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Título : Rediseño, construcción y automatización de una máquina para la fabricación de briquetas a partir de biomasa
Autor : Almache Villacís, Cristhian Andrés
Director(es): Balseca Sampedro, Otto Fernando
Tribunal (Tesis): López Ortiz, Santiago Alejandro
Palabras claves : TECNOLOGÍA Y CIENCIAS DE LA INGENIERÍA;MÁQUINA BRIQUETADORA;BRIQUETAS;BIOMASA;NANOPARTÍCULAS;CONTROL AUTOMÁTICO
Fecha de publicación : 9-mar-2020
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Almache Villacís, Cristhian Andrés. (2020). Rediseño, construcción y automatización de una máquina para la fabricación de briquetas a partir de biomasa. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDCTFM;15T00790
Abstract : The objective of this degree work was to redesign, build and automate a machine to manufacture briquettes with different types of biomass without the use of a binder and to determine their respective calorific value. For this, an analysis of the current state of the briquetting machine was carried out and afterwards the redesign of the pneumatic system by adding devices that allowed the pressure control of the cylinders; in addition to the design and construction of the clamp-type electrical resistances that controlled the drying temperature during the biomass compaction process, later the machine was automated using a LOGO controller, adding a graphical interface to monitor and control the input and output variables of each process. Once everything was implemented, functional tests and experimentation were carried out to find the parameters of pressure, temperature and compaction time of coffee bean, rice husk, sugarcane-bagasse and barley husk. With the manufactured briquettes, the ASTM D-240 test was carried out to find its calorific value, concluding that the use of binders reduces this thermal characteristic by approximately 10%. Finally, as the coffee bean was the biomass with the highest caloric power (19.1396 MJ/kg), a test was carried out with the same product adding allophane nanoparticles, obtaining as a result an increase of 20% (23.1645 MJ/kg). To obtain better results of caloric power, it is recommended to control the percentage of humidity of the biomass and the concentration by weight of the nanoparticles.
Resumen : El presente trabajo de titulación tuvo por objeto rediseñar, construir y automatizar una máquina para fabricar briquetas con diferentes tipos de biomasa sin la utilización de aglutinante y determinar su respectivo poder calorífico. Para ello se procedió a realizar un análisis del estado actual de la máquina briquetadora y seguido ejecutar un rediseño del sistema neumático, aumentando dispositivos que permitieron el control de presión de los cilindros, además del diseño y construcción de las resistencias eléctricas de tipo abrazadera que controlaron la temperatura de secado durante el proceso de compactación de las biomasas, para posteriormente automatizar la máquina utilizando un controlador LOGO, añadiendo una interfaz gráfica para monitorear y controlar las variables de entrada y salida de cada proceso. Con todo implementado se realizó pruebas de funcionamiento y la experimentación para hallar los parámetros de presión, temperatura y tiempo de compactación de la borra de café, cascarilla de arroz, bagazo de caña de azúcar y la cascarilla de cebada. Con las briquetas fabricadas se realizó el ensayo ASTM D-240 para hallar su poder calorífico, concluyendo que el uso de aglutinantes reduce aproximadamente un 10% esta característica térmica. Finalmente, como la borra de café fue la biomasa con más poder calórico (19,1396 MJ/kg) se realizó un nuevo ensayo con el mismo producto añadiendo nanopartículas de alofán obteniendo como resultado un incremento del 20% (23,1645 MJ/kg). Para obtener mejores resultados de poder calórico se recomienda controlar el porcentaje de humedad de la biomasa y la concentración en peso de las nanopartículas.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/15561
Aparece en las colecciones: Ingeniero/a Mecánico/a

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