Diseño de intercambiador de calor utilizando GLP para reducir demanda de electricidad en horno de añejadoras de arroz 7t

Abstract

Esta investigación diseñó un intercambiador de calor que utiliza GLP como fuente de energía térmica, acoplado a un horno de máquinas añejadoras de arroz de 7 t, con el objetivo de reducir el consumo eléctrico. A través del análisis energético y operacional de las máquinas actuales, se identificaron los altos costos y la baja eficiencia asociados a las resistencias eléctricas. El diseño del intercambiador se desarrolló en SolidWorks, considerando configuraciones optimizadas para transferencia de calor eficiente y resistencia térmica. Posteriormente, las simulaciones en ANSYS evaluaron el comportamiento térmico bajo diversas condiciones operativas, confirmando una transferencia de calor eficiente y una reducción significativa de la demanda eléctrica. Además, se realizó un análisis económico que demostró el ahorro potencial en costos de energía, destacando la viabilidad financiera del sistema. Los resultados validan que el diseño propuesto es técnicamente sólido, energéticamente eficiente y económicamente viable, proporcionando una solución sostenible para mejorar la competitividad en la industria arrocera.

This research designed a heat exchanger using LPG as a thermal energy source, coupled to a 7 t rice aging machine oven, with the aim of reducing electrical consumption. Through energy and operational analysis of current machines, high costs and low efficiency associated with electrical resistances were identified. The exchanger design was developed in SolidWorks, considering optimized configurations for efficient heat transfer and thermal resistance. Subsequently, simulations in ANSYS evaluated the thermal behavior under various operating conditions, confirming efficient heat transfer and a significant reduction in electrical demand. In addition, an economic analysis was performed that demonstrated the potential savings in energy costs, highlighting the financial viability of the system. The results validate that the proposed design is technically sound, energy efficient and economically viable, providing a sustainable solution to improve competitiveness in the rice industry.