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Título : Diseño, construcción, automatización y determinación de los parámetros de funcionamiento de un aireador difusor tornado para el sector camaronero
Autor : Arias Montero, Daniel Alejandro
Director(es): Aquino Arroba, Sócrates Miguel
Tribunal (Tesis): Caicedo Reyes, Jorge Isaias
Palabras claves : MECANISMOS DE AIREACIÓN;OXÍGENO DISUELTO;TURBOMÁQUINAS HIDRÁULICAS;TASA DE TRANSFERENCIA DE OXÍGENO;EFICIENCIA DE AIREACIÓN ESTÁNDAR
Fecha de publicación : 19-mar-2021
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Arias Montero, Daniel Alejandro. (2021). Diseño, construcción, automatización y determinación de los parámetros de funcionamiento de un aireador difusor tornado para el sector camaronero. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba
Identificador : UDCTFM;15T00767
Abstract : The objective of this work is the design of a tornado diffuser aerator, its construction and automation, as well as the determination of its operating parameters, aimed at improving dissolved oxygen levels in aquaculture ponds. The hydraulic design of the aerator was carried out following the design methodology of hydraulic turbomachines, thus obtaining the main dimensions of the impeller. Furthermore, using Flow Simulation, a CFD analysis of the shaft-impeller assembly was performed, determining the maximum speeds and pressures generated during the permanent regime, and the simulation was also run in the transitory regime. The other mechanical elements were calculated theoretically. Once the machine was built, an open loop control was implemented, using a digital timer and a frequency variator to control the start of the aerator, tests were carried out in the laboratory and in the field. The laboratory tests were carried out in a controlled environment in a 12.5 m3 concrete pond, where, with the help of a dissolved oxygen meter and the respective methodology, the standard oxygen transfer rate (OTS) and the aeration efficiency standard (SAE), were determined, which values were 1,641 kgO2 / h and 1,094 kg O2 / kWh. The field tests were carried out in a 3000 m2 pond with the presence of shrimp with 60 days of culture, where the mathematical relationships of distance and depth with oxygen transfer were determined. It is concluded that the tornado diffuser aerator managed to improve the dissolved oxygen concentration of the pond, for better results it is recommended to implement a closed loop control with the help of a dissolved oxygen controller.
Resumen : El objetivo de este trabajo es el diseño de un aireador difusor tornado, su construcción y automatización, así como la determinación de los parámetros de funcionamiento de este, orientado al mejoramiento de los niveles de oxígeno disuelto de los estanques acuícolas. En el marco referencial se mencionan otros mecanismos de aireación, además las bases para el diseño hidráulico del aireador. El diseño hidráulico del aireador se lo realizó siguiendo la metodología de diseño de las turbomáquinas hidráulicas, obteniendo de esta forma las dimensiones principales del rodete. Además, mediante Flow Simulation se realizó un análisis CFD del conjunto eje-rodete, determinando las velocidades y presiones máximas generadas durante el régimen permanente, además se ejecutó la simulación en régimen transitorio. Los demás elementos mecánicos se calcularon teóricamente. Una vez construida la máquina se implementó un control de lazo abierto que, mediante un temporizador digital y un variador de frecuencia controlan el arranque del aireador. Se realizaron pruebas en laboratorio y campo. Las pruebas de laboratorio se realizaron en un ambiente controlado en un estanque de concreto 12,5 m3, donde con ayuda de un medidor de oxígeno disuelto y la metodología respectiva se determinó la tasa de transferencia de oxígeno estándar (OTS) y la eficiencia de aireación estándar (SAE), cuyos valores fueron de 1,641 kgO2/h y 1,094 kg O2/kWh. Las pruebas de campo se realizaron en un estanque de 3000 m2 con presencia de camarones de 60 días de cultivo, donde se determinó las relaciones matemáticas de la distancia y profundidad con la transferencia de oxígeno. Se concluye que el aireador difusor tornado logró mejorar la concentración de oxígeno disuelto del estanque, para mejores resultados se recomienda implementar un control de lazo cerrado con ayuda de un controlador de oxígeno disuelto.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/15117
Aparece en las colecciones: Ingeniero/a Mecánico/a

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