Aplicaciones CFD para el Uso Racional de la Energía del Bagazo en la Agroindustria Panelera

Published in: Proceedings of the 13th Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology: Engineering Education Facing the Grand Challenges, What Are We Doing?
Date of Conference: July 29 - 31, 2015
Location of Conference: Santo Domingo, Dominican Republic
Authors: Carlos Quispe
Rafael Saavedra
Refereed Paper: #38

Resumen:

En los últimos años, en el norte del Perú ha cobrado mayor relevancia el uso de residuos orgánicos como fuente de energía térmica, tal es el caso del residuo de la caña de azúcar denominado bagazo, que de manera conjunta con el jugo de la caña como materia prima, se utilizan para producción de azúcar orgánica y etanol. Dentro de la primera aplicación, se han desarrollado módulos agroindustriales paneleros para zonas rurales. Estas hornillas, cuentan con una cámara de combustión para el quemado del bagazo, produciendo gases de combustión que son los encargados de evaporar el agua del jugo de la caña en una serie de intercambiadores de calor abiertos, denominados pailas. Con simulaciones CFD se buscaron mejoras en el diseño de estas hornillas, que impliquen un aumento considerable en su eficiencia energética. Para ello se estudió la tasa de transferencia de calor a la base de una paila en el ducto de gases, así como las condiciones del aire ingresado a la cámara de combustión. Luego de validar las metodologías CFD y dentro de los resultados obtenidos, se recomienda disminuir la altura del ducto de gases a 20-25cm, así como ingresar por tubos laterales una mayor proporción de aire secundario a la cámara, 40% del total, tratando de mantener cerrada la puerta de alimentación, de modo que los productos de combustión a la salida de la cámara tengan un aumento de temperatura de 100 grados aproximadamente, que supone una mayor potencia térmica para la fase de evaporación.

Palabras claves-- Mecánica de Fluidos Computacional (CFD), bagazo, agroindustria panelera.