Banca de QUALIFICAÇÃO: MARIA ANGELICA GONZALEZ CARMONA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
ESTUDIANTE: MARIA ANGELICA GONZALEZ CARMONA
FECHA: 30/06/2022
LOCAL: Remoto
TÍTULO:

Modelo de funcionamento de uma enfriadora de absorção com NH₃/LiNO₃ con trocadores de calor  de placas

CONTRASEÑAS:

Modelado, enfriadoras de Absorción, pequeña potencia, simple efecto, amoniaco/nitrato de litio, intercambiadores de calor de placas; micro-trigeneración.

PÁGINAS: 127
GRAN ÁREA: Engenharias
ÁREA: Engenharia Mecânica
RESUMEN:

En esta tesis se desarrolla el modelado de los componentes y de una enfriadora de absorción de simple etapa y pequeña potencia, que utiliza par amoniaco/nitrato de litio como fluido de trabajo e intercambiadores de calor de placas en sus componentes térmicos como el evaporador, condensador, absorbedor y desorbedor.

En la primera parte de la tesis se visualiza el actual escenario energético a nivel mundial, exponiendo el interés por las enfriadoras de absorción con intercambiadores de placas usando y los beneficios de la solución amoniaco/nitrato de litio, se explica la importancia de desarrollar un modelo de los procesos de transferencia de calor y masa cada componente, pudiendo obtener las prestaciones de trabajo dela enfriadora al integrar el modelo global para realizar mejoras en los componentes del equipo.

Para el desarrollo de este modelo se realiza una revisión bibliográfica detallada sobre transferencia de calor y masa para procesos de absorción, desorción, condensación y evaporación en intercambiadores de placas con mezclas de amoniaco/nitrato de litio, Concluyendo que existen las bases suficientes en la literatura para desarrollar un modelo matematico de los componentes de una enfriadora de absorción con amoniaco- nitrato de litio usando intercambiadores de calor de placas.

El modelo desarrollado de cada uno de los componentes es capaz de calcular el coeficiente de transferencia de calor de película, global, las condiciones de entrada y salida de cada componente, el área de transferencia de calor, el número de placas necesarias para la transferencia y para los casos del absorbedor y desorbedor, el coeficiente de transferencia de masa, siendo validados con los datos existentes en la literatura y otros suministrados por el fabricante de los intercambiadores de placas, con un rango de error de ± 10%.

Posteriormente fueron utilizados los modelos de cada componente para el diseño de la enfriadora de absorción de 10 kW similar al prototipo de Ciatesa, siendo integrados por medio de subprogramas en el software EES, con el objetivo de obtener las prestaciones de la enfriadora con el modelo global, los resultados fueron comprobados con datos experimentales de la literatura, obteniendo buenos resultados con un rango de desviación entre el 8 -10%. También fue obtenida la ecuación característica de la enfriadora con la información de diseño y los datos obtenidos en el modelo inicial y un =1,15 respetando el rango de 1,4 1,21 de la ecuación de Duhring para la mezcla amoniaco/nitrato de litio, ajustados a un R² no menor a 0,96 y aportado las expresiones capaces de predecir las prestaciones de la enfriadora de simple efecto con amoniaco/nitrato de litio por medio de la ecuación característica.

Consecutivamente se utilizó el modelo global para analizar la influencia de la variación del número de placas en cada uno de los componentes de la enfriadora, concluyendo que el elemento crítico de la enfriadora es el absorbedor, pudiendo modificar las placas del mismo para obtener una potencia frigorífica máxima de 21,52 kW y un COP de 0,89, respetando las demás condiciones de trabajo nominales de la enfriadora.

Finalmente, fue usada la ecuación característica de la enfriadora calculada en este trabajo, en una configuración básica para un sistema de micro-trigeneración usando un motor generador de 200 kWe, a gas natural con un recuperador de calor aire/agua y dos enfriadoras conectadas en paralelo, obteniendo un COP y una potencia máxima de 0,61 11, 2 kW respectivamente de cada enfriadora.

MIEMBROS DE LA BANCA:
Interno - 1420628 - JORGE RECARTE HENRIQUEZ GUERRERO
Interno - 1130688 - JOSE CARLOS CHARAMBA DUTRA
Externo à Instituição - CARLOS ANTONIO CABRAL DOS SANTOS - UFPB