Estudio mediante simulación numérica de una planta de procesos textiles para aprovechamiento de energía residual

Autores/as

  • Anita Etelvina Peraldo Ramos Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú
  • Nain Maximo Ramos Alvarez Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú
  • Adrián Alejandro Terán Castañeda Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú
  • Juan José Uchuya López Facultad de Ingeniería Mecánica, Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú

DOI:

https://doi.org/10.21754/tecnia.v32i1.1343

Palabras clave:

Energía residual, Climatización, Simulación numérica

Resumen

Actualmente, las plantas de procesos textiles necesitan un control de las condiciones asociadas al proceso de hilandería, siendo la climatización de los ambientes de trabajo un factor importante en la calidad y productividad de estos procesos. Los beneficios obtenidos a partir de la optimización de esta climatización ayudan a orientar un menor consumo de energía, contribuyendo en la mejora del posicionamiento de los productos y aportando rentabilidad en los procesos de operación. Debido a las ventajas que son obtenidas en el proceso de climatización, el presente trabajo propone un sistema que permita reutilizar la energía residual, generada en la salida de los ductos de ventilación. Esta energía residual es ingresada a la planta para disminuir las altas temperaturas observadas en el sobre techo. Consecuentemente, este enfoque generará una disminución en la demanda del servicio del sistema de climatización y reduce los costos operativos. También, para verificar esta propuesta es realizada una simulación numérica multifísico y es comparada con un sistema convencional de climatización. La simulación incorpora modelos de turbulencia para representar el flujo en los ductos de ventilación. Además, esta simulación considerada la transferencia de calor que es generada por los equipos que operan en esta planta textil. Los resultados de la simulación multifísico muestran los campos de temperatura, líneas de flujo, entre otros datos importantes obtenidos desde la simulación numérica. Todos los resultados son dados para una sección del ambiente de estas plantas y verifican la eficiencia de la propuesta de este trabajo.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

[1] Resta, B. & Dotti, S. (2015). 8 - Environmental impact assessment methods for textiles and clothing. Handbook of Life Cycle Assessment (LCA) of Textiles and Clothing, Woodhead Publishing Series in Textiles 2015, 149-191. doi: 10.1016/B978-0-08-100169-1.00008-3
[2] Soto, M. D., & Nuñez, M. (1997). Estudio de factibilidad de una hilandería de algodón pima, peinado retorcido para títulos finos 50/2 - 95/2 Ne. Lima.
[3] Azahuanche Asmat, M. H., & Azahuanche Asmat, M. H. (2013). Cálculo y diseño del sistema de climatización de áreas de producción en laboratorios farmacéuticos. Universidad Nacional de Ingeniería. https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/2342559#.YTVDBhMNbgo.mendeley
[4] Caparó, J. C. (1999). Climatización de la sala de ventas de un supermercado. Lima.
[5] Dissanayake, D. G. K., Weerasinghe, D. U., Thebuwanage, L. M., & Bandara, U. A. A. N. (2020). An environmentally friendly sound insulation material from post-industrial textile waste and natural rubber. Journal of Building Engineering, 101606. doi:10.1016/j.jobe.2020.101606
[6] Moon, K. K.-L., Youn, C., Chang, J. M. T., & Yeung, A. W. (2013). Product design scenarios for energy saving: A case study of fashion apparel. International Journal of Production Economics, 146(2), 392–401. doi:10.1016/j.ijpe.2013.02.024
[7] Riba, J. R., Cantero, R., Canals, T., & Puig, R. (2020). Circular economy of post-consumer textile waste: Classification through infrared spectroscopy. Journal of Cleaner Production, 272, 123011. https://doi.org/10.1016/J.JCLEPRO.2020.123011
[8] Firfiris, V. K., Martzopoulou, A. G., & Kotsopoulos, T. A. (2019). Passive cooling systems in livestock buildings towards energy saving: a critical review. Energy and Buildings, 109368. doi:10.1016/j.enbuild.2019.109368
[9] Cui, X., Islam, M. R., & Chua, K. J. (2019). Experimental study and energy saving potential analysis of a hybrid air treatment cooling system in tropical climates. Energy, 172, 1016–1026. doi:10.1016/j.energy.2019.02.040
[10] Çay, A. (2018). Energy consumption and energy saving potential in clothing industry. Energy, 159, 74–85. https://doi.org/10.1016/J.ENERGY.2018.06.128
[11] Tran, M. T., Vu, X. H., & Ferrier, E. (2020). Mesoscale numerical modeling and characterization of the effect of reinforcement textile on the elevated temperature and tensile behaviour of carbon textile-reinforced concrete composite. Fire Safety Journal, 103186. doi:10.1016/j.firesaf.2020.103186
[12] Dhamneya, A. K., Rajput, S. P. S., & Singh, A. (2018). Theoretical performance analysis of window air conditioner combined with evaporative cooling for better indoor thermal comfort and energy saving. Journal of Building Engineering, 17, 52–64. doi:10.1016/j.jobe.2018.01.012
[13] Turnbull, R., & Muneer, T. (2019). A Two Year Comparison of Energy and CO2 Emissions of an Industrial Refrigeration Plant after the Installation of a Waste Heat Recovery System. Energy Procedia, 161, 251–258. doi:10.1016/j.egypro.2019.02.089
[14] Zanchini, E., & Naldi, C. (2019). Energy saving obtainable by applying a commercially available M-cycle evaporative cooling system to the air conditioning of an office building in North Italy. Energy. doi:10.1016/j.energy.2019.05.065
[15] ANSYS Fluent User's Guide Release 20.2, ANSYS, 2020.
[16] ANSYS Fluent Theory Guide Release 20.2, ANSYS, 2020.
[17] Jeon, Chan-Ki & Lee, Jae-Seong & Chung, Hoon & Kim, Ju-Ho & Park, Jong-Pil. (2017). A Study on Insulation Characteristics of Glass Wool and Mineral Wool Coated with a Polysiloxane Agent. Advances in Materials Science and Engineering. 2017. 1-6. 10.1155/2017/3938965.

Descargas

Publicado

2022-06-30

Cómo citar

[1]
A. E. Peraldo Ramos, N. M. Ramos Alvarez, A. A. Terán Castañeda, y J. J. Uchuya López, «Estudio mediante simulación numérica de una planta de procesos textiles para aprovechamiento de energía residual», TECNIA, vol. 32, n.º 1, pp. 53–62, jun. 2022.

Número

Sección

Ingeniería Química