Diseño del sistema de alimentación de biogás para la operación de un camión compactador diésel en modo mixto diésel-biogás

Abstract

El proyecto plantea el diseño del sistema de alimentación de biogás, obtenido de rellenos sanitarios, para un camión recolector de residuos urbanos, de modo que opere en modo mixto y sustituya parcialmente el diésel usado por el vehículo teniendo en cuenta factores técnicos, económicos y ambientales. La metodología propuesta consiste en la definición inicial de parámetros y condiciones requeridas para el diseño, seguida de un proceso de selección, especificación y verificación del sistema, a través del análisis individual de subsistemas Con base en criterios de diseño y normas técnicas pertinentes, se realiza el diseño conceptual que consiste en la evaluación de alternativas de solución al problema de ingeniería. Dentro de este proceso, se evalúan opciones de mezclado, almacenamiento y grado de pureza del biogás bajo criterios técnicos y económicos; a la luz de los resultados de este proceso se realiza un análisis financiero que valide la viabilidad económica de la realización del proyecto. Una vez seleccionada la mejor alternativa, se realiza la descripción y especificación básica de cada uno de los componentes mediante el análisis por subsistemas, los cuales se definieron como de almacenamiento, de alimentación y de mezclado, con el fin de obtener las principales características técnicas que permitan el diseño detallado. El diseño de detalle se realiza para el subsistema de almacenamiento, seleccionando los componentes necesarios para el suministro de biogás al resto del sistema desde los tanques de almacenamiento. Se realiza el diseño detallado de la estructura que soporta los cilindros de almacenamiento de biogás, teniendo en cuenta el diseño de las uniones que requieren los elementos estructurales, el diseño estático, dinámico y modal (vibraciones).

The project proposes the design of the biogas feed system, obtained from sanitary landfills, for a urban waste collection truck, so that it operates in mixed mode and partially replaces the diesel used by the vehicle, taking into account technical, economic and environmental factors. The proposed methodology consists of the initial definition of parameters and conditions required for the design, followed by a process of selection, specification and verification of the system, through the individual analysis of subsystems Based on design criteria and relevant technical standards, the conceptual design consists of the evaluation of alternative solutions to the engineering problem. Within this process, options for mixing, storage and degree of purity of biogas are evaluated under technical and economic criteria; In the light of the results of this process, a financial analysis is carried out in order to validate the economic viability of the project. Once the best alternative has been selected, the description and basic specification of each of the components is carried out by means of the analysis by subsystems, which were defined as storage, feeding and mixing, in order to obtain the main technical characteristics that allow detailed design. The detailed design is made for the storage subsystem, selecting the necessary components for the supply of biogas to the rest of the system from the storage tanks. The detailed design of the structure supporting the biogas storage cylinders is carried out, taking into account the design of the joints that require the structural elements, the static, dynamic and modal design (vibrations).