Principios básicos para el diseño de líneas de vapor

Resumen: Las industrias utilizan el vapor de agua como energía calórica en diversos procesos industriales. EI vapor es generado en las calderas y distribuido a través de todo un tendido de tuberías por la planta hasta los sitios o máquinas de consumo. El diseño de las redes debe asegurar que el vapor llegue en condiciones óptimas a los equipos por lo tanto es función del ingeniero diseñar, calcular y seleccionar todos los elementos y componentes de los circuitos distribuidores del vapor. Este trabajo fue diseñado como material de apoyo para el curso de diseño térmico de ingeniería mecánica, pretende dar a conocer los elementos teórico-prácticos involucrados en el diseño de redes para fluidos en especial el vapor de agua. Es una recopilación bibliográfica basada en los principios fundamentales de termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor, manuales y catálogos de fabricantes de elementos y la experiencia adquirida en el diseño de redes a lo largo de los años

Radiation model for predicting temperature evolution in solar cooker

A mathematical model that describes and simulates the thermal behavior of a solar stove was developed based on an electric resistances analogy. The mathematical model includes the three different heat transfer mechanisms between different surfaces of the solar stove and its environment. The mathematical model was used to predict the solar stove entropy generation and its efficiency; also, it was used to evaluate the design parameters of a solar box stove. Experimental and theoretical data were compared and found to be satisfactory

The Research Journey as a Challenge Towards New Trends

The academic community of the department of Risaralda, in its permanent interest in evidencing the results of the research processes that are carried out from the Higher Education Institutions and as a product of the VI meeting of researchers of the department of Risaralda held in November 2021 presents its work: “The journey of research as a challenge towards new trends”, which reflects the result of the latest research and advances in different lines of knowledge in Agricultural Sciences, Health Sciences, Social Sciences and Technology and Information Sciences, which seek to solve and meet the demands of the different sectors. This work would not have been possible without the help of each of the teachers, researchers and authors who presented their articles that make up each of the chapters of the book, to them our gratitude for their commitment, dedication and commitment, since their sole purpose is to contribute from the academy and science to scientific and technological development in the search for the solution of problems and thus contribute to transform the reality of our society and communities. We also wish to extend our gratitude to the institutions of the Network that made this publication possible: UTP, UCP, UNAD, UNIREMINGTON; UNISARC, CIAF, Universidad Libre, Uniclaretiana, Fundación Universitaria Comfamiliar and UNIMINUTO, institutions that in one way or another allowed this work to become a reality, which we hope will be of interest to you.Preface............................................................................................................................7 Chapter 1. Technologies and Engineering Towards a humanization in Engineering using soft skills in training in Engineers.............................................................................................................11 Omar Iván Trejos Buriticá1, Luis Eduardo Muñoz Guerrero Innovative materials in construction: review from a bibliometric analysis....................................................................................................................27 Cristian Osorio Gómez, Daniel Aristizábal Torres, Alejandro Alzate Buitrago, Cristhian Camilo Amariles López Bibliometric review of disaster risk management: progress, trends, and challenges.........................................................................................................51 Alejandro Alzate Buitrago, Gloria Milena Molina Vinasco. Incidence of land coverage and geology, in the unstability of lands of the micro-basin of the Combia creek, Pereira, Risaralda....................................73 Alejandro Alzate Buitrago, Daniel Aristizábal Torres. Chapter 2. Arts, Humanities, and Social Sciences Training experience with teachers teaching mathematics using the inquiry methodology ...............................................................................................95 Vivian Libeth Uzuriaga López, Héctor Gerardo Sánchez Bedoya. Interpretation of the multiple representations of the fears associated to the boarding of limited visual patients in the elective I students’ written productions and low vision ...................................................................................113 Eliana Bermúdez Cardona, Ana María Agudelo Guevara, Caterine Villamarín Acosta. The relevance of local knowledge in social sciences............................................131 Alberto Antonio Berón Ospina, Isabel Cristina Castillo Quintero. Basic education students’ conceptions of conflict a view from the peace for the education....................................................................................................143 Astrid Milena Calderón Cárdenas,Carolina Aguirre Arias, Carolina Franco Ossa, Martha Cecilia Gutiérrez Giraldo, Orfa Buitrago. Comprehensive risk prevention in educational settings: an interdisciplinary and socio-educational approach ............................................................................163 Olga María Henao Trujillo, Claudia María López Ortiz. Chapter 3. Natural and Agricultural Sciences Physicochemical characterization of three substrates used in the deep bedding system in swine .......................................................................................175 Juan Manuel Sánchez Rubio, Andrés Felipe Arias Roldan, Jesús Arturo Rincón Sanz, Jaime Andrés Betancourt Vásquez. Periodic solutions in AFM models........................................................................187 Daniel Cortés Zapata, Alexander Gutiérrez Gutiérrez. Phenology in flower and fruit of Rubus glaucus benth. Cv. Thornless in Risaralda: elements for phytosanitary management .........................................199 Shirley Palacios Castro, Andrés Alfonso Patiño Martínez, James Montoya Lerma, Ricardo Flórez, Harry Josué Pérez. Socio-economic and technical characterization of the cultivation of avocado (Persea americana) in Risaralda..............................................................217 Andrés Alfonso Patiño Martínez, Kelly Saudith Castañez Poveda, Eliana Gómez Correa. Biosecurity management in backyard systems in Santa Rosa de Cabal, Risaralda................................................................................................................227 Julia Victoria Arredondo Botero, Jaiver Estiben Ocampo Jaramillo, Juan Sebastián Mera Vallejo, Álvaro de Jesús Aranzazu Hernández. CONTENTS Physical-chemical diagnosis of soils in hillside areas with predominance of Lulo CV. La Selva production system in the department of Risaralda.............241 Adriana Patricia Restrepo Gallón, María Paula Landinez Montes, Jimena Tobón López. Digestibility of three concentrates used in canine feeding....................................271 María Fernanda Mejía Silva, Valentina Noreña Sánchez, Gastón Adolfo Castaño Jiménez. Chapter 4. Economic, Administrative, and Accounting Sciences Financial inclusion in households from socioeconomic strata 1 and 2 in the city of Pereira ..................................................................................................285 Lindy Neth Perea Mosquera, Marlen Isabel Redondo Ramírez, Angélica Viviana Morales. Internal marketing strategies as a competitive advantage for the company Mobilautos SAS de Dosquebradas........................................................................303 Inés Montoya Sánchez, Sandra Patricia Viana Bolaños, Ana María Barrera Rodríguez. Uses of tourist marketing in the tourist sector of the municipality of Belén de Umbría, Risaralda.............................................................................................319 Ana María Barrera Rodríguez, Paola Andrea Echeverri Gutiérrez, María Camila Parra Buitrago, Paola Andrea Martín Muñoz, Angy Paola Ángel Vélez, Luisa Natalia Trejos Ospina. Territorial prospective of Risaralda department (Colombia), based on the SDGS...............................................................................................................333 Juan Guillermo Gil García, Samanta Londoño Velásquez. Chapter 5. Health and Sports Sciences Performance evaluation in times of pandemic. What do medical students think?.......................................................................................................353 Samuel Eduardo Trujillo Henao, Rodolfo A. Cabrales Vega, Germán Alberto Moreno Gómez. The relevance of the therapist’s self and self-reference in the training of psychologists.....................................................................................................371 Maria Paula Marmolejo Lozano, Mireya Ospina Botero. Habits related to oral health which influence lifestyle of elder people in a wellness center for the elderly in Pereira 2020. .............................................387 Isadora Blanco Pérez, Olga Patricia Ramírez Rodríguez, Ángela María Rincón Hurtado. Analysis of the suicide trend in the Coffee Region in Colombia during the years 2012-2018 ..............................................................................................405 Germán Alberto Moreno Gómez, Jennifer Nessim Salazar, Jairo Franco Londoño, Juan Carlos Medina Osorio. Hind limb long bone fractures in canines and felines...........................................419 María Camila Cruz Vélez, Valentina Herrera Morales, Alba Nydia Restrepo Jiménez, Lina Marcela Palomino, Gabriel Rodolfo Izquierdo Bravo. Prevalence of overweight and obesity in children in the rural and urban area of Risaralda....................................................................................................439 Angela María Álvarez López, Angela Liceth Pérez Rendón, Alejandro Gómez Rodas, Luis Enrique Isaza Velásquez. Chapter 6. Architecture, Design and Advertising The artisan crafts of Risaralda, characteristics, importance, and risks within the Colombian Coffee Cultural Landscape, CCCL....................................457 Yaffa Nahir Ivette Gómez Barrera, Javier Alfonso López Morales

Exergetic and exergo-environmental evaluation of biofuels production.

A revolução industrial levou a sociedade ao incremento do uso de fontes de energia e, no século XX, ao uso intensivo de derivados de petróleo, pelo desenvolvimento dos automóveis como meio de transporte. Ou seja, nos últimos séculos a sociedade tem usado como base de seu crescimento os combustíveis de origem fóssil, que na atualidade, além de seu esgotamento têm originado problemas ambientais derivados de seu uso. Dada esta situação, surge a necessidade de pesquisar sobre fontes alternativas de energia que tenham um menor impacto ambiental, como por exemplo, os chamados biocombustíveis, os quais são, na realidade, combustíveis de origem biomássica. Neste trabalho, fazendo-se uso da análise exergética e exergo-ambiental, são avaliadas diferentes rotas de produção de biocombustíveis: hidrólise ácida do amido da polpa da banana ou da banana, e hidrólise enzimática do material lignocelulósico de resíduo do cultivo da banana para obter açúcares que depois são fermentados e destilados para obtenção de etanol; produção combinada de açúcar e etanol mediante a moagem da cana de açúcar, concentração, cozimento e refino do açúcar e fermentação e destilação dos açúcares da cana-de-açúcar para produzir etanol; assim como a extração e transesterificação do óleo da palmeira-do-dendê para a produção de biodiesel. Para a análise da produção combinada de açúcar e etanol usando a cana de açúcar, e a extração do óleo da palmeira do dendê, foram usados dados técnicos obtidos de plantas de produção localizadas na Colômbia operando em condições normais. Para a produção do biodiesel, foram usados dados técnicos obtidos da planta de produção piloto da Universidade Nacional de Colômbia, e para a modelagem das rotas de produção de etanol usando o material vegetal da banana, os dados de análises experimentais feitos no Laboratório do Bioprocessos da Universidade Nacional de Colômbia. A análise é feita considerando desde o cultivo da biomassa até a obtenção do biocombustível, dividindo cada rota de produção em seus principais volumes de controle: cultivo da biomassa, processos de produção, planta de utilidades e a planta de tratamento dos resíduos. Em cada volume de controle é definida e obtida a eficiência exergética nas condições atuais dos processos, visando a otimização dos parâmetros que participam do processo produtivo. Da análise, encontra-se que as maiores irreversibilidades são geradas nos processos onde acontecem reações termoquímicas irreversíveis, especialmente a reação de combustão, hidrólise e fermentação, e a necessidade de continuar pesquisando para reduzir o consumo dos insumos utilizados, calor e trabalho mecânico. Finalmente, por meio da análise exergo-ambiental é proposto o Indicador Exergético de Renovabilidade, o qual avalia a exergia dos produtos em relação à exergia não-renovável nos insumos, de desativação dos resíduos, perda nos resíduos não desativados e a exergia destruída nos processos. Como conclusão principal, encontra-se que ainda que seja usada biomassa como matéria principal, devido especialmente à entropia gerada nas etapas dos processos, algumas rotas de produção de biocombustíveis podem ser classificados como não renováveis.The industrial revolution led the society to increase the use of energy resources, and in the 20th Century to the intensive use of petroleum derivate, due to the development of internal combustion engines for transport end-use. Therefore, during the last 200 years, the society has used fossil fuel as basis for its development, which actually has originated environmental problems derived of its intensive use. Set against this situation, it arises the necessity to research alternative energy resources with less environmental impacts, such as biofuels, originated from biomass. In this work, using the exergy and exergo-environmental analysis, different biofuel production processes are evaluated: acid hydrolysis of starch from banana fruit pulp or banana fruit and enzymatic hydrolysis of lignocellulosic residual material from banana fruit production to produce sugars that are fermented and distillated to produce ethanol; combining production of sugar and ethanol from sugar cane; as well as the african palm oil extraction and transesterification to biodiesel production. For combining production of sugar and ethanol from sugar cane and african palm oil extraction, were used technical dates from industrial production plants located in Colombia, working in normal conditions. For biodiesel production, was used technical dates from pilot plant production from National University of Colombia and for ethanol production routes from banana fruit, were used technical dates obtained from experimental analysis doing in Biochemical Laboratory of National University of Colombia. The analysis developed takes into account the different energy conversion processes from biomass growing to final product obtained, dividing each process on its main control volumes: biomass growing and transport, production plant, utility plant and residues treatment plant. The exergy efficiency for each control volume is defined and calculated aiming at the optimization of main thermodynamics variables that are taking part in the production process. From the analysis, it is founded that the greater irreversibilities are generated in processes where termochemical irreversible reactions take place, specially: the combustion, hydrolysis and fermentation reaction, and the necessity to continue researching to diminish the use of raw material as well as steam and mechanical work. Finally, based on the exergo-environmental analysis, it is proposed the Renewability Exergetic Indicator, which aims to evaluate the relation among the exergy in the products obtained and the non-renewable exergy input, the deactivation exergy consumed in residues treatment, as well as the exergy destroyed on production processes and exergy lost in non treated residues. The main conclusion is that, despite the use of biomass as raw material, some biofuels production processes may be classified as non-renewable, due to the entropy generation in production phases

Evaluación termodinámica de los procesos de producción de biocombustibles líquidos

El etanol y el biodiesel producidos de diferentes materiales considerados renovables constituyen la mejor opción para substituir combustibles de origen f6sil en motores de combustión interna. Estos biocombustibles son considerados biodegradables y libres de azufre. Adicionalmente, como su contenido de carbono es de origen vegetal, puede contribuir a disminuir el contenido de dióxido de carbono en la atmosfera. Tanto el etanol como el biodiesel pueden ser usados puros o mezclados con I gasolina y diésel respectivamente, disminuyendo el consumo de combustibles de origen fósil y la dependencia energética. En países tropicales la calla de azúcar ha sido la materia prima de mayor uso en la producción de etanol, a través de la fermentación debido a su alto contenido de sacarosa. Los desarrollos que se han logrado en el campo de los bioprocesos, han hecho posible el uso de material amiláceo y Lignocelulosico para producir etanol a través de la hidrolisis y la fermentación. Además, los aceites de origen vegetal y grasas animales, pueden ser convertidos en biodiesel por medio de diferentes reacciones como la transesterificación. La exergía es una herramienta que permite analizar los bioprocesos usados para producir biocombustibles en forma integral. Se define como la máxima cantidad de trabajo útil que puede ser obtenido de una masa o energía cuando es llevada a través de un proceso reversible hasta las condiciones de equilibrio mecánico térmico y químico con el medio ambiente. Cuando se realiza el análisis exergético, las irreversibilidades e ineficiencias del sistema pueden ser contabilizadas como exergía destruida, reflejando las ineficiencias de los procesos. Además, permite comparaciones entre flujos sea de energía o de materia permitiendo ser contabilizadas en la misma unidad de medida física. El objetivo de este trabajo es evaluar los bioprocesos usados para producir biocombustibles usando el análisis termodinámico, entendido como el análisis energético y exegético y estudiar el efecto producido de la variaci6n de las variables de proceso en la eficiencia exergética. Los procesos seleccionados fueron: la hidr6lisis acida del almidón obtenido de la pulpa y la fruta del banano y la hidrolisis enzimática al material lignocelulosico obtenido del vástago de la planta del banano para obtener jarabe de glucosa; la fermentaci6n del jarabe de glucosa obtenido de la hidr6lisis y la fermentaci6n del jarabe de sacarosa obtenido de la miel B de la cafia de azúcar para obtener etanol y la transesterificacion del aceite de la palma africana para obtener biodiesel. A cada proceso se realiza el balance de masa, energía y exergía identificando y cuantificando los Insumos usados además de calor y trabajo mecánico, los productos, co-productos y exergía destruida

El precedente jurisprudencial y los instrumentos de regulación ambiental del sector eléctrico colombiano.

Lo que los autores del derecho del medio ambiente han denominado la constitución verde o la constitución ecológica de 1991, necesariamente tiene consecuencias en la praxis legal de los instrumentos de gestión ambiental en todos los niveles y sectores de la economía, sobre todo si lo anterior se analiza en el marco del Estado Social de Derecho, que consagra igualmente la carta política; bajo esta perspectiva, es posible comprender los vacios e inconsistencias de la gestión ambiental en el sector eléctrico colombiano (en adelante SEC), a partir del análisis crítico de los instrumentos de regulación ambiental establecida en la normatividad vigente, es posible revisar estos instrumentos en su papel de herramientas para la gestión ambiental, identificar una conceptualización constitucional y legal adecuada para el desarrollo de los mismos y determinar los ajustes necesarios a realizar en su rol de herramientas de gestión ambiental en el SEC. La consecución de los anteriores objetivos conlleva una metodología propia de la investigación social cualitativa en sus niveles jurídico-políticos. El contenido de este artículo da cuenta de los primeros avances realizados al acercarnos al objeto de estudio desde una óptica jurisprudencial y no meramente legal, como hasta el momento se ha abordado el tema

Exergía en sistemas biológicos: Aproximación holística para el estudio de ecosistemas y el manejo ambiental

Los sistemas ecológicos operan a partir de las interacciones entre elementos bióticos y abióticos, lo que incluye flujos de masas, de energía y de información. La exergía es el componente de la energía que puede desarrollar la máxima capacidad de trabajo con respecto a un estado de referencia del ambiente. Su aplicación en el estudio de los ecosistemas permite desarrollar teorías, modelos y aproximaciones basadas en la termodinámica, que pueden incrementar el poder predictivo y analítico de las ciencias ecológicas y ambientales. Esta revisión presenta una sinopsis del concepto de exergía, así como de algunas aplicaciones en estudios ecológicos y ambientales

Diagnóstico energético de los procesos productivos de la panela en colombia.

El consumo de panela en Colombia es el más alto del mundo (CORPOICA-FEDEPANELA, 2000) y su producción una de las principales actividades agrícolas de la economía nacional. A pesar de esto, el uso de los recursos energéticos en este sector ha sido deficiente (ICA, 1986; CORPOICA, 1996). Por esto varios grupos de investigación e instituciones han propuesto diseños alternativos para los sistemas productivos de panela. En este artículo se hace una evaluación del consumo energético en estos y otros sistemas. Se desarrollan balances de masa y energía y se definen índices para diagnosticar el desempeño energético de las instalaciones. Se encuentra que el grado de desarrollo tecnológico y el estado de la infraestructura influyen directamente sobre la eficiencia energética del proceso y que se pueden lograr mejoras considerables en el uso de la energía por medio de modificaciones sencillas y sobre todo mediante un buen diseño térmico de los sistemas, como se prueba con una hornilla de construcción reciente diseñada por uno de los autores

DIAGNÓSTICO ENERGÉTICO DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS DE LA PANELA EN COLOMBIA DIAGNOSTIC ENERGY OF THE PRODUCTIVE PROCESSES OF PANELA IN COLOMBIA

El consumo de panela en Colombia es el más alto del mundo (CORPOICA-FEDEPANELA, 2000) y su producción una de las principales actividades agrícolas de la economía nacional. A pesar de esto, el uso de los recursos energéticos en este sector ha sido deficiente (ICA, 1986; CORPOICA, 1996). Por esto varios grupos de investigación e instituciones han propuesto diseños alternativos para los sistemas productivos de panela. En este artículo se hace una evaluación del consumo energético en estos y otros sistemas. Se desarrollan balances de masa y energía y se definen índices para diagnosticar el desempeño energético de las instalaciones. Se encuentra que el grado de desarrollo tecnológico y el estado de la infraestructura influyen directamente sobre la eficiencia energética del proceso y que se pueden lograr mejoras considerables en el uso de la energía por medio de modificaciones sencillas y sobre todo mediante un buen diseño térmico de los sistemas, como se prueba con una hornilla de construcción reciente diseñada por uno de los autores.Unrefined sugar consumption in Colombia is the highest in the world (CORPOICA-FEDEPANELA, 2000) and its production is one of the main agricultural activities of the national economy. In spite of this, the use of energy resources in this sector has been deficient (ICA, 1986; CORPOICA, 1996). For this reason, various research groups and institutions have proposed alternative designs for unrefined sugar production systems. This article evaluates the energetic consumption in these and other systems. Mass and energy balances are developed and indexes are defined for diagnosing energy performance of the facilities. It is shown that the degree of technological development and the state of infrastructure directly influence the energy efficiency of the process and that it is possible to considerably improve energy use by means of simple modifications, especially thorough a good thermal design of the systems, as has been shown in a recently-built oven designed by one of the authors