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[ES] Se plantea la aplicación del ciclo Brayton inverso para la generación de temperaturas criogénicas por su capacidad de funcionamiento usando como fluido de trabajo únicamente aire, sin requerir el empleo de fluidos refrigerantes de mayor impacto ambiental en el proceso. Dentro de este proyecto se incluye la realización de ensayos de rendimiento del ciclo mediante una instalación experimental, la caracterización de un modelo informático del ciclo a partir de resultados experimentales y la implementación de posibles mejoras a la eficiencia global del sistema, con el objetivo de obtener prestaciones atractivas comercialmente. Adicionalmente se incluyen un estudio de viabilidad de este sistema frente a las soluciones actuales en distintas aplicaciones industriales, [EN] The application of an Inverted reverse Brayton cycle is proposed due to its ability to operate using only air as the working fluid, without requiring the use of refrigerant fluids with greater environmental impact. This project includes conducting a series of cycle performance tests through an experimental installation, the characterization of a computer model of the cycle based on experimental results and the implementation of possible upgrades to the overall efficiency of the system with the aim of developing a commercially attractive design. Additionally, a feasibility study of this system is included compared to current solutions in different industrial applications., [CA] En aquest Treball Final de Màster s’estudiarà el desenvolupament i implementació d’un cicle Brayton invers avançat que permeta obtindre temperatures inferiors a les aconseguides pels sistemes actuals de va fregir mecànic i que s’aproximen a les obtingudes mitjançant l’ús de líquids criogènics com el nitrogen liquide. Presentant a més el benèfic afegit d’emprar com a fluid de treball aire ambient, sense requerir de l’ús de fluids refrigerants de major impacte ambiental la legislació del qual s’encamina a majors restriccions. Aquest treball inclou els resultats de múltiples campanyes d’assaig realitzades sobre una instal·lació experimental i el desenvolupament i caracterització d’un model informàtic del cicle en el programari VEMOD. Discutint-se la implementació de possibles millores a l’eficiència global del sistema de cara a futures aplicacions, realitzant-se un estudi de viabilitat comercial d’aquest sistema enfront de les solucions actuals en l’àmbit industrial i sanitari.

[ES] Se plantea la aplicación del ciclo Brayton inverso para la generación de temperaturas criogénicas por su capacidad de funcionamiento usando como fluido de trabajo únicamente aire, sin requerir el empleo de fluidos refrigerantes de mayor impacto ambiental en el proceso. Dentro de este proyecto se incluye la realización de ensayos de rendimiento del ciclo mediante una instalación experimental, la caracterización de un modelo informático del ciclo a partir de resultados experimentales y la implementación de posibles mejoras a la eficiencia global del sistema, con el objetivo de obtener prestaciones atractivas comercialmente. Adicionalmente se incluyen un estudio de viabilidad de este sistema frente a las soluciones actuales en distintas aplicaciones industriales, [EN] The application of an Inverted reverse Brayton cycle is proposed due to its ability to operate using only air as the working fluid, without requiring the use of refrigerant fluids with greater environmental impact. This project includes conducting a series of cycle performance tests through an experimental installation, the characterization of a computer model of the cycle based on experimental results and the implementation of possible upgrades to the overall efficiency of the system with the aim of developing a commercially attractive design. Additionally, a feasibility study of this system is included compared to current solutions in different industrial applications., [CA] En aquest Treball Final de Màster s’estudiarà el desenvolupament i implementació d’un cicle Brayton invers avançat que permeta obtindre temperatures inferiors a les aconseguides pels sistemes actuals de va fregir mecànic i que s’aproximen a les obtingudes mitjançant l’ús de líquids criogènics com el nitrogen liquide. Presentant a més el benèfic afegit d’emprar com a fluid de treball aire ambient, sense requerir de l’ús de fluids refrigerants de major impacte ambiental la legislació del qual s’encamina a majors restriccions. Aquest treball inclou els resultats de múltiples campanyes d’assaig realitzades sobre una instal·lació experimental i el desenvolupament i caracterització d’un model informàtic del cicle en el programari VEMOD. Discutint-se la implementació de possibles millores a l’eficiència global del sistema de cara a futures aplicacions, realitzant-se un estudi de viabilitat comercial d’aquest sistema enfront de les solucions actuals en l’àmbit industrial i sanitari.

[ES] El presente Trabajo de Fin de Máster parte de la necesidad de mejorar el proceso de combustión de una empresa fabricante de fritas, esmaltes y colores cerámicos de la provincia de Castellón. Una frita es una mezcla de sustancias inorgánicas obtenida mediante un enfriamiento rápido de una masa fundida. Para lograr fundir las sustancias de partida es necesario alcanzar temperaturas de 1600 °C. El proceso de fusión de la frita se lleva a cabo mediante hornos de alimentados con gas natural. La combustión del gas realizada fuera de los parámetros estequiométricos y utilizando aire como comburente produce un aumento de los gastos en combustible y en las emisiones. El aporte controlado de oxígeno mediante una fuente externa permite optimizar el proceso de combustión para ser más eficiente y menos contaminante. Dado que el proceso de fusión se realiza de forma continua, debe garantizarse el suministro de oxígeno. Para ello se debe diseñar e instalar un depósito criogénico de 50 metros cúbicos en el que se almacenará el oxígeno en forma líquida a -185 °C. Desde este depósito, el oxígeno se pasa a un evaporador desde el que se envía en fase gas a los a los quemadores de los hornos. El TFM incluye el diseño mecánico básico del depósito según normativa europea EN y el proyecto de las medidas de seguridad necesarias para su instalación en el emplazamiento de la empresa., [EN] This Master's Thesis is based on the need to improve the combustion process of the furnaces of a company that manufactures frits, enamels and ceramic colors in the province of Castellón. A frit is a mixture of inorganic substances obtained by rapid cooling of a melt. To melt the starting substances, it is necessary to reach temperatures of 1600 ° C. The frit melting process is carried out by furnaces fired with natural gas. Combustion outside the ideal stoichiometric parameters results in increased fuel consumption and emissions. The controlled supply of oxygen through an external source will allow optimizing the combustion process to be more efficient and less polluting. Since the melting process is carried out continuously, the supply of oxygen must be ensured. For this, a 50 cubic meter cryogenic tank must be designed and installed in which oxygen will be stored in liquid form at -185 ° C. From this tank, the oxygen will be passed to an evaporator from which it will be sent in the gas phase to the burners of the furnaces. The Master's Thesis includes the basic mechanical design of the tank using design codes for pressure equipment and the project of the security measures necessary for its installation at the company's site.

[ES] El presente Trabajo de Fin de Máster parte de la necesidad de mejorar el proceso de combustión de una empresa fabricante de fritas, esmaltes y colores cerámicos de la provincia de Castellón. Una frita es una mezcla de sustancias inorgánicas obtenida mediante un enfriamiento rápido de una masa fundida. Para lograr fundir las sustancias de partida es necesario alcanzar temperaturas de 1600 °C. El proceso de fusión de la frita se lleva a cabo mediante hornos de alimentados con gas natural. La combustión del gas realizada fuera de los parámetros estequiométricos y utilizando aire como comburente produce un aumento de los gastos en combustible y en las emisiones. El aporte controlado de oxígeno mediante una fuente externa permite optimizar el proceso de combustión para ser más eficiente y menos contaminante. Dado que el proceso de fusión se realiza de forma continua, debe garantizarse el suministro de oxígeno. Para ello se debe diseñar e instalar un depósito criogénico de 50 metros cúbicos en el que se almacenará el oxígeno en forma líquida a -185 °C. Desde este depósito, el oxígeno se pasa a un evaporador desde el que se envía en fase gas a los a los quemadores de los hornos. El TFM incluye el diseño mecánico básico del depósito según normativa europea EN y el proyecto de las medidas de seguridad necesarias para su instalación en el emplazamiento de la empresa., [EN] This Master's Thesis is based on the need to improve the combustion process of the furnaces of a company that manufactures frits, enamels and ceramic colors in the province of Castellón. A frit is a mixture of inorganic substances obtained by rapid cooling of a melt. To melt the starting substances, it is necessary to reach temperatures of 1600 ° C. The frit melting process is carried out by furnaces fired with natural gas. Combustion outside the ideal stoichiometric parameters results in increased fuel consumption and emissions. The controlled supply of oxygen through an external source will allow optimizing the combustion process to be more efficient and less polluting. Since the melting process is carried out continuously, the supply of oxygen must be ensured. For this, a 50 cubic meter cryogenic tank must be designed and installed in which oxygen will be stored in liquid form at -185 ° C. From this tank, the oxygen will be passed to an evaporator from which it will be sent in the gas phase to the burners of the furnaces. The Master's Thesis includes the basic mechanical design of the tank using design codes for pressure equipment and the project of the security measures necessary for its installation at the company's site.

[ES] El presente Trabajo de Fin de Máster parte de la necesidad de mejorar el proceso de combustión de una empresa fabricante de fritas, esmaltes y colores cerámicos de la provincia de Castellón. Una frita es una mezcla de sustancias inorgánicas obtenida mediante un enfriamiento rápido de una masa fundida. Para lograr fundir las sustancias de partida es necesario alcanzar temperaturas de 1600 °C. El proceso de fusión de la frita se lleva a cabo mediante hornos de alimentados con gas natural. La combustión del gas realizada fuera de los parámetros estequiométricos y utilizando aire como comburente produce un aumento de los gastos en combustible y en las emisiones. El aporte controlado de oxígeno mediante una fuente externa permite optimizar el proceso de combustión para ser más eficiente y menos contaminante. Dado que el proceso de fusión se realiza de forma continua, debe garantizarse el suministro de oxígeno. Para ello se debe diseñar e instalar un depósito criogénico de 50 metros cúbicos en el que se almacenará el oxígeno en forma líquida a -185 °C. Desde este depósito, el oxígeno se pasa a un evaporador desde el que se envía en fase gas a los a los quemadores de los hornos. El TFM incluye el diseño mecánico básico del depósito según normativa europea EN y el proyecto de las medidas de seguridad necesarias para su instalación en el emplazamiento de la empresa., [EN] This Master's Thesis is based on the need to improve the combustion process of the furnaces of a company that manufactures frits, enamels and ceramic colors in the province of Castellón. A frit is a mixture of inorganic substances obtained by rapid cooling of a melt. To melt the starting substances, it is necessary to reach temperatures of 1600 ° C. The frit melting process is carried out by furnaces fired with natural gas. Combustion outside the ideal stoichiometric parameters results in increased fuel consumption and emissions. The controlled supply of oxygen through an external source will allow optimizing the combustion process to be more efficient and less polluting. Since the melting process is carried out continuously, the supply of oxygen must be ensured. For this, a 50 cubic meter cryogenic tank must be designed and installed in which oxygen will be stored in liquid form at -185 ° C. From this tank, the oxygen will be passed to an evaporator from which it will be sent in the gas phase to the burners of the furnaces. The Master's Thesis includes the basic mechanical design of the tank using design codes for pressure equipment and the project of the security measures necessary for its installation at the company's site.

[ES] El presente Trabajo de Fin de Máster parte de la necesidad de mejorar el proceso de combustión de una empresa fabricante de fritas, esmaltes y colores cerámicos de la provincia de Castellón. Una frita es una mezcla de sustancias inorgánicas obtenida mediante un enfriamiento rápido de una masa fundida. Para lograr fundir las sustancias de partida es necesario alcanzar temperaturas de 1600 °C. El proceso de fusión de la frita se lleva a cabo mediante hornos de alimentados con gas natural. La combustión del gas realizada fuera de los parámetros estequiométricos y utilizando aire como comburente produce un aumento de los gastos en combustible y en las emisiones. El aporte controlado de oxígeno mediante una fuente externa permite optimizar el proceso de combustión para ser más eficiente y menos contaminante. Dado que el proceso de fusión se realiza de forma continua, debe garantizarse el suministro de oxígeno. Para ello se debe diseñar e instalar un depósito criogénico de 50 metros cúbicos en el que se almacenará el oxígeno en forma líquida a -185 °C. Desde este depósito, el oxígeno se pasa a un evaporador desde el que se envía en fase gas a los a los quemadores de los hornos. El TFM incluye el diseño mecánico básico del depósito según normativa europea EN y el proyecto de las medidas de seguridad necesarias para su instalación en el emplazamiento de la empresa., [EN] This Master's Thesis is based on the need to improve the combustion process of the furnaces of a company that manufactures frits, enamels and ceramic colors in the province of Castellón. A frit is a mixture of inorganic substances obtained by rapid cooling of a melt. To melt the starting substances, it is necessary to reach temperatures of 1600 ° C. The frit melting process is carried out by furnaces fired with natural gas. Combustion outside the ideal stoichiometric parameters results in increased fuel consumption and emissions. The controlled supply of oxygen through an external source will allow optimizing the combustion process to be more efficient and less polluting. Since the melting process is carried out continuously, the supply of oxygen must be ensured. For this, a 50 cubic meter cryogenic tank must be designed and installed in which oxygen will be stored in liquid form at -185 ° C. From this tank, the oxygen will be passed to an evaporator from which it will be sent in the gas phase to the burners of the furnaces. The Master's Thesis includes the basic mechanical design of the tank using design codes for pressure equipment and the project of the security measures necessary for its installation at the company's site.

La necesidad de resolver este problema es que actualmente no se cuenta con un mercado satisfecho, hay muchas empresas, que necesitan este producto para el funcionamiento de sus negocios, pero debido al alto costo y a un servicio deficiente que actualmente se ofrece, dejan de invertir más en sus negocios y generando un costo elevado en sus operaciones. Para resolver esta necesidad se determinó que el nitrógeno es un producto extremadamente frio a una temperatura de -196 °C, el valor actual de venta de nuestro principal competidor es de S/ 22.40 soles y otros distribuidores lo venden a un precio de S/ 14.00 soles, Así que se desarrolló un estudio de mercado y se determinó que en la ciudad de Arequipa en total 60000 empresas que son nuestro mercado potencial, pero también tenemos a 7 distribuidores que serán nuestros principales clientes también se determinó que el crecimiento global es de 5.98 % y en base a este crecimiento se determinó la ubicación de la empresa en el distrito de Cerro Colorado junto con un estudio técnico, las demás localizaciones competidoras son sachaca que según el método de Brown y Gibson indica una puntuación de 0.248 , parque industrial con 0.150 y Hunter con 0.262, todas frente a 0.340 que es del distrito de Cerro Colorado el lugar escogido para nuestra empresa ; la organización está sujeta a él régimen general siendo una SAC ya que estamos sujetos a una contabilidad completa pagando el 18% IGV, el 30% IMP y porque nuestra empresa está sujeta a un ingreso no mayor de 150 UIT, cada UIT equivale a S/. 4050 soles lo que correspondería a S/. 607500 Soles al año y nosotros estaríamos con un total de S/.200000 aproximadamente, también se elaboró un plan de marketing y se determinó que, para ser competitivos se tiene una producción de 1660 kilos mensuales con una pureza del 99.99% garantizado por nuestro proveedor quien nos venderá la maquinaria para lograr este objetivo, este proyecto no es contaminante por lo que no representa un peligro ya que el

La necesidad de resolver este problema es que actualmente no se cuenta con un mercado satisfecho, hay muchas empresas, que necesitan este producto para el funcionamiento de sus negocios, pero debido al alto costo y a un servicio deficiente que actualmente se ofrece, dejan de invertir más en sus negocios y generando un costo elevado en sus operaciones. Para resolver esta necesidad se determinó que el nitrógeno es un producto extremadamente frio a una temperatura de -196 °C, el valor actual de venta de nuestro principal competidor es de S/ 22.40 soles y otros distribuidores lo venden a un precio de S/ 14.00 soles, Así que se desarrolló un estudio de mercado y se determinó que en la ciudad de Arequipa en total 60000 empresas que son nuestro mercado potencial, pero también tenemos a 7 distribuidores que serán nuestros principales clientes también se determinó que el crecimiento global es de 5.98 % y en base a este crecimiento se determinó la ubicación de la empresa en el distrito de Cerro Colorado junto con un estudio técnico, las demás localizaciones competidoras son sachaca que según el método de Brown y Gibson indica una puntuación de 0.248 , parque industrial con 0.150 y Hunter con 0.262, todas frente a 0.340 que es del distrito de Cerro Colorado el lugar escogido para nuestra empresa ; la organización está sujeta a él régimen general siendo una SAC ya que estamos sujetos a una contabilidad completa pagando el 18% IGV, el 30% IMP y porque nuestra empresa está sujeta a un ingreso no mayor de 150 UIT, cada UIT equivale a S/. 4050 soles lo que correspondería a S/. 607500 Soles al año y nosotros estaríamos con un total de S/.200000 aproximadamente, también se elaboró un plan de marketing y se determinó que, para ser competitivos se tiene una producción de 1660 kilos mensuales con una pureza del 99.99% garantizado por nuestro proveedor quien nos venderá la maquinaria para lograr este objetivo, este proyecto no es contaminante por lo que no representa un peligro ya que el

La necesidad de resolver este problema es que actualmente no se cuenta con un mercado satisfecho, hay muchas empresas, que necesitan este producto para el funcionamiento de sus negocios, pero debido al alto costo y a un servicio deficiente que actualmente se ofrece, dejan de invertir más en sus negocios y generando un costo elevado en sus operaciones. Para resolver esta necesidad se determinó que el nitrógeno es un producto extremadamente frio a una temperatura de -196 °C, el valor actual de venta de nuestro principal competidor es de S/ 22.40 soles y otros distribuidores lo venden a un precio de S/ 14.00 soles, Así que se desarrolló un estudio de mercado y se determinó que en la ciudad de Arequipa en total 60000 empresas que son nuestro mercado potencial, pero también tenemos a 7 distribuidores que serán nuestros principales clientes también se determinó que el crecimiento global es de 5.98 % y en base a este crecimiento se determinó la ubicación de la empresa en el distrito de Cerro Colorado junto con un estudio técnico, las demás localizaciones competidoras son sachaca que según el método de Brown y Gibson indica una puntuación de 0.248 , parque industrial con 0.150 y Hunter con 0.262, todas frente a 0.340 que es del distrito de Cerro Colorado el lugar escogido para nuestra empresa ; la organización está sujeta a él régimen general siendo una SAC ya que estamos sujetos a una contabilidad completa pagando el 18% IGV, el 30% IMP y porque nuestra empresa está sujeta a un ingreso no mayor de 150 UIT, cada UIT equivale a S/. 4050 soles lo que correspondería a S/. 607500 Soles al año y nosotros estaríamos con un total de S/.200000 aproximadamente, también se elaboró un plan de marketing y se determinó que, para ser competitivos se tiene una producción de 1660 kilos mensuales con una pureza del 99.99% garantizado por nuestro proveedor quien nos venderá la maquinaria para lograr este objetivo, este proyecto no es contaminante por lo que no representa un peligro ya que el