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Thermal Performance Evaluation of a Double Pipe Heat Exchanger Installed in a Biomass Gasification SystemEvaluación del rendimiento térmico de un intercambiador de calor de doble tubo instalado en un sistema de gasificación de biomasa

Resumen

Los intercambiadores de calor se utilizan mucho para recuperar calor en muchas aplicaciones industriales, como los sistemas de gasificación. En un sistema de gasificación de biomasa situado en el pueblo de Melani, en el Cabo Oriental de Sudáfrica, se pierde una cantidad significativa de energía térmica durante el enfriamiento del gas de síntesis. Por ello, se construyó e instaló un intercambiador de calor en el sistema de gasificación con el fin de recuperar calor. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es evaluar el rendimiento del intercambiador de calor en condiciones de funcionamiento variables para configuraciones de flujo en contracorriente y en paralelo. La investigación experimental se llevó a cabo en un intercambiador de calor de doble tubo mientras el sistema de gasificación de tiro descendente funcionaba con una tasa de consumo de madera de 180 kg/h. El intercambiador de calor se instaló en el punto de salida del gas de síntesis en el gasificador, y el agua sirvió como fluido refrigerante. Las temperaturas de entrada y salida del gas de síntesis caliente y del agua de refrigeración (fluidos) se midieron con termopares a caudales variables. Los datos experimentales se procesaron mediante ecuaciones energéticas para determinar los parámetros vitales de rendimiento (coeficiente global de transferencia de calor, eficacia y diferencia de temperatura media logarítmica). Los resultados mostraron que la eficacia óptima del intercambiador de calor, de 0,55, se determinó a un caudal másico de 0,07 kg/s. Además, se determinó que la configuración a contracorriente era la más adecuada. Además, se observó que la configuración a contracorriente era aproximadamente un 14% más eficaz que la configuración de flujo paralelo. Esto se atribuye a la dirección relativa de los fluidos en las configuraciones de ambos flujos. El estudio recomienda que el intercambiador de calor de doble tubo es adecuado para recuperar el calor del sistema de gasificación.

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  • Formato:pdf
  • Idioma:Ingl閟
  • Tama駉: Kb

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