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Aprovechamiento del recurso biomasa a partir de los desechos de madera para una caldera de vapor
Get PDFThis article describes the energy potential of residual biomass from wood to be used in a steam boiler as substitute fuel; resulting in a clean energy alternative against dependence on oil use in these devices. Further, information details the industry that provides wood waste, its varying forms of presentation, their physical and energetic properties; such as: the calorific value according to the moisture content and weight equivalence of each biomass sample to replace the fossil fuels currently used by steam boilers. Finally, based on the results obtained, a thermodynamic analysis is performed on the occurrences in the boiler when used with residual biomass, giving us answers to its energy balance, exergy balance and entropy calculation; thus providing reference data to the use of residual biomass as a valid alternative in new sources of renewable energy.Desde el auge del petróleo y la consecuente quema de combustibles fósiles, las emisiones de gases que provocan el efecto invernadero han aumentado. Teniendo en cuenta este punto de vista, la producción de energía renovable es necesario; por ejemplo, podemos aprovechar el potencial de la energía térmica de la biomasa residual utilizando equipos tales como una caldera de vapor, dispositivos de gran demanda en muchos procesos dentro de la industria. El uso de la biomasa residual, en este caso, los de residuos de madera, son de vital importancia en el medio ambiente; ya que, se trata de una contaminación neutral frente a la contaminación por hidrocarburos. Por lo tanto, la operación de una caldera de vapor con biomasa tiene como objetivo ofrecer las mismas características que un equipo convencional. El lector sabrá sobre: el origen de la biomasa a partir de residuos de madera, las fuentes más comerciales de la biomasa de madera, el uso final de estos desechos, y los niveles de contaminación que produce la biomasa comparables a los derivados del petróleo utilizados en la caldera. A través de pruebas experimentales de laboratorio se demuestran las propiedades físicas y energéticas que posee este recurso, con el que vamos a trabajar en los cálculos pertinentes para ser generado en la caldera de vapor
Simulación del tiempo de calentamiento del fuel oil para determinar viscosidad óptima de bombeo
Get PDFIn order to estimate the time required to reach the average temperature of a highly viscous material with which optimal pumping viscosity is obtained, a simulation of an on-board coil heating system on Ecuadorian Heavy Fuel Oil (HFO) was conducted. Heat transmission and heat transfer is studied through a highly viscous fluid such as HFO; processes such as energy conservation, mass conservation, and conservation of momentum on viscous fluids are included. Additionally, processes of energy diffusion and energy convection must be included. It was found that temporal evolution of mean temperature does not have dependence with the steam heating profile in coils, but indeed it has a linear dependence in time.Con el fin de estimar el tiempo requerido para alcanzar la temperatura promedio de un material altamente viscoso con la cual se obtiene la viscosidad óptima de bombeo, se llevó a cabo una simulación del calentamiento de Heavy Fuel Oil (HFO) ecuatoriano mediante serpentines en tanques a bordo. Se estudia la transmisión y transferencia de calor a través de un fluido altamente viscoso como el HFO, se incluyen procesos de conservación energética, conservación de masa, y conservación de momento lineal sobre fluidos viscosos, adicionalmente se incluyen procesos de difusión y convección energética. Finalmente, se determina que el proceso de distribución energético posee una alta dependencia con el perfil de calentamiento del vapor de agua en serpentines
Modelo de procesos para la automatización del área de producción en el sector de la industria cementera pública del Ecuador (MPIC)
Get PDFSystems integration is imperative for the cement industry; to achieve that, it is necessary to have technical and methodological adequate tools. The aim of this work is to propose and describe a methodological framework that involves production processes modeling and its integration with the business processes modeling. It is used the holonic paradigm to model the production processes and a set of technical tools to reach the integration schema, which is based on the Production Unit Holon. The viability of activities is analyzed in three aspects: physical, logistical and economical; physical activity evaluation takes into account products and process models; logistical evaluates the availability of resources that are supplied by the software systems installed at the plant and, the economic viability using ABC approach, in order to calculate the estimated cost for each product.El integrar sistemas en la industria cementera es un requerimiento inminente, para lograrlo es necesario disponer de las herramientas metodológicas idóneas. El objetivo del artículo se orienta a proponer un marco metodológico que involucre aspectos técnicos, modelado de procesos de producción e integración con el resto de procesos del negocio. Se hace uso del paradigma holónico para modelar los procesos de producción mediante sus actividades y un conjunto de herramientas para la generación del esquema de integración el mismo que está basado en el holón Unidad de Producción. La viabilidad de las actividades es analizada en tres aspectos: física, logística y económica; la física es evaluada mediante los modelos de productos y proceso; la logística mediante la disponibilidad de los recursos suministrados por las aplicaciones que manejan recursos necesarios para una actividad y el modelo proceso producto; la económica mediante el uso del ABC (Activity Based Costs), lo que permite establecer costos para cada producto
Diseño, construcción y evaluación de dispositivos de estimulación periférica en extremidades inferiores, para ayuda a pacientes de párkinson con problemas de congelamiento de la marcha
Get PDFParkinson’s disease (PD) is a neurodegenerative progressive disorder, whose main impact is the loss of motor skills including tremors, rigidity, postural instability and Freezing Of Gait (FOG for its acronym in English). FOG events begin suddenly and consist of a partial or total block walking for short periods of time, occurring when the patient goes through narrow places or obstacles affecting the gait and even causing falls and fractures. This paper describes the design, implementation and evaluation of an electronic device for peripheral stimulation that through vibratory stimuli during walking, helps these patients to significantly reduce episodes of FOG, also improving the cadence. Additionally the system records parameters such as acceleration in the horizontal and vertical axes, and pressure distribution in four specific points on the soles of the feet for further analysis of the physiology of gait.This device was tested in seven PD patients, two of whom had episodes of FOG; and where the analysis of time series and frequency of data collection system was shown to be an effective therapy for the freezing of gait, reducing up to 75% FOG episodes and significantly improving the homogeneity of the gait.La enfermedad de Parkinson (EP) es un trastornoprogresivo neurodegenerativo, cuyo impacto principalradica en la pérdida de la habilidad motora incluyendotemblores, rigidez, desequilibrio y congelamiento dela marcha (FOG de sus siglas en inglés). Los eventosde FOG se inician de manera repentina y consisten enuna detención parcial o total de la marcha durante periodos cortos de tiempo, presentándose cuando el paciente atraviesa lugares estrechos o sobre obstáculos,afectando su forma de caminar y provocando inclusocaídas y fracturas. En este documento se presentael diseño, implementación y evaluación de un dispositivo electrónico de estimulación periférica que através de estímulos vibratorios durante la marchaayuda a este tipo de pacientes a reducir significativamente los episodios de FOG y mejorar su cadencia.Adicionalmente, el sistema registra parámetros comoaceleración en los ejes horizontal y vertical, así comodistribución de presión en cuatro puntos específicos de la planta de los pies para un análisis a posteriori de la fisiología de la marcha.Este dispositivo fue probado en siete pacientes conEP, de los cuales dos presentaron episodios de FOG;y donde el análisis de series temporales y de frecuencia de los datos recopilados mostró ser un sistemaefectivo como terapia en el congelamiento de la marcha, reduciendo hasta un 75% los episodios de FOGy mejorando significativamente la homogeneidad de la marcha
Estudio de tecnologías innovadoras para sistemas de propulsión en aeronaves.
Get PDFEcuador is a country with an emerging economy which is starting to set a research platform in different areas of technology. In this framework, aerospace looks as a promising field of investigation due to its numerous advantages for the development of surveillance services, transportation, infrastructure, communications, among others. To keep aviation as a sustainable industry and further enable the growing predicted in diversified areas, innovative propulsion systems which present benefits in terms of fuel consumption, noise emissions and pollution need to be determined. In this context, new technologies such as: TeDP, BLI and HTS may present a solution to the limitations that current propulsion systems present. In this work, a revision of this technologies and the presentation of the benefits that BLI and TeDP technologies could bring are studied using a parametric approach. In this context also major shortfalls in current technology as aerodynamic integration issues are examined.Ecuador es un país con una economía emergente, elcual está comenzando a establecer una plataforma deinvestigación en diferentes áreas de la tecnología. Eneste marco, la industria aeroespacial se ve como uncampo prometedor de investigación, debido a las nu-merosas ventajas para los servicios de vigilancia, trans-porte, infraestructura, comunicaciones, entre otros.Para mantener a la industria de la aviación en uncamino de desarrollo sostenible y favorecer el creci-miento de esta en diversas áreas, es necesario crearnuevos sistemas de propulsión los cuales presentenbeneficios en términos de consumo de combustible, re-ducción de emisiones y ruidos. En este ámbito, nuevastecnologías como PTeD, BLI y HTS exhiben ventajaspotenciales para mejorar el desempeño de las aero-naves. En el siguiente trabajo se utiliza un enfoqueparamétrico para presentar una revisión de estas tec-nologías y se examinan los beneficios que puedenbrindar en términos de consumo energético. Tambiénse resaltan los desafíos que se necesitan vencer parapoder implantar esta tecnología en aeronaves
Diseño y construcción de una máquina perforadora de suelo para anclajes de diámetro 32 x 12 000 mm de largo para la estabilización de taludes
Get PDFIn this paper is described the process for design and making of land drilling machine, it will be used for doing holes to moorings with this size diameter 32 mm and 12000 mm, that it will be used for slope stabilization. The land resistance, the force and the required rotation speed for making the hole, were considered in the design process. The some mechanical parts were dimensioned to allow the movement and force transmission, considered the different stresses by which are submitted the parts and added the safe factor in order to machine to be designed. The machine used hydraulic system for longitudinal and transverse movement. Lastly, the economical evaluation was done considered the inversion return in the time and the building local cost was compared with the import price of equipment as the same features.El presente artículo describe el proceso para el diseño y construcción de una máquina perforadora de suelos destinada para anclajes con diámetro de 32 mm y una profundidad de 12 000 mm, para la estabilización de taludes. En el diseño se consideró la resistencia del suelo, fuerza y velocidad necesaria de rotación para generar la perforación. Se dimensionó los diferentes elementos mecánicos que permiten la trasmisión de fuerza y movimiento considerando los diferentes esfuerzos a los cuales son sometidas las partes, añadiendo el factor de seguridad acorde al tipo de maquina a ser diseñada. Para el movimiento longitudinal y vertical se utilizó sistemas hidráulicos. La evaluación económica se realizó considerando el tiempo de retorno de la inversión y el costo de fabricación local, comparado con el precio de importación de un equipo de similares características
Filtro de Kalman extendido aplicado en la navegación de un AUV
Get PDFThis work deals with the navigation problem of an autonomous underwater vehicle. Two state estimators are proposed like solution, using sensor fusion based in Extended Kalman Filter. The state estimators use measures of the following sensors: an inertial measurement unit, a Doppler effect velocity sensor, a depth sensor and a compass. The first state estimator, estimate the attitude independently of the velocity and depth estimation. In the second estimator, a coupling in velocity and attitude equations is considerate in the Extended Kalman Filter. To design and test the proposed state estimators, was employed the database of the Pirajuba autonomous underwater vehicle, This database contains the record of the vehicle sensors during sea tests. The results of a numeric simulation with this database validate the proposed state estimators in this work. Finally was made a comparative analysis of these state estimators.Este trabajo trata el problema de navegación de unvehículo submarino autónomo. Dos estimadores de estado son propuestos como solución, aplicando fusiónsensorial basada en el filtro de Kalman extendido.Los estimadores de estado emplean medidas de unaunidad de medición inercial, un sensor de velocidadpor efecto Doppler, un profundímetro y una brújula.El primer estimador de estado estima las variablesde orientación independientemente de las variablesde velocidad y profundidad del vehículo. En el segundo estimador, se considera el acoplamiento en lasecuaciones de orientación, velocidad y profundidaddel vehículo. Para el diseño y pruebas de los estimadores de estado propuestos, fue empleada la basede datos del vehículo submarino autónomo Pirajubaque contiene el registro de los sensores del vehículodurante pruebas en el mar. Los resultados de unasimulación numérica con esta base de datos validanlos estimadores de estado propuestos en el presentetrabajo. Finalmente, fue realizado un análisis comparativo de estos estimadores
Penalización de ancho de banda en redes de acceso óptico que utilizan el formato de modulación DPSK
Get PDFIn this paper we analyze the impact of the linewidth over the performance of an optical link in an optical access network that employs the DPSK modulation format. We use simulations to measure the BER when the linewidth of the optical transmitter changes. We analyze the link performance with different data bit rates and different dispersion values of the optical fiber. DPSK is a cheaper and simpler solution compared with coherent detection. We found that is required a higher linewidth when the bit rate increases. This implies a lower cost of implementation of the access network. In this case, DPSK could be the next stage to upgrade the intensity modulation format used in the access networks.En este artículo se analiza el impacto del ancho de línea en el desempeño de una red de acceso óptica en la que se emplea el formato de modulación DPSK. Se demostró, mediante simulaciones, el efecto del ancho de línea sobre la BER (Bit Error Rate). Se analizó el desempeño para diferentes velocidades de transmisión y valores de dispersión en la fibra óptica. DPSK es un formato simple y de menor costo comparado con el uso de detección coherente, DPSK. Se encontró que puede emplearse un mayor ancho de línea al incrementar la tasa de bits, lo que significa un menor costo de implementación. Se propone a DPSK como el siguiente paso en la actualización de la red de acceso actual que emplea modulación en intensidad
Simulación numérica de un horno tipo empujador para palanquillas con formación de óxido
Get PDFIn this paper shows a numerical model of a pusher type reheating furnace created in commercial fluid dynamics software, considering the heating of the billets at non steady state. In addition, a methodology was used to achieve the sliding of the billets inside the furnace. To simulate the process combustion it was used the transport species model called EddyDissipation, and for the fluid dynamics of gas it was used k ? ‘ realizable model, also the heat transfer by conduction, convection, and radiation were simulated. To simulate the radiation heat transfer from the gases to the billet, the P-1 model was used. Plant measurements in different areas of the furnace allowed a good validation of the numerical model, and also a model for the oxidation process was used. It was characterized the thermal history in unsteady state of a square billet 16 mm and 12.7 mm in length, during their displacement inside the heating furnace 14.7 x 17.5 m industrial size, these temperature measurements allowed to characterize losses rusting material at each time and position within the heating furnace.El siguiente trabajo muestra un modelo numérico de un horno de recalentamiento tipo empujador, utilizando un programa comercial de dinámica de fluidos (CFD). El modelo acopla las ecuaciones de transferencia de calor, dinámica de fluidos y reacción química en estado no estacionario. Para la simulación de la combustión se utilizó el modelo de transportes de especies Eddy-dissipation; para la dinámica de fluidos de los gases se hizo uso del modelo k - e realizable. Se simuló la transferencia de calor considerando los mecanismos de conducción, convección y radiación. El modelo P-1 fue utilizado para simular la radiación que aportan los gases de combustión al calentamiento de la palanquilla. Las historias térmicas simuladas al interior de las palanquillas fueron comparadas con mediciones en planta. El modelo también acopla los modelos de oxidación superficial de la carga (barras de sección cuadrada de acero de 160 mm x 160 mm x 12.7 m). Se caracterizó el historial térmico en estado no estacionario de una palanquilla cuadrada de 16 mm y 12.7 m, durante su desplazamiento en el interior del horno, estas mediciones de temperatura permitieron caracterizar las pérdidas de material por formación de óxidos, en cada tiempo y posición al interior del horno de calentamiento
