Información detallada de curso |
Primer semestre 2017
Abr 20, 2024 |
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| Código y Nombre de la Asignatura: IME 4211 - GAS NATURAL Y APLICACIONES |
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División Académica:
División de Ingenierías
Departamento Académico: Dpto. Ingeniería Mecánica Número de créditos: Intensidad horaria (semanal para nivel pregrado y total para nivel postgrado): 3.000 Horas de Teoría 0.000 Horas de Laboratorio Niveles: Educación Continua, Educación Superior Pregrado Tipos de Horario: Teoría En esta asignatura se presentan al estudiante todos aquellos aspectos relacionados con la regulación, el mercado y los panoramas nacional e internacional del gas natural. Así mismo, desde lo técnico se abordan las propiedades físico-químicas del combustible como las distintas aplicaciones y usos en los sectores industrial y de transporte de carga y pasajeros. Se acompañan la teoría impartida con la ejecución de un trabajo de curso desarrollado a lo largo del semestre en una instalación real industrial o de una flota de transporte, siempre con énfasis en la eficiencia energética. 3. JUSTIFICACIÓN Tanto a nivel mundial como nacional, el gas natural por ser uno de los energéticos más fáciles de transportar grandes distancias con mínimo riesgo y su costo relativamente bajo ha ido ganando terreno y desplazando otros combustibles de origen fósil como el petróleo y el carbón. En la actualidad su uso en todo tipo de equipos y máquinas térmicas está arraigado en distintos sectores de las economías: residencial, comercial, industrial y transporte entre otras, razones suficientes para que el estudiante se familiarice con la componente técnica ligada a su utilización, sin dejar de lado los aspectos financieros, ambientales, económicos y sociales que también son importantes. 4. OBJETIVOS 4.1. OBJETIVO GENERAL En este curso se busca que el estudiante adquiera los conocimientos y conceptos más importantes asociados a los procesos en la utilización del gas natural en sectores productivos como; industrial, generación de potencia y transporte de carga y de pasajeros. 4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Aplicar los conocimientos necesarios para comprender los fenómenos de combustión asociados a la quema del gas natural en los distintos equipos y procesos de uso frecuente en los sectores productivos. Dar al estudiante los conocimientos básicos en el uso del gas natural para que pueda afrontar un problema real de la industria y/o del sector transporte. Promover el desarrollo de habilidades de comunicación mediante la exposición de temas especializados y presentación de informes escritos. 5. METODOLOGÍA Con la siguiente metodología se pretende alcanzar los objetivos propuestos Exposición de los temas por parte del profesor Asignación de trabajos de investigación en grupos con exposición en clase. Visita (en la medida de lo posible) a plantas industriales que utilicen gas natural en sus procesos y en las que se estén contemplando alternativas de eficiencia energética. Asignación de material complementario (en inglés) a través del catálogo WEB de la asignatura. 6. MEDIOS Básicamente en el curso se utilizarán: Tablero, marcadores y texto guía. Recursos audiovisuales, videos especializados Planos, dibujos, fotos y gráficas de plantas industriales 7. CONTENIDO UNIDAD 1: CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL GAS NATURAL Panorama nacional e internacional del gas natural. Principales usos en la industria y en el sector transporte del gas natural Propiedades físico-químicas del gas natural Características de combustión de los gases: relaciones estequiometricas, límites de inflamabilidad, intercambiabilidad de gases, diagramas de combustión, diagramas del contenido calórico de los productos de la combustión. UNIDAD 2: VENTAJAS COMPARATIVAS DEL USO DEL GAS NATURAL Transporte y distribución Regulación y control en su utilización Consideraciones energéticas Aspectos económicos Aspectos ambientales UNIDAD 3: QUEMADORES INDUSTRIALES Definición, funciones y tipos de quemadores Tipos de llama, estabilidad y retroceso de llama Dimensionamiento y selección de quemadores Quemadores especiales UNIDAD 4: CALDERAS A GAS NATURAL Calderas, definición y tipos Cálculo preliminar de una caldera a gas natural Elementos de regulación y control Medidas de eficiencia energética en calderas Desempeño energético de un conjunto de calderas UNIDAD 5: TURBINAS DE GAS Funcionamiento y ventajas Ciclo básico Tipos de turbinas a gas Plantas de ciclo combinado Cogeneración UNIDAD 6: MOTORES A GAS NATURAL Clasificación y tipos Características técnicas y variables de desempeño Criterios de selección y dimensionamiento Aplicaciones industriales y en el sector transporte Tópicos relacionados con la eficiencia energética UNIDAD 7: HORNOS INDUSTRIALES A GAS NATURAL Clasificación, tipos y características constructivas Aplicaciones a la industria metalurgia Secado industrial Industria Cerámica y del cemento Calentamiento indirecto 8. EVALUACION Primer parcial: 25% Segundo parcial: 25% Trabajo de investigación: 25% Examen final: 25% 9. BIBLIOGRAFIA Robert Pritchar, Handbook of industrial gas utilization, Van Nostrand Reinhold, co 1977 Goswami, Y; Kreith, F. ENERGY CONVERSION, Taylor and Francis Group 2007. Disponible en la base de datos de Uninorte. Varios de Termodinámica, calderas, turbinas de gas, motores de combustión interna entre otros |
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