73
4.4. Análisis Experimental en un Prototipo y la Comprobación de
74 4.5. Discusión
Una vez que se realiza el balance energético de una caldera de vapor y tomado los valores reales de los principales parámetros de la misma cuando está funcionando con los dos tipos de combustible y estos se tabulan utilizando la metodología recomendada por las (350.300, 2002) que dice: "Procedimiento para la determinación de la Eficiencia Térmica de calderas Industriales", presenta dos métodos:
método directo y el indirecto. El método directo involucra el ingreso y la utilización de calor de modo que la eficiencia térmica se calcula mediante:
η = (Qa/Qc) x 100
El método indirecto involucra el ingreso y la pérdida de calor, de modo que la eficiencia térmica se calcula por:
r = (1 — Qp/ Qc) x 100
El ingreso, utilización y pérdida de calor corresponden a los calores de combustión absorbido y perdido respectivamente.
El calor absorbido por el fluido de trabajo.
Qa = mw (hs— he)
A continuación, detallamos el impacto de los gases de escape de la caldera sobre el medio ambiente y sobre todo lo que ocasiona sobre la salud de los seres vivos.
75 Valorización del impacto ambiental
Se consideran los siguientes casos particulares más importantes:
Impacto ambiental
Es el conjunto de efectos positivos y negativos que una actividad económica, en marcha o proyectada, ejerce sobre el nivel de vida y el ambiente físico de su zona de influencia. El concepto de impacto ambiental y la evaluación del mismo consideran que el crecimiento económico real y a largo plazo debe estar sustentado con un plan de protección ambiental. Por lo general, la evaluación del impacto ambiental es un estudio formal que origina decisiones en el nivel gerencial dentro del proceso de planificación de grandes proyectos dedicados al uso intensivo de mano de obra local, recuperación y protección de los recursos naturales o de minimización de desechos en general.
La valoración y evaluación del impacto ambiental resulta de un diagnóstico de la presión que ejercen las diferentes industrias sobre el medio ambiente, específicamente en nuestro caso aquellas que requieren para sus procesos la utilización de energía térmica, y para esto son evaluados los aspectos relacionados con generación de emisiones, vertimientos y residuos sólidos, así como las consecuencias del proceso sobre la salud humana, con el objeto de promover la toma de decisiones en el nivel gerencial, público y privado, a favor del uso racional de los recursos naturales, el mejoramiento de la eficiencia del
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proceso de combustión y la minimización de los efectos sobre la población afectada
Los principales aspectos e impactos ambientales asociados al proceso de combustión se pueden resumir en los siguientes puntos:
Contaminación atmosférica
Ocasionada por la emisión de gases y partículas, entre las que se cuentan monóxido de carbono, dióxido de carbono, óxidos de azufre, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos, material particulado, humos, metales pesados y la formación de agentes oxidantes como el ozono, al igual que ácidos como nítrico y sulfúrico. La emisión de las sustancias anteriormente mencionadas es causante de los impactos ambientales smog fotoquímico, lluvia ácida y calentamiento global, principalmente.
El smog fotoquímico se refiere a la formación de constituyentes oxidantes en la atmósfera, como el ozono, debido a la reacción fotoinducida de los hidrocarburos o compuestos orgánicos volátiles COV, y óxidos de nitrógeno.
La lluvia ácida se refiere a las reacciones atmosféricas que pueden ocasionar una precipitación con un valor de pH menor que el de las precipitaciones normales.
Los agentes causantes de la formación de lluvia ácida están asociados con la emisión de dióxido de azufre y posiblemente con la emisión de óxidos de nitrógeno, junto con ácido clorhídrico gaseoso. La
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influencia de la contaminación 'del aire sobre los balances térmicos de la atmósfera y sobre la absorción y reflexión de la radiación solar incidente se constituye en un aspecto ambiental relevante. Debido al aumento del nivel de dióxido de carbono y otros compuestos carbonados en la atmósfera, la superficie de la tierra ha comenzado a mostrar mayores temperaturas, ocasionando el cambio climático de los ecosistemas a nivel mundial.
78 CAPÍTULO V
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN 5.1 PRESENTACIÓN DE RESULTADOS
Para la presentación de resultados se aprovecho con asistencia de SPSS statistics, donde utilizamos en análisis los combustibles Diésel y GLP. Donde podemos apreciar en la Tabla Nº 5.1 que las medias nos indican que al usar el combustible GLP, estas se encuentran más agrupadas.
Tabla N° 5.1 Prueba T
Estadísticas de muestra única
N Media Desviación estándar
Media de error estándar Combustible Diesel 2% 6 2,6945 3,41327 1,39346 Combustible GLP% 6 2,0585 2,11498 ,86344 Fuente: Elaboración Propia
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En el cuadro Nº 5.2 presentamos el intervalo de confianza al 95%, y se puede observar que el nivel de confianza del combustible GLP se acerca más al 95%
permitiéndonos señalar que el rendimiento es mejor utilizando el GLP.
Tabla N° 5.2 Prueba de Intervalo de Confianza Valor de prueba = 0
t gl Sig.
(bilateral) Diferencia de medias
95% de intervalo de confianza de la diferencia
Inferior Superior Combustible
Diésel 2% 1,934 5 ,111 2,69450 -,8875 6,2765
Combustible
GLP% 2,384 5 ,063 2,05848 -,1610 4,2780
Fuente: Elaboración Propia
Tabla N° 5.3 Frecuencias
Estadísticos Combustible
Diésel 2%
Combustible GLP%
N Válido 6 6
Perdidos 0 0
Media 2,6945 2,0585
Error estándar de la media 1,39346 ,86344
Mediana 1,9197a 1,9197a
Moda ,01b ,00b
Desviación estándar 3,41327 2,11498
Varianza 11,650 4,473
Asimetría 1,845 ,898
Error estándar de asimetría ,845 ,845
Curtosis 3,757 ,622
Error estándar de curtosis 1,741 1,741
Rango 9,24 5,62
Mínimo ,01 ,00
Máximo 9,25 5,62
Suma 16,17 12,35
Percentiles 10 ,0302c ,0029c
80
20 ,1455 ,0200
25 ,2031 ,0285
30 ,5484 ,4262
40 1,2389 1,2215
50 1,9197 1,9197
60 2,5232 2,5232
70 2,7501 2,7501
75 2,8635 2,8635
80 4,7795 3,6903
90 8,6114 5,3439
Fuente: Elaboración Propia
a. Se ha calculado a partir de datos agrupados.
b. Existen múltiples modos. Se muestra el valor más pequeño.
c. Los percentiles se calculan a partir de datos agrupados.
Tabla N° 5.4 Tabla de frecuencia
Combustible Diésel 2%
Frecuenci
a Porcentaje Porcentaje válido
Porcentaje acumulado
Válido
,01 1 16,7 16,7 16,7
,20 1 16,7 16,7 33,3
1,35 1 16,7 16,7 50,0
2,49 1 16,7 16,7 66,7
2,86 1 16,7 16,7 83,3
9,25 1 16,7 16,7 100,0
Total 6 100,0 100,0
Fuente: Elaboración Propia
Tabla N° 5.5 Tabla de frecuencia
Combustible GLP%
Frecuencia Porcentaje
Porcentaje válido
Porcentaje acumulado
Válido
,00 1 16,7 16,7 16,7
,03 1 16,7 16,7 33,3
1,35 1 16,7 16,7 50,0
81
2,49 1 16,7 16,7 66,7
2,86 1 16,7 16,7 83,3
5,62 1 16,7 16,7 100,0
Total 6 100,0 100,0
Fuente: Elaboración Propia 5.1.1 Gráficos
Histograma
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Gráfico circular
Para analizar la hipótesis se presentó los datos estadísticos, señalando la Utilización del Combustible GLP su eficiencia es mayor que Utilizando El combustible Diésel.
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CONCLUSIONES
1. Se concluye que una vez que se realiza el balance energético de una caldera de vapor y tomado los valores reales de los principales parámetros de la misma cuando está funcionando con los dos tipos de combustible la eficiencia del caldero cuando se utilizó combustible diésel fue de 82.1859%, y la eficiencia cuando se utilizó GLP estas fueron mayores siendo del 87.0769%
2. El CO2max, utilizando el combustible Diésel es mayor de 15.8 y cuando se utilizó el combustible GLP fue de 13.8, esto nos indica que mayor CO2 que emana es cuando utilizamos como combustible el diésel.
3. En la comparación de pérdidas como se muestra en el Cuadro Nº 4.6, se puede observar que las pérdidas por Entalpia de gases de escape, la Entalpia del vapor de agua en los gases y las perdidas por inquemados gaseosos son mayores cuando se utiliza combustible diésel en comparación con el GLP.
4. En los resultados obtenidos a través de la estadística realizada se concluir que la desviación estándar y su varianza es mayor cuando se utiliza como
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combustible el diésel en comparación al GLP, además nos corrobora que el intervalo de confianza en el diésel también es mayor que el GLP como se puede observar en la Tabla Nº 5.3.
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RECOMENDACIONES
1. Se recomienda manejar registros generales del proceso de combustión, en los que se incluya, entre otros parámetros, presión, temperatura del aire y combustible.
2. Se recomienda que la empresa solicite a su proveedor una ficha técnica y análisis fisicoquímico del combustible suministrado, Teniendo en cuenta que gran parte de las emisiones generadas al ambiente por los procesos de combustión se refieren al tipo de combustible utilizado, las unidades empresariales deben garantizar un combustible de características apropiadas (contenido de azufre y nitrógeno). De forma similar, debido a que el proceso de combustión se constituye en una reacción química que ocurre en fase gaseosa, el sistema empleado para el desarrollo de procesos debe garantizar una adecuada atomización del combustible, en el caso de que este sea líquido, y un adecuado tamaño de partícula, si se trabaja con un combustible sólido (carbón).
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3. Es recomendable la utilización como combustible del GLP, esto debido a que las emisiones de gases contaminantes son menores al del diésel, con la finalidad del cuidado del medio ambiente.
4. Se recomienda realizar un estudio los efectos positivos y negativos que ejerce sobre el nivel de vida de los trabajadores de la empresa y el ambiente físico en la zona de influencia a través del impacto ambiental cuando se utiliza como combustible el diésel en comparación con el GLP.
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BIBLIOGRAFÍA
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mantenimiento, construcción, reparación, seguridad, requerimientos y normativas" Mc Graw Hill, Madrid.
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