Informe t.q Acabado (1)

7/22/2019 Informe t.q Acabado (1)

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CAPITULO I

INTRODUCCIN

1.1. Introduccin

No podemos ignorar los avances de la ciencia y la tecnologa en materia de alimentos,ya que muchos son los beneficios que de ellos se derivan en su mayora enfocados a laprevencin, control y erradicacin de varas enfermedades que aquejan a la salud delconsumidor. En la actualidad los consumidores estn optando por alimentos ms sanosy nutritivos entre estos tenemos la mermelada que es un producto que luego de habermostrado su crecimiento en el mercado durante varios aos, existen varias marcas demermeladas, algunas de las cuales suelen ser nuevas para el consumidor. Lamermelada es un producto nutritivo; que brinda muchas caloras al organismo, ya quees un producto elaborado de materia prima de origen natural, libre de residuos de

pesticidas y otras sustancias que pueden ser nocivas para la salud.La mermelada tiene gran aceptacin en el pblico de todas las edades y sectores, porsu sabor agradable, que deleita a grandes y chicos, siendo usada principalmente en eldesayuno diario, y como complemento en postres y helados. En la actualidad nospodemos dar cuenta del gran surtido de mermeladas que se preparan generalmente apartir de frutas pero tambin se pueden elaborar a partir de hortalizas como laremolacha incrementando el valor nutritivo de este producto.

En este proyecto se analiza la elaboracin de mermeladas que realiza la empresadenominada Industrias MARCONI, los procesos que requieren la elaboracin y los

respectivos balances tanto de masa como de energa.


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1.2. Resea Histrica

1.2.1. Resea Histrica de la mermelada

La palabra "mermelada" proviene del portugus marmelada que significa "confitura de

membrillo" (membrillo se dice marmelo en portugus), y sta a su vez del latnmelimelum (un tipo de manzana) que tiene su origen en el griego melimelon (meli=miely meln=manzana).

No se conoce con exactitud el origen de la mermelada, pero en la historia, el uso de lasmermeladas sin embargo segn la investigacin ya son mencionadas en libros decocina de la Roma Antigua, cuando Marcus Gavius Apiciuis, el primer gastrnomo delmundo, las usaba en muchas recetas. Aunque en otros textos encontramos que losingleses dicen haber sido ellos quienes inventaron el concepto de la mermelada que secome en los desayunos o a la hora del t, pues afirman que fue creada en 1561 por el

mdico de la reina Mara Estuardo, cuando mezcl naranjas y trozos de azcar paracurarla de los mareos. Y dicen que el nombre en ingls "marmelade" se deriva delfrancs que se hablaba en la corte de Mara, ya que cuando la Reina estaba enfermadecan: "Marie est malade" ("Mara est enferma"), y de ah que la mezcla del mdico yla enfermedad de la Reina dieran origen a la palabra y a la sabrosa confitura, sinembargo segn otras fuentes la tcnica de cocer fruta con azcar proviene de losantiguos griegos, que la usaban como una forma de conservar la fruta. Otros afirmanque fue trada de Amrica por los colonizadores.

Se dice que la primera elaboracin de mermelada como tal fue en Escocia, en el siglo

XVIII donde Janet Keiller, una tendera de Dundee, que fue producida usando comomateria prima naranjas pasadas, que luego fue conocida como las famosasmermeladas de naranja de Sevilla. En 1797 la familia Keiller creo la primera fbrica deproduccin de mermelada, y hasta ahora Dundee es conocida por su mermeladacasera.

1.2.2. Resea Histrica de Industrias MARCONI

Industrias Marconi inicio sus actividades en la poca en que se dio la reforma agrariaen Bolivia como un molino de maz que fue iniciado por la familia Guidi posteriormenteamplio sus actividades en la molienda de maz morado al que le fueron agregando

especies para la produccin de api y as fue incursionando en los mercados de Boliviacon uno de sus principales productos; su exquisito api morado, que fue ganandoprestigio gracias a su calidad y su sabor agradable.

Industrias Marconi, trabaja como una pequea industria dedicada a la elaboracin deconservas de frutas, hortalizas y cereales con tecnologas limpias y amigables con el


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medio ambiente. La produccin se caracteriza por usar productos naturales, de altovalor nutritivo y con sabores autnticos de la gastronoma boliviana.

El 2010 Marconi decide ampliar sus lneas de produccin e incursiona en las conservasde frutas principalmente de aquellas frutas poco conocidas y que tienen alto valor

nutritivo y sabores especiales, como el tumbo, el maracuy, el tamarindo.

Actualmente Industrias Marconi es una empresa dedicada a la produccin de extractosy mermeladas, solo por destacar algunos de los productos.

1.3. Antecedentes

Debido a la baja oferta en productos de origen natural y con altos contenidos nutritivos,y aprovechando la gran cantidad de materia prima y la accesibilidad a la misma, es quesurgi la necesidad de crear industrias dedicadas a la produccin de conservas defruta, logrando as satisfacer la demanda de la poblacin, generar fuentes de trabajo y

mejorar la economa del pas.

Una de las primeras industrias dedicada a este rubro fue la Industrias Alimenticias "DelValle" S.R.L., iniciando sus actividades en el ao 1974

1.4. Justificacin

A lo largo de siglos se han desarrollado tcnicas y procedimientos para conservar y aveces mejorar la calidad y propiedades de los alimentos.

En el presente proyecto se pretende realizar estudios en industria Marconi en elproceso de elaboracin de mermeladas, ya que este producto terminado es una formamuy eficiente de conservar las frutas y adems no requiere de grandes tecnologaspara su transformacin, otra ventaja que podemos mencionar es el bajo costo deproduccin por el fcil acceso a la materia prima lo que hace que el producto terminadotenga un bajo precio en el mercado y por ende sea bastante accesible para el consumode la poblacin en todos los niveles sociales.

Es de inters del proyecto analizar los equipos involucrados en la produccin demermeladas destacando de los mismos las funciones especficas que cumple cada unoen el proceso de elaboracin, adems la accesibilidad que se tiene a ellos. Esto selevara a cabo mediante visitas a la lnea de produccin.


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1.5. Objetivos

1.5.1. Objetivo General

Realizar la descripcin de los procesos y equipos utilizados para la produccin de

mermelada a nivel industrial.1.5.2. Objetivos Especficos

1.5.2.1. Describir tres equipos usados en industria.

1.5.2.2. Conocer las caractersticas de los equipos de produccin de mermelada.

1.5.2.3. Realizar los balances de masa y energa de los equipos descritos.

1.5.2.4. Analizar el impacto social, econmico y ambiental de la empresa para conla regin.

1.5.2.5. Realizar un diagrama de flujo con todos los procesos involucrados enproduccin de mermelada.

1.6. Metodologa

En el perfil se realizar principalmente el estudio tcnico de industrias Marconi donde

se detallara mediante una descripcin de equipos utilizados principalmente en laproduccin de mermeladas.

Mediante un anlisis se pretende realizar un estudio del mercado de la mermelada enel departamento de Cochabamba y tambin en el pas, con esto determinar el nivel deproduccin de industrias Marconi adems cuanto cubre con su produccin al

mercado.

Se detallara el principio de funcionamiento de los equipos, la procedencia de estos y deque material estn hechos, esto con el propsito de ver la capacidad de produccin dela empresa.

Para obtener la informacin necesaria se realizaran visitas a las instalaciones de

industrias Marconi y adems se recurrir a informacin bibliogrfica de diferentesfuentes que nos permita un mejor desarrollo del trabajo en general.

Mediante un diagrama de flujo se describir el proceso que se realiza para laproduccin de mermelada, y con esto un balance de masa y energa que nos permitamostrar un mejor detalle.


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Se realizaran visitas peridicas a la biblioteca facultativa para buscar informacin lamisma que se lo har con el grupo de trabajo adems se realizaran debates para poderseleccionar la informacin ms adecuada para el trabajo.

1.7. Cronograma De Actividades

El cronograma de actividades se muestra en el Diagrama de Gantt (Diagrama 1.1.)

N DESCRIPCION FECHA PROBABLE DE INICIOFECHA PROBABLE DE

FINALIZACION

1 Consulta bibliogrfica 20-02-2013 24-02-2013

2Reunin del grupo de trabajo y

acopio de informacin25-02-2013 26-02-2013

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Primera revisin y consultas

con el docente 27-02-2013 08-03-2013

4Correccin y complementacin

del Captulo I08-03-2013 12-03-2013

5Segunda revisin y consulta

con el docente13-03-2013 15-03-2013


7Reunin del grupo y

elaboracin del Captulo II02-04-2013 14-04-2013

8 Visita a Industrias Marconi 15-04-2013 19-03-2013


10Reunin del grupo y

elaboracin de Capitulo III29-04-2013 13-05-2013


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Reunin del grupo y

elaboracin de Capitulo IV 22-05-2013 31-05-2013

13Reunin del grupo y

elaboracin de Captulo V03-06-2013 10-06-2013

2.3. Diagrama 1.1.: Diagrama de Gantt


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Diagrama 1.1.: Diagrama de Gantt (Continuacin)

TIEMPO DE DURACIN (SEMANAS)FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO

S3 S4 S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S3 S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4


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1.8. Alcance

Mediante la investigacin, recomendaciones del docente y el debate de grupo encuanto elaboracin del perfil, lo que se pretender obtener al finalizar, es que comoestudiantes seamos capaces de explicar los procesos que se llevan a cabo en la

elaboracin de mermeladas en industrias Marconi o en otras industrias, se estar enla capacidad de realizar balances de masa y energa involucrados en procesos deproduccin, obteniendo de esta forma conocimientos en cuanto a lo que es latecnologa de produccin de mermeladas incluyendo estudios detallados del procesoque sigue, estudiados a travs de flujo gramas de procesos.

Con las visitas realizadas a la empresa, la observacin, investigacin ycuestionamiento tendremos la capacidad de explicar el funcionamiento de cualquierequipo involucrado en la produccin, explicar el material de los cuales estn hechos yla capacidad de produccin, adems tendremos un criterio muy definido de lo que es el

trabajo en una industria establecida.

1.9. Bibliografa

http://dictionary.reference.com/browse/marmalade

http://www.delvalle-bo.com/index.php?option=com_content&view=article&id=87&Itemid=86&lang=es

http://www.elixirlola.es/historia.htm

http://www.emagister.com/curso-cocina-conservas-saladas-dulces/mermeladas

http://www.enciclopediadegastronomia.es/articulos/historias-de-los-alimentos/historias-de-manufacturados/confituras-y-mermeladas.html

http://etimologias.dechile.net/?mermelada


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CAPITULO II

MARCO TERICO

2.1 Definicin

Es el producto de consistencia pastosa o gelatinosa, obtenido por accin yconcentracin apropiada de frutas sanas, limpias y adecuadamente preparadas,adicionadas de edulcorantes, cido y pectina, con o sin adicin de agua. Se diferenciade las jaleas por el uso de la corteza o frutas en forma troceada siendo un alimento ricoen caloras y nutrientes. Puede elaborarse mermelada de frutas y tambin de algunaslegumbres.

2.2 Materias Primas

La produccin de mermelada requiere el balance adecuado entre fruta, azcar y los

aditivos.

2.2.1 Frutas

Lo primero a considerar es la fruta, que ser tan fresca como sea posible. Confrecuencia se utiliza una mezcla de fruta madura con fruta que recin ha iniciado sumaduracin y los resultados son bastante satisfactorios. La fruta demasiado madura noresulta apropiada para preparar mermeladas, ya que no gelificara bien.

2.2.1.1Frutilla

Una de las frutas que estn disponibles durante el verano, las frutillas son quizs unade las mejores opciones de consumo, pues sus mltiples cualidades la hacen unproducto que incluso est ligado a la prevencin de ciertos tipos de cncer en laspersonas.

Desde su calidad como fruta hasta su etiqueta como objeto de deseo y productoprotagonista dentro del catlogo de afrodisacos, la frutilla contiene un sinfn decualidades que sobrepasan el mero gusto que le puede entregar a nuestro paladar,para dar paso a interesantes propiedades teraputicas que incluso estn relacionadascon la prevencin natural de algunas enfermedades como el cncer y la anemia.

Su aspecto, olor y suavidad hacen de la frutilla un producto deseado. Llamada lavedette de los antojos, este fruto perteneciente al gnero de las fragarias por suaroma est actualmente presente en innumerables productos. As, adems de serconsumida en forma natural, tambin ha sido utilizada para dar sabor a jarabesmedicinales y formar parte de jaleas, jugos, confites, entre otros.


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Dentro de las principales propiedades que posee la frutilla, est la de contener una

importante cantidad de fibra, lo que ayuda a controlar el trnsito intestinal evitando asla constipacin o estreimiento.

Otras virtudes que poseen las frutillas son, su capacidad antioxidante. Contiene

betacaroteno precursor de la vitamina A y tiene ms vitamina C que las naranjas. Sucapacidad antioxidante es debido a la presencia de cido ascrbico (orgnico yantioxidante), cido elgico (polifenol).

La frutilla es una fruta que se puede utilizar en un ciento por ciento. As, sus hojas yraces pueden emplearse para tratar enfermedades y su pulpa, para prepararcompresas para limpiar la piel de impurezas.

La coccin de frutillas para la elaboracin de por ejemplo, mermeladas caseras,provoca la prdida de componentes hidrosolubles como la vitamina C. Tambin,

asegura que prepararlas en jugos naturales, podra del mismo modo provocar unmenoscabo en sus propiedades. Si se deja al contacto con el aire oxgeno tambinpierde el efecto de la vitamina C, por eso se recomienda el consumo inmediato.

En Bolivia la principal zona productora de frutilla se encuentra en Santa Cruz en lazona de Comarapa, donde se conoce que el 90% de los productores traen las plantasde la Argentina. La importacin de las plantas la hacen a travs de la Asociacin deFrutilleros de la Provincia Caballero (Asfrumac) y esta a su vez lo hace a travs de ICO.

El cantn de mayor produccin del cultivo de frutilla es Torrecillas. La produccin defrutilla en este cantn asciende hasta un 40% del total de la produccin que sale del

municipio. Las variedades ms comerciales son: Suit Charlie y Camarosa.

Segn la Federacin de Hortifruticultores de Santa Cruz, en este municipio existenunas 150 hectreas. Por cada hectrea se produce al menos unos 60.000 kilos lo quesignifica que mueven millones de bolivianos en la zona.

2.2.1.2 Pia

La pia proviene de Amrica del Sur y especficamente de Brasil, Paraguay yArgentina. Adems se seala que pueden identificarse unas 1400 especies de la fruta.

La pia pertenece a la familia Bromeliaceae; es una planta herbcea, perenne ymonocotilednea.

En muchas naciones es conocida como anans, vocablo guaran que significa frutaexquisita. El trmino pia, cuenta la historia, surgi del parecido que los espaoles leencontraron con los piones o bellotas del pino.


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La pia es una de las frutas tropicales de mayor consumo mundial despus de labanana, naranja y mango; y dadas las condiciones favorables del suelo tropical queofrece la regin de Amrica Latina, la produccin de pias en Amrica del Sur, Centro yCaribe represent el 35% de la produccin mundial durante el ao 2011

Sin embargo, de los cuatro principales productores de pia en el mundo solo Brasilpertenece a la regin de origen de la fruta puesto que los otros tres son Tailandia,Filipinas e India.

El principal componente de la pia es el agua, que constituye aproximadamente el 85% de su peso. Esta cantidad de agua convierte a la pia en un alimento con un valorenergtico muy bajo.

El nutriente principal de la pia son los hidratos de carbono simples, que suponenaproximadamente el 11 % de su peso, mientras que las protenas y las grasas apenas

estn presentes en esta fruta. Adems de vitamina C, la pia posee en cantidadesinferiores, vitamina B1 y B6. En relacin con los minerales, potasio, magnesio, cobre ymanganeso, son los ms abundantes.

En Bolivia, los principales centros de produccin son los Departamentos deCochabamba, Santa Cruz, Beni, Pando y en menor escala Chuquisaca y La Paz. Laproduccin boliviana de la pia durante el ao 2010, alcanz 48,98 mil toneladas envolumen.

La pia posee un fruto mltiple denominado sorosis, cuya parte carnosa estconstituida por la fusin de los tejidos de los frutos individuales y del eje de la

inflorescencia de cada una de las flores se desarrollan los frutos individuales queaparecern hacia el exterior en forma de escudetes, los cuales constituyen la cortezadura y cerosa del fruto.

Al momento de la cosecha los frutos presentan una coloracin general marrn brillantey el borde de los escudetes se encuentran delineados por una tonalidad amarillo-verde.El fruto en estado maduro es de pulpa blanca a amarillo muy plido, aromtico,carnosa, jugoso y de sabor dulce.

En el tamao final de los frutos de pia se observa una alta variabilidad, resultado del

vigor de la planta, las condiciones de desarrollo y el carcter silvestre de la variedad.

2.2.1.3 Guayaba

Su nombre cientfico es Psidiumguajava. El nombre genrico de Psidiumproviene delgriego psidionque significa granada, por la aparente semejanza de los frutos. El nombreespecfico de guajavaes una palabra indgena que se origina de la voz haitiana


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gyayaba, la cual fue tomada por los espaoles y luego, con algunas modificaciones,pas a otros idiomas.

Existe un mercado potencial para la guayaba a nivel nacional e internacional, el cualrequiere que sean atendidas satisfactoriamente sus demandas, por lo que es necesario

fortalecer al Sistema Producto Guayaba, de manera que consiga desarrollarse hastalograr niveles de desempeo que le permitan llegar al consumidor y satisfacer susnecesidades de este fruto en fresco y sus derivados.

La guayaba posee grandes ventajas nutricionales frente a otras frutas, a pesar de estoes un producto que se consume de manera ocasional. Puede presentar un peso entre60 y 500 gr por pieza, un pH cido entre 3.4 4.2, una concentracin de slidossolubles entre 510 Brix y una resistencia a la compresin entre 9-16 lb/pulg2.

Su pulpa es rica en azcares, fibra, carotenos, hierro, fsforo y se distingue por su

elevada concentracin de vitamina C (cido ascrbico) y vitamina A.2.2.2 Azcar

El azcar es un ingrediente esencial. Desempea un papel vital en la gelificacin de lamermelada al combinarse con la pectina.

En las mermeladas en general la mejor combinacin para mantener la calidad yconseguir una gelificacin correcta y un buen sabor suele obtenerse cuando el 60 %del peso final de la mermelada procede del azcar aadido. La mermelada resultantecontendr un porcentaje de azcar superior debido a los azcares naturales presente

en la fruta. Cuando la cantidad de azcar aadida es inferior al 60% puede fermentar lamermelada y por ende se propicia el desarrollo de hongos y si es superior al 68%existe el riesgo de que cristalice parte del azcar durante el almacenamiento.

El azcar a utilizarse debe ser de preferencia azcar blanca, porque permite mantenerlas caractersticas propias de color y sabor de la fruta. Tambin puede utilizarse azcarrubia especialmente para frutas de color oscuro como es el caso del sauco y las moras.

Cuando el azcar es sometida a coccin en medio cido, se produce la inversin de lasacarosa, desdoblamiento en dos azcares (fructosa y glucosa) que retardan o impidenla cristalizacin de la sacarosa en la mermelada, resultando por ello esencial para labuena conservacin del producto el mantener un equilibrio entre la sacarosa y elazcar invertido. Una baja inversin puede provocar la cristalizacin del azcar decaa, y una elevada o total inversin, la granulacin de la dextrosa. Por tanto elporcentaje ptimo de azcar invertido est comprendido entre el 35 y 40 % del azcartotal en la mermelada.


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2.2.3 Aditivos

2.2.3.1 cido ctrico

Si todas las frutas tuviesen idntico contenido de pectina y cido ctrico, la preparacin

de mermeladas sera una tarea simple, con poco riesgo de incurrir en fallas, sinembargo el contenido de cido y de pectina vara entre las distintas clases de frutas.

El cido ctrico es importante no solamente para la gelificacin de la mermelada sinotambin para conferir brillo al color de la mermelada, mejora el sabor, ayuda a evitar lacristalizacin del azcar y prolonga su tiempo de vida til. El cido ctrico se aadirantes de cocer la fruta ya que ayuda a extraer la pectina de la fruta.

El cido ctrico se vende en forma comercial bajo la forma granulada y tiene un aspectoparecido al azcar blanco, aunque tambin se puede utilizar el jugo de limn comofuente de cido ctrico. La cantidad que se emplea de cido ctrico vara entre 0.15 y

0.2% del peso total de la mermelada.

2.2.3.2 Pectina

La fruta contiene en las membranas de sus clulas una sustancia natural gelificanteque se denomina pectina. La cantidad y calidad de pectina presente, depende del tipode fruta y de su estado de madurez. En la preparacin de mermeladas la primera faseconsiste en reblandecer la fruta de forma que se rompan las membranas de las clulasy extraer as la pectina.

La fruta verde contiene la mxima cantidad de pectina; la fruta madura contiene algomenos. La pectina se extrae ms fcilmente cuando la fruta se encuentra ligeramenteverde y este proceso se ve favorecido en un medio cido. Las proporciones correctasde pectina, cido ctrico y azcar son esenciales para tener xito en la preparacin demermeladas.

En la actualidad se sugiere el empleo de la carragenina y el almidn modificado comosustituto de la pectina, en el presente manual se utilizar a la pectina como sustanciagelificante para dar consistencia a la mermelada.

La materia prima para la obtencin de pectina proviene principalmente de la industria

de frutas ctricas; es un subproducto extrado de las cscaras y cortezas de naranjas,pomelos, limones y toronjas. Se encuentra en el albedo (parte blanca y esponjosa de lacscara); tambin se obtiene pectina a partir del bagazo de la manzana y el membrillo

El valor comercial de la pectina est dado por su capacidad para formar geles; lacalidad de la pectina se expresa en grados. El grado de la pectina indica la cantidad deazcar que un kilo de esta pectina puede gelificar en condiciones ptimas, es decir a


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una concentracin de azcar de 65% y a un pH entre 3 3.5. Por ejemplo, si contamoscon una pectina de grado 150; significa que 1 kilo de pectina podr gelificar 150 kilosde azcar a las condiciones anteriormente sealadas.

La cantidad de pectina a usar es variable segn el poder gelificante de sta y la fruta

que se emplea en la elaboracin de la mermelada.

2.2.3.3 Conservantes

Los conservantes son sustancias que se aaden a los alimentos para prevenir sudeterioro, evitando de esta manera el desarrollo de microorganismos, principalmentehongos y levaduras. Los conservantes qumicos ms usados son el sorbato de potasioy el benzoato de sodio.

El sorbato de potasio tiene mayor espectro de accin sobre microorganismos. Su costoes aproximadamente 5 veces ms que el del benzoato de sodio. El benzoato de sodio

acta sobre hongos y levaduras, adems es el ms utilizado en la industria alimentarapor su menor costo, pero tiene un mayor grado de toxicidad sobre las personas;adems en ciertas concentraciones produce cambios en el sabor del producto.

2.3 Proceso de Elaboracin

El proceso de produccin de las mermeladas es similar para diferentes tipos de frutas,este es un sistema ideal en el que se puede mantener un continuo fluir de las materiasprimas hasta lograr el producto final. Esta continuidad debe aplicarse lo mismo altiempo que al espacio; es decir, las diferentes fases de la produccin deben estar tan

estrechamente enlazadas como sea posible.

En el Diagrama 2.1 se muestran el flujo del proceso productivo de mermelada a nivelgeneral.

El flujo de proceso productivo para la produccin de mermelada cuenta con 3 fases, enla fase 1 se realiza la elaboracin de la mermelada propiamente dicha desde elmezclado hasta que la mermelada est lista para ser envasada. En la fase 2 semanipulan los envases y se lleva a cabo de una forma paralela a la elaboracin de lamermelada. Finalmente las fases 1 y 2 convergen en la fase 3, en la cual se realiza,

desde el envasado del producto hasta la expedicin de la mermelada.


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2.3.1 Descripcin del Proceso

En los apartados siguientes se describen las caractersticas de los distintos procesosindicados.

2.3.1.1 Fase 1: Elaboracin de la mermelada.2.3.1.1.1 Seleccin de la fruta

En esta operacin se eliminan aquellas frutas en estado de podredumbre. El frutorecolectado debe ser sometido a un proceso de seleccin, ya que la calidad de lamermelada depender de la fruta.

2.3.1.1.2 Lavado de la fruta

Se realiza con la finalidad de eliminar cualquier tipo de partculas extraas, suciedad yrestos de tierra que pueda estar adherida a la fruta. Esta operacin se puede realizarpor inmersin, agitacin o aspersin. Una vez lavada la fruta se recomienda el uso deuna solucin desinfectante. Las soluciones desinfectantes mayormente empleadasestn compuestas de hipoclorito de sodio (leja) en una concentracin 0,05 a 0,2%. Eltiempo de inmersin en estas soluciones desinfectantes no debe ser menor a 15minutos. Finalmente la fruta deber ser enjuagada con abundante agua.


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AZUCAR PECTINA CIDO

MEZCLADOCOCCIN

(1 PARTE)

COCCIN(2 PARTE)

TUBO DE

MANTENIMIENTO

ENFRIAMIENTO PRE-

ENVASADO

TANQUE DE

REGULACIN

LLENADO Y CERRADO

ACOPIO DE MATERIAPRIMA

SELECCIN LAVADO

PELADO

PULPEADO

ENVASES VACOS LAVADO DE ENVASES SECADO DE ENVASES

TUNEL DEENFRIAMIENTO

SECADO DE ENVASESETIQUETADO

EMPAQUETADO PALETIZADO ALMACENAMIENTO

DISTRIBUCIN

Diagrama 2.1.: Diagrama de Proceso de Elaboracin de Mermelada


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2.3.1.1.3 Pelado

El pelado se lo realiza dependiendo del tipo de fruta eliminado la cscara y coraznpara as obtener la pulpa de las frutas.

2.3.1.1.4 Mezcla de ingredientes

Los distintos ingredientes a excepcin de la fruta, son transportados y dosificados en sumedida correspondiente por un alimentador, la pectina y el cido desde sus respectivosbidones y el azcar desde un silo, hasta los mezcladores. Los bidones de fruta, soncolocados sobre una cinta transportadora y al final de la misma, se dispondr de undispositivo automtico para volcar el bidn, introducindose el contenido en una tolva,que a su vez, alimenta a un transportador de hlices. Las materias primas sonmezclados en dos tanques horizontales de acero inoxidables provistos de hlicesopuestas de agitacin, de tal forma que para que la lnea sea continua, el proceso se

realiza alternativamente, mientras uno de los tanques est alimentando la lnea, en elotro se est llevando a cabo la mezcla. La agitacin de la mezcla de ingredientes essuave de manera que la mezcla sea realizada de la forma ms homognea posible, enlos tanques de mezcla se llevar a cabo un precalentamiento de unos 60C.

2.3.1.1.5 Primera coccin

La mezcla es enviada por medio de una bomba lobular a un calentador de paletasrascadoras donde se eleva la temperatura hasta 90-95, temperatura suficientementeelevada para el tratamiento de este producto, ya que ste tiene un pH inferior a 4.5. Seha elegido este tipo de bomba, ya que no rompe los trozos de fruta, su funcionamientoser de la siguiente manera; se alimentar alternativamente de los dos tanques demezcla, as siempre habr un tanque alimentando a la lnea.

El calentador es un cilindro de diseo vertical, donde hay un eje central con paletasrascadoras. Por otra parte el fluido de calefaccin (vapor), entra por arriba a unacamisa concntrica a la cmara de producto, con lo que lo calienta. El producto salepor arriba calentado a 95C. La transmisin de calor del vapor al producto se vefavorecida por la agitacin y rascado de las paletas. La velocidad de giro de las paletases de unas 200 rpm (segn la bibliografa consultada) para no daar los trozos de fruta.


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2.3.1.1.6 Segunda coccin

Tras la primera etapa de coccin, el producto pasa a otra cocedora que se trata de uncalentador de paletas rascadoras de iguales caractersticas que las del utilizado en la1 etapa. Con esta segunda etapa se da por concluido el proceso de coccin de la

mermelada.

2.3.1.1.7 Mantenimiento de la temperatura de coccin

Finalizada la operacin descrita anteriormente, la mezcla cocida pasa a un tubo demantenimiento con el objeto de que el azcar penetre en la fruta, evitando asfenmenos de sinresis en los tarros de mermelada, mantenindose la temperatura dela mermelada de 90 a 95C. sta se mantiene normalmente de tres a ocho minutos,dependiendo de las dimensiones oportunas del tubo de mantenimiento.

2.3.1.1.8 Enfriamiento pre-envasado

El calentamiento prolongado afecta al aspecto, as como a la resistencia alalmacenamiento del producto terminado. Despus de su descarga de los cocedores, lamermelada tiene una temperatura superior a 90C, y como la inversin de azcar estinfluida grandemente por la temperatura, es evidente que es necesario un sistema deenfriamiento eficiente, para controlar y comprobar la buena marcha de la fabricacin.Otro factor a considerar es el peligro de que se produzca un cambio de color a causade la caramelizacin. Tambin se presentan dificultades en el envasado, debido a quealgunas variedades de fruta tienen tendencia a mantenerse a flote. Cuando estn cercadel punto de gelatinizacin las mermeladas deben enfriarse, pero hay que tener

cuidado de no excederse del lmite, porque, de lo contrario, el gel se rompe y lamermelada se coagula.

Una vez cumplido el tiempo de permanencia que la mermelada debe estar en el tubode mantenimiento, se procede a su enfriamiento. Por medio de agua de la red, baja latemperatura del producto hasta 60-70C, con cuidado de que no se produzca todava lagelificacin, que debe tener lugar en el envase.

Esta operacin se realiza en un enfriador de paletas rascadoras, cuyas caractersticasson iguales a las de los calentadores de paletas rascadoras, salvo que el caso del

enfriador se utiliza agua fra en lugar de vapor.

Entre la envasadora y el enfriador se coloca un depsito de regulacin. Este depsitodebe estar aislado, con objeto de que no baje la temperatura de la mermelada ycomience la gelificacin.


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2.3.1.2 Fase 2: Acondicionamiento de los envases para su llenado

2.3.1.2.1 Suministro de tarros

Los tarros vacos, se encuentran en un almacn cercano y son transportados hasta lalnea de envasado mediante una carretilla.

2.3.1.2.2 Lavado de tarros

Antes de proceder al llenado de los tarros se realiza el esterilizado de los mismos. Estaoperacin se efecta en una lavadora de tarros, a donde se conducirn los tarrosmediante una cinta transportadora. Su objetivo es asegurar que los envases estnexentos de suciedad y microorganismos, antes de ser llenados. Evitando con esteproceso posibles contaminaciones de la mermelada.

En esta operacin los tarros son sometidos a la accin de chorros de agua caliente enuna primera zona, con una temperatura de unos 65C, y posteriormente a unatemperatura de 115C, con lo que quedan esterilizados.

2.3.1.2.3 Secado de los tarros

Los tarros procedentes de la lavadora de envases son conducidos hasta un tnel desecado mediante una cinta transportadora. Aqu se eliminan los residuos de aguaexistente en los tarros de la operacin anterior, quedando preparados para serllenados.

Tras el secado, stos son conducidos mediante una cinta transportadora hacia lamquina llenadora y cerradora de tarros.

2.3.1.3 Fase 3: fase final

En esta fase convergen las fases 1 y 2, es decir; el producto y el envase. Y comprendedesde que el producto es envasado, hasta su expedicin.

2.3.1.3.1 Llenado y cerrado de los tarros

Una vez secados los tarros, stos quedan preparados para ser llenados. Lamermelada, por otro lado est preparada en el tanque de regulacin y mediante unabomba lobular ser dirigida hasta la dosificadora y cerradora de tarros. As el productocuando llega a esta instalacin es dosificado en la medida justa para llenar los tarrosque posteriormente son cerrados.


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2.3.1.3.2 Enfriamiento post-envasado

Los tarros procedentes de la llenadora y cerradora son conducidos hasta un tnel deenfriamiento, mediante una cinta transportadora. El fin de este paso, es adaptar elproducto a la temperatura ambiente, en la primera zona los tarros son sometidos a una

temperatura de 50C y en la segunda zona, a la accin de chorros de agua a latemperatura ambiente, producindose la gelificacin de la mermelada.

En esta operacin, se produce un vaco interior, ya que el producto se contraeligeramente, que es suficiente para mantener la tapa cerrada hermticamente hasta sullegada al consumidor.

Las caractersticas de esta mquina son anlogas a las de la lavadora de tarros con lasalvedad de la diferencia de temperatura.

2.3.1.3.3 Secado de tarros

Mediante una cinta transportadora, los tarros procedentes del tnel de enfriado, sonconducidos hasta un tnel de secado, que acta de forma anloga al utilizado en lafase 3, para eliminar el agua existente en los envases.

2.3.1.3.4 Etiquetado

Los tarros tras ser secados, son transportados mediante una cinta transportadora hastauna etiquetadora.

2.3.1.3.5 Empaquetado y paletizado

Una vez etiquetados los tarros, mediante una cinta transportadora son conducidoshasta una empaquetadora de cajas de cartn, se forma, cierra y precinta en dichoequipo.

Las cajas tras ser cerradas, son conducidas hasta la zona en donde se colocan sobrepalets .Una vez colocada la mercanca correspondiente a cada palet, se proceder aenvolver el conjunto con polietileno retrctil. Por ltimo, los palets se transportanmediante una carretilla elevadora hasta el almacn de producto terminado; quedandolisto el producto para su expedicin.


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2.4 Bibliografa

Barona, ngela, http://www.ilustrados.com/documentos/mermeladas-100707.pdf

Daz, Ana, http://www.uclm.es/area/ing_rural/Proyectos/AnaBelenDiaz/Anejo02.pdf

Navarrete, http://oneproceso.webcindario.com/Mermeladas.pdf

http://www.solucionespracticas.org.pe/fichastecnicas/pdf/FichaTecnica24-Elaboracion%20de%20mermeladas.pdf

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/agronomia/2006228/teoria/obmerm/p9.htm


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CAPITULO III

PROCESO PRODUCTIVO DE INDUSTRIAS MARCONI

3.1. Introduccin

En el captulo anterior se mostr los procesos productivos involucrados en laproduccin de mermeladas a nivel general, sin embargo no todas las empresas queproducen mermeladas siguen de manera obligatoria con todos estos pasos ya seaporque no cuentan con las tecnologas necesarias o porque se considera algunosprocesos como innecesarios adems por la facilidad del tratamiento de algunas frutasque no requieren grandes tecnologas para su tratamiento.

En este captulo se tratara a detalle los procesos involucrados en la produccin demermeladas particularmente de frutilla y guayaba de Industrias Marconi puesto que es

una empresa pequea y en muchos procesos difiere respecto a lo ya explicado.3.2. Descripcin de procesos

A continuacin se explicara cada uno de los procesos mostrados en el diagrama deprocesos (Figura 3.1) desde la recepcin de materia prima hasta obtener la mermeladalista para el consumo de la poblacin.

3.2.1. Recepcin de materia prima

Industrias Marconi no cuenta con proveedores exclusivos de fruta para ninguna de

sus mermeladas ya que segn la poltica de la empresa es ms problemtico dependerde unos pocos proveedores, debido a esta situacin La industria espera la temporadade fruta para abastecerse de materia prima y la compra de los productores que traen aofrecer al Mercado de mayoristas de la zona de la laguna Alalay.

Antes de comprar la fruta se hace bsicamente un anlisis visual para garantizar que lafruta este en buen estado, no este demasiado maduran tampoco verde, que no estdaada debido a granizadas o problemas climticos que podran causar perdida, elencargado de la comprar es experto en frutas.

La industria compra grades cantidades de fruta (Frutilla. Guayaba y pia) durante supoca para contar con materia prima para su produccin de todo el ao.


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Figura 3.1.: Flujograma de procesos de industrias Marconi

Recepcin

de materiaprima

Almacenamiento

Lavado

Pelado

Trozado Mezclado

Adiccin

deaditivos

PrimeraCoccin

Tamizado

SegundaCoccin

Envasado

Lavado defrascos

Secado deenvases

Envases

Lavado defrascos llenosEtiquetadoEmpaquetado

Almacenado Comercializado


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3.2.2. Almacenamiento

Puesto que la empresa adquiere grandes cantidades de materia prima durante unapoca corta del ao entonces requiere grandes espacios para el almacenamiento,principalmente para frutilla y guayaba ya que estas son las frutas que aparecen durante

una temporada muy corta, sin embargo solo mantienen estas frutas durante un cortotiempo en la forma como se lo adquiri de los productores ya que ocupa espaciosgrandes y su mantenimiento requiere condiciones apropiadas que por lo general esdifcil de mantener sin embargo para que esto no suceda la empresa la trata la materiaprima y la almacena como pulpa congelada en grandes neveras pues de esta forma segarantiza que la materia prima se conserve en buen estado durante periodosconsiderablemente grandes sin que la fruta pierda sus propiedades y de esta maneraobtener un producto final con una excelente calidad.

3.2.3. Lavado y pelado

El lavado se lo realiza dependiendo del tipo de fruta. Para la pia solamente se hace unlavado rpido con agua a presin para que pueda salir la tierra y algunas partculas queproducen contaminacin. De la misma forma para la guayaba ya que estas frutasposteriormente sern peladas y no necesitan mayor desinfeccin, sin embargo para lafrutilla despus de quitarle sus hojas se realiza una desinfeccin con hipoclorito, puesesta fruta no necesita ser pelada por lo tanto para evitar que ingresen contaminantes alproducto se realiza un doble lavado.

El pelado de las frutas se lo realiza de forma manual utilizando pequeas maquinas

manuales, la empresa no cuenta con tecnologa moderna para el pelado de frutas.Cabe sealar que es en esta zona donde se realiza le seleccin y separacin de lafruta que se encuentra en mal estado cuidando as la calidad del producto.

3.2.4. Trozado de la fruta

El proceso de trozado es exclusivo para la pia puesto que esta fruta es grande ytrazndola facilita las operaciones de coccin adems es ms fcil de manejar en laindustria. Este se lo realiza utilizando una trazadora que nos entrega cubitos de pia deaproximadamente 1 cm de lado

Para la elaboracin de mermeladas de Guayaba y frutilla no necesitan ser trozados entamaos ms pequeos porque estas frutas en el proceso de coccin son reducidascompletamente y sin utilizar demasiada energa entonces por comodidad se omite elproceso de trozado para estas frutas.


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3.2.5. Mezclado

Una vez lista la fruta, esta se lleva directamente a la primera marmita donde se realizala mezcla de la fruta con los aditivos que en este caso son: 60 % de azcar del total dela produccin de mermelada y cido ctrico hasta obtener un pH de 3.5, estas

cantidades ya estn establecidas. Los productos de Marconi no contienen pectina yaque una de sus polticas de la empresa es obtener productos lo ms naturales posible,los aditivos son transportados directamente por un operario que es el encargado depesar y mezclar la materia prima y los aditivos ya que la empresa no cuenta conequipos encargados para el respectivo trabajo.

3.2.6. Primera Coccin

La primera coccin se realiza en una marmita enchaquetada (ver Figura 4.2) de aceroinoxidable y alimentada por vapor de agua producido por una caldera para as generar

calor llevando la mezcla a una temperatura de 90-95C,la marmita cuenta con unsistema de agitacin mediante paletas que ayudan a homogenizar la mezcla de mejormanera y evitar que haya sedimentos en la parte inferior, en esta primera coccin seajusta la propiedades de la mermelada ya sea grados Brix, pH, todas la propiedadesson controlados y modificadas por un operario de la empresa de acuerdo a laspropiedades que se desea obtener.

El tiempo de coccin es variable segn la fruta que se est tratando en el proceso.

Figura 3.2. Marmitas de coccin


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Figura 3.3.: generador de vapor

3.2.7. Tamizado

Una vez terminada la primera coccin la mezcla pasa mediante un tamizador (verFigura 3.4) esto para separar las partculas insolubles y los slidos en suspensin queno pueden ser degradadas con la temperatura, el tamizador es controlada por unoperario, el transporte de la mezcla se lo realiza mediante una pequea bomba

Figura 3.4.: Tamizador

3.2.8. Segunda coccin

Una vez tamizada la mezcla es transportada por un operario nuevamente a la marmitadonde se realiza la segunda coccin, la marmita tiene la misma funcin que la primera,en esta segunda coccin se da por terminado el proceso de coccin estando lamermelada lista para ser envasada.


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3.2.9. Preparacin de envases

Industrias Marconi Utiliza para sus productos envases de vidrio importados desde laRepblica Argentina los mismos que llegan con una capacidad de 460 g, estos lleganhasta el almacn y posteriormente se realiza los siguientes operaciones:

Figura 3.5.: Envases vacos

3.2.10. Lavado y secado de frascos

Para garantizar que la mermelada en los frascos est libre de contaminacin y no haya

ninguna actividad microbiana dentro del producto, se realiza el lavado de los frascos,primeramente con una solucin de hipoclorito y posteriormente se rosea con vapor deagua de esta manera los frascos quedan completamente limpios y libres demicroorganismos.

Posteriormente los frascos son secados y quedan listos para que la mermelada seaenvasada en estos

3.2.11. Envasado

El envasado se lo realiza de forma manual ya que Marconi no cuenta con unaenvasadora automtica para este proceso, sin embargo se lo realiza a altastemperaturas, esto para evitar la contaminacin del producto con microorganismos,adems para este mismo propsito se utiliza benzoato de sodio como conservante. Elcuidado en el envasado es muy riguroso pues es el uno de los ltimos pasos parasacar el producto al mercado, et tapado de frascos tambin se hace de forma manual.


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3.2.12. Lavado de frasco

Generalmente en el envasado caen porciones de mermelada a las paredes externasdel frasco de mermeladas, por lo tanto se realiza un lavado para que este no interfieraen el etiquetado del producto.

Figura 3.6.: Mermelada envasada

3.2.13. Etiquetado y empaquetado

Despus que se tiene los frascos limpios se procede al etiquetado de forma manualcon etiquetas caractersticas de la empresa

Finalmente se procede a empaquetado en packs de seis unidades en cajas de cartnque sern transportadas al almacn y finalmente a los mercados.


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CAPITULO IV

ELEMENTOS DE DISEO DE EQUIPOS

4.1. Deshumidificador (Bruno Alexandre Flores Pardo)

Un deshumidificador cumple la funcin de extraer la humedad del aire, protegiendo delos daos que puede ocasionar el exceso de humedad. Los sistemas dedeshumidificacin proporcionan grandes beneficios para mantener las condiciones deambientes de almacenaje.

4.1.1. Funcionamiento

Este funciona pasando el aire hmedo por un serpentn frio deshumidificador, pordonde fluye un refrigerante a una temperatura menor a la del punto de roco, queprovoca que la humedad condense, reduciendo la humedad relativa, y sea extrada por

un desage. Luego el aire es calentado a la temperatura ambiente haciendo que pasepor otro serpentn.

Un deshumidificador bsicamente se compone de 7 partes, estas son:

Un compresor, que eleva la presin del refrigerante.

Un condensador, que es donde el refrigerante pasa de fase gaseosa a faseliquida, cediendo calor latente al aire para calentarlo.

Un tubo capilar, que expande el lquido.

Un Evaporador, donde el refrigerante pasa de fase lquida a vapor, esto absorbe

calor del aire lo que ocasiona que la temperatura baje, haciendo que la humedadcondense.

Un desage, por donde el agua condensada ser extrada

Un tanque de almacenamiento del refrigerante.

Un ventilador, que tiene la funcin de desplazar el aire.

Figura 4.1. : Partes bsicas de undeshumidificador


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Algunos deshumidificadores tambin poseen un humidostato, donde el usuario puedeestablecer el nivel de humedad deseado.

4.1.1.1. Principios de Funcionamiento

Existen tres maneras de extraer la humedad: enfriamiento del vapor de agua,incremento de la presin total y con el uso de agentes desecantes.

4.1.1.1.1 Enfriamiento

Cuando el aire es enfriado por debajo de la temperatura de roco, el vapor de aguacondensa, mientras ms baja sea la temperatura se obtendr aire ms seco.

Este principio es usado en la mayora de los equipos comerciales. El sistema derefrigeracin enfra el aire, extrae la humedad como lquido y regresa el aire seco y frioal ambiente. Se utiliza un intercambiador de calor para extraer el calor del aire con

ayuda de un refrigerante. Este intercambiador de calor es llamado evaporador, pues esdonde el refrigerante pasa de fase liquida a vapor absorbiendo el calor del aire. Elrefrigerante en forma de vapor es trasportado a un compresor, donde se incremente lapresin entre 5 a 10 ms. Esta compresin permite que el refrigerante ocupe un menorvolumen, pero tambin ocasiona un aumento en la temperatura. Esta temperatura debeser reducida y para eso se utiliza un serpentn, llamado condensador, para que elrefrigerante disipe calor al aire, de modo que este sea calentado y regresado alambiente de origen. El refrigerante pasa a la fase lquida, de modo que el ciclo vuelve ainiciarse.

Figura 4.2. : Esquema de un Deshumidificadorpor enfriamiento del aire


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Este proceso es bastante eficiente, para medir la eficiencia se utiliza el CoeficienteOperativo de Performance (COP), que es la energa extrada del flujo de aire divididoentre la energa utilizada para el proceso, que es la energa invertida para el compresory para impulsar el aire a travs de los serpentines. Normalmente este coeficiente seencuentra en el rango de 2 a 4.5, lo que indica la alta eficiencia de este equipo.

4.1.1.1.2. Uso de desecantes

Este principio consiste en utilizar agentes desecantes, la mayora de estos son slidos,que crean un ambiente de baja presin de vapor, provocando que la humedadcondense en la superficie de estos desecantes.

La principal caracterstica de estos desecantes es la baja presin de vapor que tienenen la superficie y esta atrae la humedad del aire. Una vez que el desecante seencuentra hmedo y caliente, su presin de vapor aumenta y transfiere la humedad al

ambiente.Este deshumidificador utiliza cambios de presin para poder deshumidificar aire demanera continua y forma un ciclo mostrado en la Figura 4.3. Este ciclo empieza en elpunto 1, el desecante se encuentra seco y frio, su presin superficial es menor demodo que puede atraer la humedad. En el punto 2 el desecante se encuentra hmedoy tibio, y su presin es igual a la del ambiente, por lo que ya no puede absorber mshumedad. Luego el desecante es cambiado a otro ambiente y calentado de modo quesu presin aumenta y la humedad pasa al aire. Luego es enfriado para volver a iniciarel ciclo.

Figura 4.3. : Ciclo de deshumidificacin de un desecante


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La eficiencia del desecante se considera en funcin de su mayor capacidad deabsorber humedad y su menor peso, es decir, que un desecante altamente eficienteseria aquel que tiene una cantidad muy alta para absorber humedad y un peso muybajo.

Los desecantes pueden ser solidos o lquidos, ambos tienen la misma capacidad deabsorber humedad. Puede utilizarse una mezcla de ambos, los ms usados son el gelde Slice, y el trietilenglicol.

Hay 2 tipos de desecantes: los de absorcin y los de adsorcin. Los desecantes deabsorcin son mayormente lquidos o solidos que se convierten el lquidos al absorberhumedad, estos presentan cambios qumicos o fsicos al absorber la humedad, porejemplo el LiCl. Los desecantes de adsorcin son mayormente slidos, estos atrapan lahumedad como si fueran una esponja, atrapndola entre sus porosidades, por ejemploel gel de Slice.

Hay 5 tipos de configuracin de equipos deshumidificadores con desecantes:

Torre de atomizado lquido

Torre de lecho empacado

Cama rotatoria horizontal

Cama mltiple vertical

Honeycombe Rotatorio

4.1.1.1.3. Aumento de Presin Total

Consiste en aumentar la presin del aire de modo que la humedad condense demanera directa.

4.1.2. Usos

Los deshumidificadores son usados en industrias de produccin de: cemento, leche enpolvo, vidrio, plsticos, frmacos, alimentos, fertilizantes, bebidas, caf instantneo, te,cigarrillos, papel, dulces o caramelos, metales, componentes electrnicos y en aquellasque requieran almacenes a humedades controladas.

Los deshumidificadores tienen diversos usos, que pueden ser divididos en 6:Proteccin contra corrosin, contra condensacin, contra hongos y mohos, contrarecuperacin de humedad, secado de productos y enfriamiento seco.


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4.1.2.1. Proteccin contra corrosin

Todos los materiales sufren corrosin, todas las sustancias cambian su forma pasandopor algn tipo de reaccin qumica. Muchas de estas reacciones, especialmente lasque involucran al oxgeno, son catalizadas por la humedad.

Las aleaciones ferrosas, como el hierro o el acero, se corroen fcilmente en presenciade humedad. Tambin el vidrio puede corroerse y romperse al sometida a ciertahumedad al momento de su fabricacin. Ciertos compuestos como el Yoduro de Sodioo el Fluoruro de Litio, forman xidos e hidrxidos en presencia de humedad.

Por ejemplo se utiliza para el almacenaje de armamento militar, para la produccin debateras de litio, para la proteccin de artculos electrnicos y para la proteccin degeneradores de poder.

4.1.2.2. Proteccin contra condensacin

Cuando las superficies congeladas son sometidas a aire hmedo, el vapor de aguacondensa por efecto de la temperatura formando pequeas gotas, parecido al sudor,esto puede ser peligroso en caso de tenerse instalaciones elctricas prximas.

Por ejemplo se usa para las pistas de hielo, para las plantas de tratamiento de agua ypara los moldes de inyeccin.

4.1.2.3. Proteccin contra hongos y mohos

Los hongos y mohos estn presentes en casi todos los materiales, estos pueden

sobrevivir sin humedad, quedando dormidos por mucho tiempo. Pero cuando seencuentran en presencia de humedad y comida pueden multiplicarse rpidamente.Incluso los metales pueden ser afectados indirectamente por microorganismos.

Es usado para el almacenado de archivos, para la proteccin de cargamento, para elalmacenamiento de semillas y bebidas.

4.1.2.4. Prevencin de recuperacin de humedad

Ciertas sustancias tienen afinidad por la humedad, en algunos casos esto no afectamucho, pero tambin es posible que las sustancias absorban mucha humedad y estoafecte sus dimensiones, a estas sustancias se las denomina Higroscpicas. Estosproductos son muy sensibles a la humedad.

Es usado para el almacenamiento de dulces, para la produccin de frmacos, y para laproduccin de vidrios de seguridad.


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4.1.2.5. Secado de Productos

Muchos productos son secados haciendo pasar una corriente de aire caliente y seco,de modo que este absorba la humedad. En caso de que no extraerse la humedad demanera adecuada puede ocasionar que estos productos se deterioren. Por ejemplo, se

utiliza para bastidores de inversin, para secado de resinas plsticas, pararecubrimiento de caramelos y para secado de pescado

4.1.2.6. Enfriamiento seco

Los sistemas de aire acondicionado usan un serpentn de enfriamiento para el controlde la temperatura y humedad. Este es un mtodo eficiente para el control de lahumedad. Sin embargo en algunas circunstancias resulta ser ms eficiente el uso deun desecante en el sistema de enfriamiento para el control de la humedad de maneraseparada, esto genera mayores condiciones de confort para los usuarios. Es usado en

hoteles, supermercados, y en sistemas de aire acondicionado avanzado.4.1.3. Diseo

Para el diseo de un deshumidificador primero se tienen que considerar lastemperaturas y humedades externas e internas del ambiente donde se situara elequipo. Dependiendo de estas condiciones se procede al diseo del equipo. Tambinse debe tomar en cuenta las fuentes de humedad, estas pueden ser:

Permeabilidad de las paredes, suelo y techo.

Evaporacin de la respiracin de las personas.

Desorcin de productos hmedos. Evaporacin de superficies mojadas o tanques abiertos.

Generacin por combustin.

Infiltracin de aire a travs de puertas abiertas, agujeros y otros.

Ventilacin de aire fresco del exterior.

Para la determinacin de la humedad por permeabilidad se utiliza la siguiente ecuacin:

Dnde:

WP: Es la Permeabilidad en g/h.P: Es el factor de permeabilidad del material de construccin del ambiente, eng/h/ft2./in.Hg, este factor se encuentra tabulado para cada tipo de material.

A: Es la superficie del material en ft2


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PV: es la diferencia de presin de vapor a travs del material.

En caso de haber ms de un material de construccin se calcula un factor total depermeabilidad (PT):

Para determinar la humedad proveniente de productos y empaques se utiliza siguienteecuacin:

Dnde:

WPP: Vapor de agua proveniente de los productos y empaques.Lbs/h: Masa total de los materiales que entran al ambiente por hora.Pw1: Humedad de equilibrio del material en la condicin de control del ambiente. Estaes determinada segn el material, con la Figura 4.4.Pw2: Humedad de equilibrio del material antes de entrar al ambiente.

Figura 4.4. : Humedad de equilibrio de distintosmateriales


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Para determinar la humedad que es disipada por las personas se utiliza la siguienteecuacin:

Dnde:

Wn: Humedad producida por las personas en g/h.Pi: Cantidad de personasFi: Evaporacin por persona en g/h.

Los subndices representan: a para personas sentadas, b para personas paradas, cpara personas que realizan un trabajo ligero y d para personas que realizan trabajopesado. Estos valores se obtienen de la Figura 4.5.

Los procesos de combustin tambin son una fuente de humedad considerable, paradeterminar la cantidad de humedad que es cedida al ambiente se puede utilizar lasiguiente ecuacin:

Dnde:

Wg: cantidad de humedad producida por la combustin en g/h.G: cantidad de combustible quemado en ft3/h.650: humedad producida por ft3 de combustible en g/ft3.

Sumando todas estas humedades se obtienen la humedad total generada en elambiente (WT). Usamos esta humedad para determinar la cantidad de aire que debe

Figura 4.5. : Humedad por persona en funcin deltipo de actividad y la temperatura


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ser extrado por minuto para mantener las condiciones deseadas, esto se determinacon la siguiente ecuacin:

Dnde:

Q: Es el caudal del aire que debes es extrado del ambiente en ft 3/min.d: Es la densidad del aire en lb/ft3.Mm: Humedad de control al interior del ambiente.Mc: Humedad deseada.

4.1.4. Bibliografa

Harriman III, Lewis G., 2002, The Dehumidification Handbook

Holmberg, Nina, http://home.howstuffworks.com/dehumidifier1.htm/printable
http://home.howstuffworks.com/dehumidifier1.htm/hsw-contact.htmhttp://home.howstuffworks.com/dehumidifier1.htm/hsw-contact.htm


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4.2. Horno de reverbero (Garnica Nieves Javiel)

Se entiende por horno a los equipos o dispositivos utilizados en la industria en los quese calientan las piezas o elementos colocados en su interior por encima de latemperatura ambiente.

Los hornos son la base de numerosos procesos industriales donde el consumo deenerga primaria o secundaria es muy importante.

Los hornos utilizan energa trmica para su funcionamiento.

Los hornos no poseen una definicin como tales al tener multitud de aplicaciones.

El calentamiento puede servir para diferentes aplicaciones como:

a) Fundir.

b) Ablandar para una operacin de conformado posterior.

c) Tratar trmicamente para impartir determinadas propiedades.

d) Recubrir las piezas con otros elementos, operacin que se facilita a temperaturasuperior a la del ambiente.

4.2.1. Procesos en los que se utiliza los hornos

Los procesos para los que se utilizan los hornos son:

1) Sintetizado y calcinacin.2) Fusin y mantenimiento de metales frricos y no frricos as como de materiales nometlicos.

3) Calentamiento de materiales para: laminacin, trefilado, extrusin, forja,estampacin y conformados en caliente.

4) Tratamiento trmico de materiales:

Recocido, normalizado, temple, revenido, homogeneizado, solubilizaran, maduracin oenvejecimiento, etc.

Cementacin, carbonitruracin, nitrocarburacin, descarburacin, etc.

Enfriamiento bien como una parte de la colada o como parte final o intermedia de losprocesos de tratamientos trmicos.


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5) Recubrimiento de piezas metlicas y no metlicas, mediante procedimientos de:Galvanizacin, Estampado, Esmaltado, a base de polvos metlicos, de plsticos, pormedio de pinturas y barnices.

6) Secado o, en general, reduccin del contenido de humedad.

7) Combustin de materiales orgnicos e inorgnicos.

8) Procedimientos qumicos de una variedad de tipos que resulta difcil resumirlos.

9) Procedimientos especiales que engloban todos los no especificados anteriormente.

4.2.1.1. Campos De Aplicacin

Los principales campos de aplicacin de los hornos industriales son:

1) Industria siderrgica, desde hornos altos de reduccin de mineral de hierro hasta

hornos de tratamientos trmicos de barras, chapas, perfiles, etc.

2) Industria del aluminio, magnesio y sus aleaciones.

3) Industria del cobre y sus aleaciones, tales como bronces, latones, cupro-nquel,alpacas, etc.

4) Industria de automocin que es, tal vez, el campo de aplicaciones ms variado yque exige mayor nmero de unidades y mayor sofisticacin en los hornos, aunque suimportancia econmica sea inferior a la de otros campos.

5) Fundicin tanto de metales frricos como de metales no frricos.

6) Industrias de productos manufacturados, donde incluimos la fabricacin demateriales elctricos, la industria de electrodomsticos, los talleres de calderera, lafabricacin de piezas mecnicas, la industria de la mquina herramienta, la industriaelectrnica, etc.

7) Industria qumica en la que se incluye la petroqumica y farmacutica.

8) Industrias auxiliares, de gran importancia en la aplicacin de hornos industriales.Entran dentro de este campo la fabricacin de reductores, bujas, accesorios de

tuberas, frenos, direcciones, etc.

9) Industrias cermicas y del vidrio, gran consumidora de energa.


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4.2.1.2. Tipos de hornos En las siguientes imgenes (de a-f) se muestran algunoshornos industriales

a) Horno de reverbero


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b) Horno contino de recalentamiento de palanquilla

c) Horno de campana a gas para tratamiento de recocido


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d) Horno de canal por induccin

e) Horno de crisol por induccin

1) Revestimiento refractario en forma de crisol, 2) bobina elctrica,

3) Aislamiento trmico y elctrico, 4) envolvente magntica, 5) apoyo materialrefractario, 6) chapas magnticas, 7) envolvente metlica.


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f) Horno de arco y horno de solera giratoria

4.2.1.3. Caractersticas del horno de Reverbero

El horno de reverbero es un tipo de horno generalmente rectangular, cubierto por unabveda de ladrillo refractario, que refleja (o reverbera) el calor producido en un sitioindependiente del hogar donde se hace la lumbre. Tiene siempre chimenea. Elcombustible no est en contacto directo con el contenido, sino que lo calienta por

medio de una llama insuflada sobre l desde otra cmara siendo por tanto elcalentamiento indirecto, en la Fig. 4.6 se muestra el esquema general del horno dereverbero.

Figura 4.6.: Esquema general del Horno de Reverbero 1

Los hornos de reverbero son de poca altura y gran longitud. En uno de los extremos seencuentra el hogar donde se quema el combustible, y en el extremo opuesto lachimenea. Las llamas y productos de la combustin atraviesan el horno y son dirigidos,


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por la bveda de forma adecuada hacia la solera del horno, donde est situada la cargadel metal que se desea fundir. Esta carga se calienta, no solo por su contacto con lasllamas y gases calientes sino tambin por el calor de radiacin de la bveda del hornode reverbero. En la Fg.4.7 se muestra las partes del Horno de reverbero.

Figura 4.7.: Esquema detallado del horno de reverbero

El tipo ms sencillo quema hulla en una parrilla y la llama, con los productos de lacombustin se refleja (reverbera) en la bveda o techo del horno, atraviesan el espacioque hay sobre la solera (donde se sita la carga metlica) y son evacuados por lachimenea, colocada en el extremo opuesto a la parrilla. En la actualidad se empleanms los combustibles gaseosos, Lquidos y el carbn pulverizado, los cuales seinsuflan en el horno, mezclados con aire precalentado, por medio de un quemadorsituado en un extremo.

4.2.1.4. Usos en la industria del Horno de reverbero

Las aplicaciones del horno de reverbero comprenden la fundicin de metal madre,slidos y chatarra, as como la aleacin del metal fundido antes de colarlo en formasutilizables.

Es utilizado para realizar la fusin del concentrado de cobre y separar la escoria, ascomo para la fundicin de mineral, el refinado o la fusin de metales Tales hornos seusan en la produccin de cobre, estao y nquel, en la produccin de ciertoshormigones y cementos y en el reciclado del aluminio. Los hornos de reverbero se

utilizan para la fundicin tanto de metales frreos como de metales no frreos, comocobre latn, bronce y aluminio.

Puede utilizarse para fusin, o mantenimiento de metal lquido y disponer de taponesporosos, pesebres, agitadores del metal y otros dispositivos complementarios. En loshornos fusores con quemadores regenerativos se obtienen altos ritmos de fusin con


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consumos especficos muy reducidos. Se construyen fijos, con opcin de control decolada a distancia y basculantes.

4.2.1.5. Dimensiones y funcionamiento del horno de reverbero

Aproximadamente, la superficie de la solera es unas tres veces mayor que la de laparrilla y sus dimensiones oscilan entre un ancho de 150 a 300 cm y una longitudde 450 a 1500 cm. La capacidad de los hornos de reverbero es muy variable y oscilaentre los 45 Kg a los 1000 Kg que tienen los empleados para la fusin de metales nofrreos, hasta 80 Tm que tienen los mayores empleados para la fusin de la fundicinde hierro.

En la figura 4.8 se muestra el Horno de reverbero con sus componentes

Figura 4.8: Elementos de Horno de Reverbero 1

Durante el proceso, se remueve desde una ventana el mineral fundido para que el caloracte lo ms uniformemente posible sobre toda la masa. Constan esencialmente de unhogar, un laboratorio con solera inclinada que permite que escurra el metal fundido

hacia una canal por la que sale al exterior donde se vierte en los moldes. Sobre estasolera se dispone el material a tratar, extendido y con poca altura. y bveda y de una

chimenea.Los gases calientes que salen del horno, al pasar a travs de los recuperadores, lescomunican su calor y, cuando estn suficientemente calientes, mediante un dispositivoautomtico de vlvulas, se invierte el sentido de circulacin, de forma que el gas y elaire, antes de entrar en el horno, pasan por los recuperadores calientes y alcanzantemperaturas de 1000 C a 1200 C llegndose a conseguir de esta forma los 1800 C.


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Mientras tanto los gases de la combustin pasan a travs de los otros recuperadoresque ahora estn en periodo de calentamiento.

En la figura 4.9 se muestra la capacidad de fusin de un horno de reverbero a medidaque cambia la temperatura.

Figura 4.9.: Capacidad de fusin de un horno de reverbero en funcin de la temperatura de lazona de fusin

4.2.1.5.1. Los hornos reverbero ingleses

Este modelo de horno est compuesto por la plaza donde descansa el mineral.Tiene forma rectangular, cortada en sus ngulos por medio de una curva paraaprovechar ms el calor de la llama. Construida de ladrillo y cubierta con escoriasfundidas que formaban una costra consistente y uniforme de larga duracin.La bveda que rodea la plaza es de forma elptica, construida con ladrillos ingleses dediferentes tamaos y forrada con grandes placas de hierro.El mineral utilizado en la fundicin era el denominado "recio y menudo a garbillo" quese distingua del alcohol de hoja o galena laminar (la ms apreciada para la obtencinde plomo), cuyo uso se destinaba para la alfarera. Sin apenas preparacin, slo seseparaba del mineral la roca que tena adherida y se criba el menudo para separar latierra en que con frecuencia viene envuelto, se inicia el proceso de carga en el horno.Cuatro hombres que invierten en esta operacin unos 10 minutos.Realizada esta tarea el mineral se extenda para que presentara una superficie igual enla canalizacin. La fundicin que se realizaba en 24 horas se divida en cuatro partes oquintales denominados de "seis horas". El horno se cargaba con 25 quintales de


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alcohol en cada tanda. Cada da se consuman unos 100 quintales, que equivalen a4.601 Kg.

4.2.2. Material de construccin del horno de reverbero

Numerosas innovaciones tcnicas han mejorado la capacidad de produccin de estehorno, aunque su construccin bsica se ha mantenido la misma. Los techos son deladrillo refractario en lugar del ladrillo comn utilizado anteriormente, lo que hapermitido temperaturas ms altas y por lo tanto ms rpidas de refinacin.

Los quemadores son de potencia proporcionada para la funcin definida de fusin,mantenimiento o aleacin nquel-cromo. El control de la potencia y por tanto de latemperatura de la cmara se realiza de forma automtica.

4.2.3. Diseo del Horno de reverbero

4.2.3.1. Variables del horno

Estas variables deben fijarse de antemano y dependen de las preferencias deldiseador o de la poltica de la empresa. Como regla generales son:a) Tipo de unidad. A mayor transferencia de calor mayor tendencia a utilizar hornos tipocaja. El uso de calentamiento doble o simple depende del grado de control necesario. b) Tipo de Combustible. Depende de la disponibilidad y coste.c) Porcentaje de exceso de aire. Depende del tipo de combustible y del diseo delquemador. A menor porcentaje de exceso mejor eficiencia del horno. Valores dereferencia son de 25 a 30 % de exceso de aire.

Liberacin de calor.El calor liberado por los quemadores en l, es el calor necesario para el procesoDividido por la eficiencia del horno.Los requisitos de combustible son el calor liberado por el poder calorfico neto delcombustible (Net Heating Value)

Net HV = GrossHV 9540xH2Dnde: Net HV = Poder calorfico neto o inferior Btu/lb (sin agua condensada)Gross HV = Poder calorfico bruto o superior Btu/lb (Toda el agua de combustincondensada)

xH2 = Fraccin de peso del H2 en el combustibleLa cantidad de aire requerida para la combustin es un problema estequiomtrico.Se calcula el O2 necesario. Se multiplica por 4.76 para conocer los moles de aireNecesarios.Estimacin de la seccin radiante:Un mtodo simple de estimar la fraccin de calor absorbido en la seccin radiante esutilizar la ecuacin de Wilson, Lobo & Hottel


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El calor absorbido por radiacin directa desde la llama es proporcional a la diferencia

de las temperaturas a la cuarta potencia de la llama y de la superficie del tubo.

La relacin entre At y Acp para el espaciado estndar de tubos de dos dimetrosnominales es:

Acp = rea plano fro, ft^2At = rea exterior de los tubos, ft^2Realizando una combinacin de las anteriores ecuaciones se llega a la siguienteecuacin:

rea refractaria:La efectividad de la transferencia de energa radiante depende de la cantidad de rea

refractaria no cubierta por tubos que est disponible en el horno. el rea refractaria ARse define como el rea total del horno menos el valor de Utilizamos el factor

Existen muchas otras ecuaciones de diseo para el horno sin embargo creemos que noson ms que combinaciones de las que ya se mostr por lo tanto no es necesariomencionarlas.4.2.4. Bibliografa

Castells Xavier Elias// tratamiento y valorizacin energtica de residuosttp://books.google.com.bo/books?id=qYmL8Q10TYcC&pg=PA365&lpg=PA365&dq=dise%C3%Ortega Francisco Romn /Introduccin a la recuperacin y reciclado de los metales nofrreos/http://books.google.com.bo/books?id=rUsjA8hBkLwC&pg=PA210&dq=horno+de+reverbero&hl=es&sa=X&ei=x2-


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4.3. Hidrocicln (Mhur Bernal Fabiola)

Los hidrociclones conocidos tambin por ciclones, forman una clase importante deequipos destinados principalmente a la separacin de suspensiones slido lquido,

Son dispositivos en los que gracias a un flujo vertical se consigue separar hasta el 98%de las partculas mayores a 100 micras, sin embargo no sirve para eliminar partculasde naturaleza orgnica como bacterias, algas y materia orgnica dispersa ya quepresentan una densidad especfica menor a los slidos en suspensin.

4.3.1. Aplicaciones

Decantacin de arena y otros contaminantes slidos del agua destinada a usodomstico, agrcola o industrial.

Como consecuencia de lo anterior, se consigue la proteccin de las bombas,

vlvulas y sistemas de control contra los desgastes causados por los slidos.

Siempre recomendado en aguas procedentes de pozo.

4.3.2. Descripcin del equipo

La separacin solido liquido se produce gracias a la velocidad de rotacin que segenera al ser inyectada el agua de forma tangencial en el interior del cuerpo delhidrocicln. Como consecuencia de la fuerza centrfuga, las partculas slidas sedesplazan hacia la pared del cono de hidrocicln, donde prosiguen una trayectoria

espiral descendente debido a la fuerza de gravedad. De esta forma, las partculasslidas son arrastradas a la parte inferior del hidrocicln donde se almacenan en undepsito colector. El agua limpia sale del hidrocicln a travs del tubo situado en laparte superior. Las partculas slidas acumuladas en el depsito colector deben sereliminadas peridicamente. Esta limpieza puede realizarse con una purga continua biencon un drenaje temporizado.

4.3.3. Tipos de Hidrociclones

De acuerdo a su geometra podran clasificarse en dos grandes grupos: Cnicos yCilndricos.

4.3.3.1 Hidrociclones Cnicos

Los hidrociclones cnicos o convencionales, podran sub-clasificarse de acuerdo alngulo de su parte cnica, entre estos tenemos:


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4.3.3.1.1 Cono pronunciado

Este grupo recogera los hidrociclones con ngulo menor de 20, caracterizados por un

cuerpo relativamente largo debido a su conicidad. Este tipo de diseo se acompaacon partes cilndricas de gran longitud (mayor que una vez el dimetro), y toberas dealimentacin y rebose de pequeas dimensiones, para aumentar el tiempo deresidencia.

Esto, debido a la gran altura libre de vrtice, (distancia entre el borde inferior de latobera de rebose y el vrtice de la parte cnica), y su influencia inversamenteproporcional al tamao de corte, los hace los ms adecuados para clasificaciones finas,como se requiere en operaciones de clarificacin y espesado.

En general, solamente los hidrociclones de pequeo y medio dimetro, hasta 250 mm,

se construyen con conicidad pronunciada.

Suelen operar a presiones medias, entre 150 y 400 kPa, obteniendo tamaos de corteentre 2 micras y 30 micras.

Es este tipo el ms difundido, especialmente en el tratamiento de minerales industrialesdonde a menudo se requieren clasificaciones ms finas (Figura 4.10.).

Figura 4.10.: Ciclones de cono pronunciado (100 mm) en circuito de lavado en contracorriente.

4.3.3.1.2 Cono Tendido

Los hidrociclones de cono tendido o ancho, mayor de 20, son usados principalmentepara clasificar tanto por tamao como por densidad (clasificacin selectiva). El ngulode su parte cnica vara entre 20 y 45, aunque excepcionalmente pueden encontrarsehidrociclones de hasta l60.

Se construyen en dimetros comprendidos entre 250 mm y 1250 mm, aunque algunosfabricantes construyen modelos de hasta 2000 mm.


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La presin de operacin suele ser menor a 150 kPa, aunque nunca menor de 20 kPapues sino no se consigue una columna central de vaco estable. Generalmente seoperan entre 30 kPa y 100 kPa y pueden alcanzar cortes entre 30 micras y 150 micras.

Una aplicacin muy conocida de este tipo de hidrociclones es el lavado de carbn con

los llamados "ciclones de agua", "water-only cyclones", y los ciclones operando enmedio denso, bien para tratamiento de minerales pesados o en lavado de carbn(Figura 4.11.).

Figura 4.11.: Cicln de cono tendido ( 750 mm) en lavado de arenas.

4.3.3.2 Hidrociclones Cilndricos

Podran incluirse dentro de la clasificacin anterior, como hidrociclones de conotendido, pero debido a que exteriormente no se aprecia nada ms que su cuerpocilndrico por su ngulo de 180, es decir fondo perpendicular a la pared lateral, ytambin porque su campo de aplicacin difiere notablemente de aquellos, merecen untratamiento diferenciado.

No suponen realmente una nueva teora, pues ya a principios de siglo puedenencontrarse las primeras aplicaciones de este tipo de ciclones, entre estos tenemos:

4.3.3.2.1 Cilindros con Descarga Perifrica

Consisten, bsicamente en un cicln convencional del cual se ha eliminado su zonacnica, remplazndola por una parte cilndrica de similar longitud. El fondo del cicln esplano y la extraccin del producto grueso se realiza tangencialmente por la zona bajade la pared cilndrica.


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Como quiera que este diseo provoca una descarga muy diluida, debido al cortocircuito, (partculas finas en suspensin en el lquido acompaando a la descarga) laeficiencia de separacin se reduce.

Una primera de gran dimetro y pared cilndrica y una segunda convencional, cnica de

menor dimetro. Este diseo no tuvo mucha aceptacin al menos a escala industrial,quizs debido a los elevados desgastes que podran esperarse en la zona de transicindebido a la alta concentracin de slidos.

4.3.3.2.2 Cilndricos Con Descarga Central

En el caso de los ciclones de lecho circulante (CBC) la rotacin de la superficie superiordel lecho es generada por la rotacin de la suspensin existente sobre l mismo. Secrean as mayores fuerzas centrfugas en la zona superior del lecho que en la zonainferior en contacto con el fondo y esto origina una corriente de convencin, con sentido

arriba-abajo, a lo largo de la pared cilndrica, y con sentido abajo-arriba en la zonacentral. Esta ltima corriente provoca una disminucin de la carga en dicha zonacentral, descargando el orificio de la boquilla y evitando el bloqueo.

Las dos corrientes de convencin provocan finalmente un flujo radial de la pulpa,transportando los slidos en el fondo plano, desde la pared cilndrica hasta el orificio dedescarga, haciendo innecesario la existencia de un fondo cnico para ayudar a laextraccin.

Adicionalmente estos flujos provocan un enriquecimiento de la fraccin gruesa opesada, ya que muchas de las partculas finas o ligeras son arrastradas

"graciosamente" por el torbellino principal al rebose. Este fenmeno puede ser utilizadotambin para enriquecimiento de minerales (clasificacin selectiva) (Figura 4.12.).

Figura 4.12.: Corrientes en el interior de un Cicln CBC


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4.3.4 Principios Bsicos de Funcionamiento de los Hidrociclones

En cualquier operacin de un hidrocicln es posible establecer el siguiente balance,Mostrado en la figura 4.13.

Figura 4.13.: Balance de Hidrocicln

Siendo:

Ti: flujo msico de solido seco en la corriente i.

Mi: flujo volumtrico de pulpa en la corriente i.

Li: volumen de lquido en la corriente i.

Ji: concentracin de slidos, expresadas en gramos de solido seco por litro de pulpa.

Se definen entonces los siguientes parmetros:

Reparto de slidos ()

Es la relacin de masa de slidos de alimentacin que es descargada por lacorriente de grueso.

Reparto de pulpa ()


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Es la relacin de volumen de pulpa de alimentacin que es evacuado por lacorriente de finos.

Reparto de lquido ()

Relacin de volumen de lquido de alimentacin que es evacuado por lacorriente de finos.

A pesar de la simplicidad de las relaciones anteriores, en operaciones normales resultaprcticamente imposible cuantificar las masas de solido o volmenes de pulpa en lasdiferentes corrientes de hidrocicln, por lo que se hace necesario desarrollar un mtodode clculo de estos parmetros, en base a las concentraciones de slidos, las cualespueden ser determinadas fcilmente mediante toma de muestras.

Reparto de slido

En cualquier separacin pueden establecerse las siguientes ecuaciones:

Se sabe que:

Remplazando en la ecuacin (2)

De la ecuacin (1) podemos despejar

y remplazando en (4)


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Como factor de espesado podramos establecer tambin:

Donde se tiene que:

: Concentracin de slidos a la entrada. : Concentracin de slidos en el grueso. : Concentracin de slidos en el fino. Reparto de pulpa

Volvemos a la ecuacin (1) Teniendo en cuenta la ecuacin (3)

Podemos reemplazar en la ecuacin (1)


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De la ecuacin (2) podemos despejar y reemplazar en (9)

Reparto de liquido

En cualquier corriente puede establecerse

Reemplazando con la ecuacin (8) ( )

(

)

Como establecimos antes

[ ]

( )

Dnde: densidad especifica del slido.


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4.3.5 Diseo de Hidrociclones

La segregacin rpida y clasificacin efectiva de las partculas slidas en un mediodenso se consigue aumentando la magnitud de las fuerzas que actan sobre ellas. Losclasificadores centrfugos logran este aumento reemplazando las fuerzas

gravitacionales a las que estn sujetas las partculas por fuerzas centrifugas. Dentro delos clasificadores centrfugos, los dispositivos ms simples son los hidrociclones, tantopor sus componentes (no poseen partes mviles), como por su facilidad de operacin ycontrol.

En la Figura 4.14 se muestra un esquema de un hidrocicln. La geometra de laseccin de entrada puede variar, siendo por lo general circular, ovalada o rectangular,obtenindose distintos perfiles de velocidad del fluido para cada geometra.

Figura 4.14.: Representacin esquemtica del funcionamiento de un Hidrocicln

Con respecto a las dimensiones actualmente utilizadas en el diseo y construccin deestos dispositivos, es necesario destacar que estas son de origen emprico, existiendodiferencias en las dimensiones si se considera el hidrocicln como un dispositivo declasificacin o uno con el propsito de disminuir la cantidad de agua en una mezcla.

Las relaciones entre estas dimensiones estn representadas en la figura 4.15.


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Figura 4.15.: Dimensiones de un Hidrocicln

Dnde:

L = 5 a 8 Dc, para riego localizado esta relacin suele estar en el orden de 1,7 a 2,3Dc.Di = Do = 0,15 a 0,33 x DcDu = colector para la descarga de slidos = 0,15 a 0,20 x DcL3 = 0,33 a 0,50 Dc para aparatos pequeos y de 0,16 a 0,25 para los grandesL1 = 0.50 a 0.70 DcL2 = DiEl ngulo cnico debe ser 45 menor.

4.3.6. Materiales de construccin de un Hidrocicln

Los hidrociclones estn fabricados con combinacin de acero y elastmeros, concarcasa metlica y revestimiento interior en diferentes elastmeros adecuados a laaplicacin. Tambin se construyen hidrociclones especiales para aplicacionesespecficas.

Se pueden fabricar Hidrociclones adecuados a altas temperaturas, alta presin oentornos corrosivos con materiales en acero al carbono revestido, azufrado oinoxidable

El sistema de construccin modular posibilita el intercambio de piezas entrehidrociclones de diferentes tamaos y materiales constructivos. El conducto dealimentacin de seccin rectangular en forma de involuta provoca la formacin laminarde la corriente, reduciendo la prdida de carga mejorando la eficiencia de clasificacin.


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Los conductos de alimentacin, descarga y rebose son de seccin variable paraadaptar la operacin a las diferentes condiciones de trabajo y objetivos a alcanzar. Elmantenimiento es simple gracias a los elementos especiales de conexin entre lasdiferentes partes del hidrocicln.

4.3.7 Ventajas

Versatilidad (clarificacin, clasificacin, concentracin, separaciones solido -lquido).

Facilidad de construccin, instalacin y mantenimiento.

Unidades pequeas (ahorro de espacio).

Esfuerzos cortantes altos (corte fino, evita la aglomeracin).

4.3.8 Desventajas Inflexibilidad (rgidos en construccin con poca posibilidad de variaciones de

diseo).

Capacidad y eficiencia (punto de corte) en relacin inversa.

Esfuerzos cortantes altos (desventaja a altas concentraciones por imposibilidadde usar floculantes).

4.3.9 Bibliografa

http://hidrociclon.elregante.com/

http://taninos.tripod.com/hidrociclon.htm

http://www.infoindustriaperu.com/articulos_pdf/mineria/metalurgia/011.pdf

http://www.ingenieriarural.com/Catalogos/HidraulicaRiegos/RegaberHidrociclones.pdf

http://www.icba.com.pe/h-hidrociclones2.html

http://www.regaber.com/webregaber/bd/pdf/FA-F5-185-%20Filtro%20hidrociclon_IH.pdf
http://hidrociclon.elregante.com/http://hidrociclon.elregante.com/http://taninos.tripod.com/hidrociclon.htmhttp://taninos.tripod.com/hidrociclon.htmhttp://www.infoindustriaperu.com/articulos_pdf/mineria/metalurgia/011.pdfhttp://www.infoindustriaperu.com/articulos_pdf/mineria/metalurgia/011.pdfhttp://www.ingenieriarural.com/Catalogos/HidraulicaRiegos/RegaberHidrociclones.pdfhttp://www.ingenieriarural.com/Catalogos/HidraulicaRiegos/RegaberHidrociclones.pdfhttp://www.icba.com.pe/h-hidrociclones2.htmlhttp://www.icba.com.pe/h-hidrociclones2.htmlhttp://www.regaber.com/webregaber/bd/pdf/FA-F5-185-%20Filtro%20hidrociclon_IH.pdfhttp://www.regaber.com/webregaber/bd/pdf/FA-F5-185-%20Filtro%20hidrociclon_IH.pdfhttp://www.regaber.com/webregaber/bd/pdf/FA-F5-185-%20Filtro%20hidrociclon_IH.pdfhttp://www.icba.com.pe/h-hidrociclones2.htmlhttp://www.ingenieriarural.com/Catalogos/HidraulicaRiegos/RegaberHidrociclones.pdfhttp://www.infoindustriaperu.com/articulos_pdf/mineria/metalurgia/011.pdfhttp://taninos.tripod.com/hidrociclon.htmhttp://hidrociclon.elregante.com/


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CAPITULO V

CONCLUSIONES

5.1. Conclusiones

Durante el desarrollo de la materia de Tecnologa Qumica, se logr realizar el estudiode la produccin de mermelada, donde se conoci a detalle las distintas fases quesigue el proceso de produccin desde la materia prima, el tratamiento detransformacin que sufre esta hasta obtener el producto terminado. Inicialmente elestudio e investigacin se lo realizo a nivel general es decir no se tom una industriaespecifica como tal sino el proceso general de produccin. Posteriormente se realiz elestudio de la produccin de Industrias Marconi ya que esta fue la industria que se

tom como base para la elaboracin del proyecto, haciendo un anlisis y gracias a lainvestigacin realizada se pudo ver que Marconi difiere en algunos de sus procesos

para la obtencin de mermelada ya que esta es una empresa pequea y no cuenta contoda la tecnologa para la produccin.

Cada proceso se estudi minuciosamente, logrndose conocer los equipos que seutilizan en cada uno de ellos y la funcin que cumple cada proceso en la obtencin dela mermelada.

Puesto que se quiere ver las diferencias de la industria visitada con respecto a lasindustrias grandes de produccin se obtuvo dos diagramas de procesos, donde elprimero de ellos representa la produccin de mermelada a nivel general desarrolladoen el captulo dos y el segundo diagrama representa el proceso productivo deindustrias Marconi desarrollado en el captulo 3, ambas cumplen el mismo objetivo perose diferencian por algunos procesos que generalmente se los realiza dependiendo delfabricante y en este caso se podra decir que industrias Marconi es una empresa untanto artesanal ya que no cuenta con toda la tecnologa necesaria.

Se estudiaron tres equipos diferentes donde no necesariamente pert

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