Modelación térmica de un colector solar de disco parabólico mediante elementos finitos para la extracción de agua en aceites lubricantes usados

  • Ignacio Hernández Reyes Instituto Tecnológico Superior de Centla
  • David Lugo Chávez División de Ingeniería Electromecánica del Instituto Tecnológico Superior de Centla
  • Mohamed Abatal Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Carmen
  • Sosimo Emmanuel Díaz Méndez Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Carmen
  • Francisco Anguebes Franceschi Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Carmen
  • Bassam Ali Facultad de Ingeniería-Universidad Autónoma de Yucatán
  • Mauricio Alberto Escalante Soberanis Facultad de Ingeniería-Universidad Autónoma de Yucatán
Palabras clave: aceites lubricantes usados, estudios fisicoquímicos de aceites lubricantes, modelación térmica, Concentrador de disco parabólico (CDP), regeneración de aceites lubricantes

Resumen

En este trabajo, se propone un diseño de un sistema termosolar de concentración de disco parabólico (CDP) en sustitución de combustible fósil para el proceso de separación de contaminantes de los aceites lubricantes usados, innovando en la fuente de energía calorífica. Asimismo, se modela el CDP empleando el Método de Elementos Finitos (MEF), validado con simulación de la temperatura flujo, implementado el software SolidWorks®. Se determinó la viscosidad, porcentaje de agua, degradación e índice de acidez de muestras de aceites lubricantes usados y no usados. Los análisis de infrarrojo indicaron que los lubricantes usados presentan humedad y degradación. Así mismo, el índice de acidez de un aceite lubricante usado presentó 148.39 mili equivalentes químicos, indicios de formación de ácidos orgánicos o descomposición a muy bajas concentraciones. En las pruebas de destilación se obtuvo 7 ml de agua a temperaturas de 100 a 120 °C. Los resultados de la densidad y grados API a 15°C, fueron 0.8906 y 0.8938 respectivamente. El análisis del MEF, se encontró que la temperatura de salida del tubo serpentín fue de 105.5517 °C. Validando este resultado con FlowSimulation, el cual indicó que el cambio de temperatura del fluido a lo largo de tubo receptor es de 100.80 °C, con un margen de error de 4.5 porcentaje.   

Biografía del autor

Ignacio Hernández Reyes, Instituto Tecnológico Superior de Centla
Coordinador del Centro de Investigación de energías Renovables y Profesor Investigador / Adcrito a la División de ingeniería Electromecánica.
David Lugo Chávez, División de Ingeniería Electromecánica del Instituto Tecnológico Superior de Centla
Profesor Investigador
Mohamed Abatal, Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Carmen
Profesor Investigador
Sosimo Emmanuel Díaz Méndez, Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Carmen
Profesor Investigador
Francisco Anguebes Franceschi, Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma del Carmen
Profesor Investigador
Bassam Ali, Facultad de Ingeniería-Universidad Autónoma de Yucatán
Profesor Investigador
Mauricio Alberto Escalante Soberanis, Facultad de Ingeniería-Universidad Autónoma de Yucatán
Profesor Investigador

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Publicado
2017-12-30
Sección
Artículos de Investigación