 41 6.5. ANÁLISIS DE COMBUSTION DE GAS EN UNA SALA DE CALDERAS .43 7. COMPILACIÓN DE LA HERRAMIENTA 45 8. CONCLUSIONES 46 9. RECOMENDACIONES 47 10. BIBLIOGRAFÍA 48 11. ANEXOS 49PregradoIn this work, the development of a tool for the analysis of gas combustion based on the Ostwald combustion is proposed. In the software a theoretical analysis of combustion is developed to establish a frame of reference, then an approximation of the real process is carried out and finally a graphical and numerical presentation of the results obtained. All the tool's programming nodes were developed in the Python programming language. Finally, a validation of the results obtained is presented, based on articles and diagnostic reports of gas combustion systems developed under different methodologies.Modalidad Presencialapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaDesarrollo de una herramienta para diagnóstico de combustión de gases con base en análisis de humos y composición del combustibleDevelopment of a tool for gas combustion diagnosis based on smoke analysis and fuel compositionIngeniero en EnergíaBucaramanga (Colombia)UNAB Campus BucaramangaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPCombustion gasesEnergy engineeringInvestigationsNew technologiesOstwaldUnburnedIndustrial processesGases de combustiónIngeniería en energíaInvestigacionesNuevas tecnologíasOstwaldInquemadosProcesos industrialesMartínez Vesga, Alberto Andrés (2018). Desarrollo de una herramienta para diagnóstico de combustión de gases con base en análisis de humos y composición del combustible. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABM. Muñoz Dominguez y A. J. Rovira De Antonio, Máquinas Térmicas, UNED- Universidad Nacional de Educación a Distancia, 2014.Y. A. Çengel y M. A. Boles, Termodinámica, McGraw Hill, 2012.E. Brizuela y S. D. Romano, Combustión, Universidad de Buenos Aires, 2003.L. J. Aguilar, Fundamentos de Programación: Algoritmos, estructuras de datos y objetos, McGraw Hill, 2008.E. Brizuela, «A Novel Presentation of Ostwald's Combustion,» Journal of the International Flame Research Foundation, p. 7, 2015.M. D. P. Morales Ortiz, M. C. Juárez Castelló y M. M. Ruiz de Adana Santiago, «Programa Didactico para Analizar el Rendimiento de la Combustión en Salas de Calderas. Combustión V1.0.,» p. 8, 1999.A. A. Amell A., E. Gil B. y R. D. Maya B., «Herramienta para el Uso Eficiente del Gas: Diagramas de Combustión».P. Fernández Díez, «Combustión,» de Termodinámica técnica, Santander.K. K. Kuo, Principles of Combustion, John Wiley & Sons, Inc., 2005.T. Gaddis, Starting Out With Python, PEARSON, 2012.Promigas S.A. E.S.P., «Promigas, información operacional: composición del gas vigente,» [En línea]. Available:http://www.promigas.com/Es/BEO/Paginas/ComposicionGasVigente.aspx. [Último acceso: 26 Septiembre 2018].Gas Natural Fenosa, «Gas natural: ¿qué es?,» [En línea]. Available:http://www.gasnaturalfenosa.com.co/co/comercio/el+gas+natural/129710255 3412/que+es.html. [Último acceso: 8 Mayo 2018].The Glade Project, «Glade - A User Interface Designer,» [En línea]. Available: https://glade.gnome.org/. 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