| Journal: | Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000399222 |
| ISSN: | 1665-7381 |
| Authors: | Escalona Rodríguez, Fabián1 Carvajal Mariscal, Ignacio1 Sánchez Silva, Florencio1 Polupan, Georgiy1 |
| Institutions: | 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, México, Distrito Federal. México |
| Year: | 2016 |
| Season: | Mar |
| Volumen: | 5 |
| Number: | 4 |
| Pages: | 405-414 |
| Country: | México |
| Language: | Español |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Aplicado, descriptivo |
| Spanish abstract | Los termosifones de contorno son dispositivos que pueden aplicarse en la recuperación del calor residual de los procesos industriales, contribuyendo al incremento de su eficiencia energética. Con este propósito se estudió el comportamiento térmico de un termosifón de contorno al variar el flujo de enfriamiento en la zona de condensación. Se analizaron el máximo calor transportado y la eficiencia térmica del dispositivo para diferentes flujos de enfriamiento y relaciones de llenado. Para realizar esta investigación se construyó una instalación experimental y un termosifón de contorno que usa agua destilada como fluido de trabajo. Se eligieron dos relaciones de llenado, 15% y 30%, del volumen interno del termosifón. Se suministraron flujos de calor de 157 W, 304 W y 442 W, y se varió el flujo de enfriamiento en 0.017 kg/s (1 lpm), 0.026 kg/s (1.5 lpm) y 0.033 kg/s (2 lpm) para cada flujo de calor suministrado y por consiguiente para cada relación de llenado. Se encontró que la eficiencia térmica máxima obtenida en el termosifón de contorno fue de 84.6%, sin embargo, cuando se alcanzó el máximo transporte de calor la eficiencia térmica presentó valores inferiores al máximo aunque siempre mayores a 75%. Se observó también que mientras más aumenta el flujo de enfriamiento, es mayor la independencia de la relación de llenado del termosifón, debido a que el flujo de enfriamiento es capaz de absorber todo el calor transportado por el vapor hacia el condensador. Finalmente, como era de esperarse, el mayor transporte de calor se registró para la mayor relación de llenado que fue de 30% del volumen interno del termosifón de contorno |
| English abstract | Loop thermosyphons are devices that can be applied in heat recovery in industrial processes, contributing to increase their energy efficiency. For this purpose the thermal behavior of a loop thermosyphon was studied by varying the cooling flow in the condensing zone. Heat transport capability and thermal performance of the device for different cooling flows and filling ratios were analyzed. For this research an experimental installation and a loop thermosyphon that uses distilled water as the working fluid were built. Two filling ratios, 15% and 30%, of the thermosyphon internal volume were chosen. Heat rates of 157 W, 304 W and 442 W were supplied, and the cooling flows were 0.017 kg/s (1 lpm), 0.026 kg/s (1.5 lpm) and 0.033 kg/s (2 lpm) for each heat rate and therefore for each filling ratio. It was found that the maximum thermal efficiency of the loop thermosyphon was 84.6%, however, when the maximum heat transport is achieved thermal efficiency had lower values but always greater than 75%. It was also observed that the more increases the cooling flow the more independent is the thermosyphon from filling ratio, since the cooling flow is capable of absorbing all the heat carried by the steam to the condenser. Finally, as expected, the higher heat transport capability was recorded for loop thermosyphon larger filling ratio of 30% of its internal volume |
| Disciplines: | Ingeniería |
| Keyword: | Ingeniería mecánica, Procesos industriales, Eficiencia térmica, Termosifón de contorno, Flujo de enfriamiento, Transporte de calor |
| Keyword: | Engineering, Mechanical engineering, Industrial processes, Thermal efficiency, Loop thermosyphon, Cooling flow, Heat transport |
| Full text: | Texto completo (Ver HTML) |
