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This work proposes the design of an organic biofertilizer production plant to produce biol from blackberry leaf residues, in the Ecuadorian highland’s region. The macro-location of the plant is in the province of Tungurahua and the micro-location is in the canton of Tisaleo. Based on surveys of farmers in the Tisaleo canton, it was determined that the real average monthly demand is 2,3167 liters of biol. The plant design includes eight work areas, including waste chopping, weighing, biodigestion, filtering, quality control, and biol packaging. In addition, the requirement of machines, tools, operators, and technological resources for the quality control laboratory of the organic biofertilizer production plant was determined. The process flow diagram of the plant and the simulation of the production process were carried out for a time of 86400 minutes, which corresponds to 2 months, employing 2 operators who carry out the activities for the elaboration of the biofertilizer, resulting in average utilization of the operators of 7.8%, and a monthly production of 24900 liters of biol., El presente trabajo propone el diseño de una planta de producción de biofertilizante orgánico para elaborar biol a partir de residuos de hoja de mora, en la región sierra ecuatoriana. La macrolocalización de la planta es la provincia de Tungurahua y la microlocalización es en el cantón Tisaleo. En base a encuestas realizadas a agricultores del cantón Tisaleo, se determinó que la demanda promedio mensual real es de 23167 litros de biol. El diseño de la planta contempla ocho áreas de trabajo que incluyen las áreas de picado de residuos, pesaje, biodigestión, filtrado, control de calidad, envasado del biol. Además, se determinó el requerimiento de máquinas, herramientas, operarios y recursos tecnológicos para el laboratorio de control de calidad de la planta de producción de biofertilizante orgánico. Se realizó el diagrama de flujo de procesos de la planta y la simulación del proceso productivo para un tiempo de 86400 minutos que corresponde a 2 meses, empleando 2 operarios que realizan las actividades para la elaboración del biofertilizante, resultando una utilización promedio de los operarios del 7.8%, y una producción mensual de 24900 litros de biol.

[ES] El presente trabajo de investigación estudia de la trayectoria tecnológica y científica de los compresores scroll para refrigeración y bombas de calor. La metodología utilizada es el análisis de conectividad de citas tanto de patentes como de artículos científicos utilizando las bases de datos de la USPTO y de la Web of Science, respectivamente. Las trayectorias de patentes y de artículos científicos fueron generadas con el uso de los programas Citnet Explorer y Pajek. La trayectoria científica resultante consta de quince artículos científicos, identificándose cinco líneas de investigación que incluyen el estudio de conformidades axial y radial del compresor utilizando modelos geométricos; rendimiento de compresores scroll con inyección de vapor, utilizando modelos geométricos detallados de las espirales del compresor; uso de modelos semi-empíricos para el análisis del uso de refrigerantes naturales, mejoras del rendimiento del sistema con inyección de vapor, velocidad variable; aplicaciones en expansores para ciclos orgánicos Rankine y base para el modelado de otras tecnologías de compresor como compresores de tornillo y rotativo de pistones y uso de modelos empíricos de compresores scroll. La trayectoria tecnológica consta de trece patentes, las cuales fueron agrupadas en tres grupos de invenciones relacionadas con dispositivos scroll con diferentes espesores en las volutas, con sistemas de sellado entre scrolles, nervaduras de refuerzo y disipación de calor, acoplamientos, uso de manivelas locas; dispositivos scroll para aplicaciones de compresores, bombas de vacío y expansores; dispositivos scroll para ciclos compactos de energía. Desde la aparición de la primera patente de compresor scroll en 1905, esta tecnología tuvo que superar el desafío de contar con un mecanizado de los scrolles con tolerancias estrechas en su fabricación, razón por la cual, tanto para la trayectoria tecnológica como para la trayectoria científica, la red principal de patentes y artí, [EN] This research work studies the technological and scientific trajectory of scroll compressors for refrigeration and heat pumps. The methodology used is the citation connectivity analysis of both patents and scientific papers using the USPTO and Web of Science databases, respectively. The patent and scientific papers trajectories were generated with the use of the Citnet Explorer and Pajek programs. The resulting scientific trajectory consists of fifteen scientific papers, identifying five lines of research that include the study of axial and radial conformities of the compressor using geometric models; performance of vapor injection scroll compressors, using detailed geometric models of the compressor coils; use of semi-empirical models for the analysis of the use of natural refrigerants, system performance improvements with vapor injection, variable speed; applications in expanders for organic Rankine cycles and base for the modeling of other compressor technologies such as screw and rotary piston compressors, and the use of empirical models of scroll compressors. The technological trajectory consists of thirteen patents, which were grouped into three groups of inventions related to scroll devices with different thicknesses in the volutes, with sealing systems between scrolls, reinforcement ribs, and heat dissipation, couplings, use of idler cranks; scroll devices for compressor, vacuum pump, and expander applications; scroll devices for compact power cycles. Since the appearance of the first scroll compressor patent in 1905, this technology had to overcome the challenge of having machining of scrolls with tight tolerances in their manufacture, which is why, both for the technological trajectory and the scientific trajectory, the main network of patents and scientific articles began in the early 1980s. Two parts were identified in the co-evolution of the scientific and technological trajectories. The first part that deals with the modeling of a scroll compresso

Tesis por compendio, [ES] Esta tesis doctoral presenta un estudio de compresores scroll con inyección de vapor (SCVI) para bombas de calor que operan en climas fríos o para aplicaciones de calentamiento de agua a alta temperatura. Para ello, se comparó experimentalmente un SCVI con un compresor de dos etapas de pistones (TSRC) trabajando con R-407C en condiciones extremas. La comparación se realizó en términos de eficiencias del compresor, capacidad, COP y rendimientos estacionales tanto para el modo calefacción como para el modo refrigeración. Los resultados proporcionan una idea general sobre el rango de aplicación de los compresores estudiados y sobre las diferencias en los rendimientos de los compresores. Sin embargo, se identificaron varias limitaciones en la caracterización de los compresores y en el análisis del ciclo. Esto motivó a profundizar en el estudio del ciclo de compresión de dos etapas y sus componentes. El siguiente paso fue realizar un análisis teórico de los ciclos de compresión de dos etapas para aplicaciones de calefacción, en donde se identificó a la presión intermedia y a la relación de inyección como los parámetros del sistema más influyentes sobre el COP. La presión intermedia se optimizó para dos configuraciones de inyección (tanque de separación y economizador) utilizando varios refrigerantes. Basándose en los resultados de la optimización, se propuso una correlación que permite obtener la presión intermedia óptima del ciclo, considerando la influencia del subenfriamiento a la salida del condensador. Además, se analizó la influencia del diseño de los componentes del sistema sobre el COP del ciclo. Posteriormente, el estudio se profundizó a nivel de componentes. El factor más crítico en el sistema es el rendimiento del compresor. Por lo tanto, el siguiente paso fue evaluar la influencia de varios sistemas de compresión con inyección de vapor sobre el COP. Se tomaron en cuenta tres tecnologías de compresores, un SCVI, un TSRC y un compresor scroll de dos etapas, [CA] Aquesta tesi doctoral presenta un estudi de compressors scroll amb injecció de vapor (SCVI) per a bombes de calor que operen en climes freds o per a aplicacions d'escalfament d'aigua a alta temperatura. Per a això, es va comparar experimentalment un SCVI amb un compressor de dues etapes de pistons (TSRC) treballant amb R-407C en condicions extremes. La comparació es va realitzar en termes d'eficiències del compressor, capacitat, COP i rendiments estacionals tant per al mode calefacció com per al mode refrigeració. Els resultats proporcionen una idea general sobre el rang d'aplicació dels compressors estudiats i sobre les diferències en els rendiments dels compressors. No obstant això, es van identificar diverses limitacions en la caracterització dels compressors i en l'anàlisi del cicle. Això va motivar a aprofundir en l'estudi del cicle de compressió de dues etapes i els seus components. El següent pas va ser realitzar una anàlisi teòrica dels cicles de compressió de dues etapes per a aplicacions de calefacció, on es va identificar la pressió intermèdia i la relació d'injecció com els paràmetres del sistema més influents sobre el COP. La pressió intermèdia es va optimitzar per a dues configuracions d'injecció (tanc de separació i economitzador) utilitzant diversos refrigerants. Basant-se en els resultats de l'optimització, es va proposar una correlació que permet obtindre la pressió intermèdia òptima del cicle, considerant la influència del subrefredament a l'eixida del condensador. A més, es va analitzar la influència del disseny dels components del sistema sobre el COP del cicle. Posteriorment, l'estudi es va aprofundir a nivell de components. El factor més crític en el sistema és el rendiment del compressor. Per tant, el següent pas va ser avaluar la influència de diversos sistemes de compressió amb injecció de vapor sobre el COP. Es van prendre en compte tres tecnologies de compressors, un SCVI, un TSRC i un compressor scroll de dues etapes (TSSC). Aqueste, [EN] This Ph.D. thesis presents a study of scroll compressors with vapor-injection (SCVI) for heat pumps operating in cold climates or in high-temperature water heating applications. To do so, firstly, an SCVI was experimentally compared with a two-stage reciprocating compressor (TSRC) working with R-407C under extreme conditions. The comparison was made in terms of compressor efficiencies, capacity, COP, and seasonal COP, both for heating and cooling modes. The results give a general idea about the application range of the studied compressors and the differences in the compressors' performance. Nevertheless, several restrictions in the compressors' characterization and the cycle analysis were identified. This motivated us to deepen in the study of the two-stage compression cycle and its components. The next step was performing a theoretical analysis of two-stage compression cycles for heating applications, where the intermediate pressure and the injection ratio were identified as the most influential system parameters on the COP. The intermediate pressure was optimized for two vapor-injection configurations (flash tank and economizer) using several refrigerants. Based on the optimization results, a correlation was proposed that allows obtaining the optimal intermediate pressure of the cycle, considering the influence of the subcooling at the condenser outlet. In addition, a theoretical analysis of the influence of the design of the system components on the COP of the cycle was performed. Once the thermodynamic analysis of the two-stage cycle was carried out, the study was deepened at the component level. The most critical factor in the system is the compressor performance. Hence, the next step was evaluating the influence of several compression systems with vapor-injection on the COP. Three compressor technologies were taken into account, an SCVI, a TSRC and a two-stage scroll compressor (TSSC). These compressor technologies were characterized and modeled in order

En presente trabajo se analiza la incidencia del aire y del nitrógeno en el desgaste de los neumáticos en vehículos sedan y en la variación de la temperatura y presión en varios recorridos. Para ello, se utilizó un sistema TPMS instalado en la válvula de los neumáticos en un vehículo Kia rio modelo 2018. Dos de los neumáticos se inflaron con aire y los otros dos con nitrógeno; además, se utilizó un pie de rey para medir el desgaste de la banda de rodadura. El sistema TPMS arrojó datos de temperatura y presión, determinando que los neumáticos inflados con nitrógeno alcanzaron una temperatura menor que los neumáticos que fueron inflados con aire. Las pruebas se realizaron en diferentes condiciones climáticas, encontrando que la temperatura de la calzada influye directamente sobre la temperatura de los neumáticos, en consecuencia, los neumáticos inflados con nitrógeno mantienen la presión de inflado por más tiempo que los neumáticos inflados con aire. El desgaste de los neumáticos inflados con aire fue en promedio de 1,31 mm por cada 12127 km recorridos, en cambio los neumáticos inflados con nitrógeno presentaron un desgaste promedio de 0,98 mm. Después de los análisis de temperatura, presión y desgaste, se verificó que el nitrógeno otorga mayores prestaciones que el aire para el inflado de los neumáticos, alargando su vida útil.

The current paper presents a comparative study between a scroll compressor with vapor-injection (SCVI) and a two-stage reciprocating compressor (TSRC) operating under extreme conditions. The present work is divided into two parts: in the first part, both compressors are compared in terms of compressor efficiency, volumetric efficiency, coefficient of performance (COP), and cooling capacity with R407C refrigerant; in the second part, the seasonal performances of both compressors working in cooling and heating modes are estimated and analyzed. Results show that the SCVI presents better efficiency and COP than the TSRC for pressure ratios below 7.5. This compressor can be used in air conditioning systems and heat pumps which work under moderate temperature conditions. For higher pressure ratios, the TSRC has better efficiency which subsequently gives higher COP. This type of compressor is more suited to be used in sanitary hot water systems operating in harsh climates and in low-temperature freezing systems (under −20°C).