Ingeniería Mecánica · 2025
Análisis de eficiencia energética para el horno crematorio marca Proindul del Parque Cementerio Serfuncoop – Los Olivos
El presente trabajo analiza la eficiencia energética del horno crematorio marca Proindul, ubicado en el Parque Cementerio Serfuncoop – Los Olivos, Ibagué. El estudio incluyó la caracterización integral del horno y la evaluación de las variables de operación, tales como el consumo de gas natural, temperaturas en diferentes zonas del sistema, flujo de gases en la chimenea, y tiempos promedio de cremación. Mediante un balance energético, se calcularon las pérdidas de calor por las paredes, en los gases emitidos y en la carga. Se determinó una eficiencia térmica promedio de 15.41%, sustentada en el consumo promedio de 23.67 m³ de gas por cremación y una operación diaria de aproximadamente 12 horas, con seis cremaciones promedio por día. Las emisiones de gases, evaluadas a través de pruebas isocinéticas, cumplen con las normativas vigentes, reflejando el adecuado funcionamiento del equipo. Se propusieron estrategias de optimización como la recirculación de humos, instalación de intercambiadores de calor, y mejoras en el aislamiento térmico, que reducirían las pérdidas energéticas y el impacto ambiental, además de generar ahorros operativos.
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Contenido
- CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓNp. 12
- JusƟficación y Antecedentesp. 12
- ObjeƟvosp. 13
- Objetivo generalp. 13
- Objetivos específicosp. 13
- CAPÍTULO 2: ESTADO DEL ARTEp. 14
- Antecedentesp. 14
- Horno de combusƟónp. 15
- Componentes de un horno de combusƟónp. 15
- Horno crematoriop. 17
- Horno Proindulp. 17
- Componentes del Horno Proindulp. 18
- Cremaciónp. 20
- Proceso de Cremaciónp. 13
- Exhumaciónp. 21
- Transferencia de calor en hornos de cremaciónp. 21
- Transferencia de calor por conducciónp. 21
- Transferencia de calor por convecciónp. 23
- Transferencia de calor por radiaciónp. 23
- Análisis isocinéƟcop. 24
- Análisis isocinético de los gases de cremaciónp. 24
- Análisis de emisión de gases en la exhumaciónp. 25
- Estándares y comparación con la resolución 909 de 2008p. 25
- CAPÍTULO 3: METODOLOGÍAp. 28
- Procedimiento de evaluación y toma de medidasp. 28
- Método para toma de muestra y análisisp. 29
- Método de análisis de la combusƟónp. 29
- Método de cálculo para el aire/combustiblep. 29
- Método de análisis de eficiencia energéƟcap. 30
- CAPÍTULO 4: RESULTADOSp. 33
- Estado actual de los hornosp. 33
- CaracterísƟcas Del Aire De CombusƟón Y Del CombusƟble UƟlizadop. 35
- Balance de energíap. 35
- Ecuación de calor de combustiónp. 36
- Gases de chimeneap. 37
- Consumo de gas naturalp. 39
- Exceso de airep. 39
- Temperatura de flama adiabáƟcap. 41
- Cálculo del calor entregado en la combusƟónp. 42
- Post combustiónp. 43
- Cálculo de las pérdidas de calor por las paredesp. 43
- Pérdidas de calor por las paredesp. 43
- Temperatura de las paredesp. 45
- Cálculo del calor perdido en los gasesp. 47
- Pérdidas en la carga del horno y cenizasp. 48
- Cálculo de la Eficienciap. 48
- CAPÍTULO 5: ANÁLISIS DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICAp. 50
- Análisis de combusƟónp. 31
- Análisis de perdidasp. 50
- 5.2.1 En paredesp. 50
- 5.2.2 En Chimeneap. 51
- 5.3.3 En la carga del Hornop. 52
- 5.3 Análisis de la eficiencia energéƟca del hornop. 52
- CAPÍTULO 6: MEJORA DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICAp. 54
- Aprovechamiento de calor residualp. 54
- Diseño sistema auxiliar de recuperación de calorp. 54
- 6.2.2. Calculo perdidas de presiónp. 60
- 3. PÉRDIDAS TOTALES EN TUBOSp. 61
- 6.2.3. Recirculación de humosp. 61
- 6.2.4. Optimización en aislamiento térmicop. 61
- 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESp. 63
- 7.1. Conclusionesp. 63
- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASp. 64
- Figura 1. Cámara de combusƟónp. 18
- Figura 2. Cámara post combusƟónp. 18
- Figura 3. Sistema enfriador de gasesp. 18
- Figura 4. Camilla de alimentaciónp. 19
- Figura 5. Quemadoresp. 19
- Figura 6. Estación de bombeop. 19
- Figura 7. VenƟlador y distribuidorp. 20
- Figura 8. Tablero de controlp. 20
- Figura 9. Esquema de resistencia térmica en serie para horno crematoriop. 22
- Figura 10. Método 5 para determinar material parƟculado:p. 28
- Figura 11. Exceso de airep. 40
- Figura 12. Distribución de temperaturas para la Cámara de combusƟónp. 46
- Figura 13. Distribución de temperaturas para la Cámara de postcombusƟónp. 46
- Figura 14. Diagrama intercambiador de calor de coraza y tubosp. 55
- Tabla 1. ComparaƟva de la resolución 909 de 2008 con estándares internacionalesp. 26
- Tabla 2. Datos proceso horno de cremación 8 de juliop. 33
- Tabla 3. Datos obtenidos en la auditoria energéƟcap. 34
- Tabla 4. Propiedades de los fluidos de trabajop. 35
- Tabla 5. Composición de los gases de chimenea en base secap. 37
- Tabla 6. Composición de los gases de chimenea en base húmedap. 38
- Tabla 7. Dimensiones del hornop. 44
- Tabla 8. ConducƟvidades térmicas de los materiales de paredes del hornop. 44
- Tabla 9. Flujo masico de los gases de chimenea en base húmedap. 47
- Tabla 10. Entalpia de los gases de chimenea en base húmedap. 48