FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS
PRÁCTICA N° 3 TEMA: APLICACIÓN DEL TRANSPORTE DE FLUIDOS GRUPO 6: - Ramos Mesones, Robert 20130008F - Sotacuro Cruzate, Edwin 20124511A
- Tantas Caldas, Edgar 20114526F
- Terán Ríos, Juan 20130113D
PROFESOR: HERNÁN PARRA OSORIO FISICOQUIMICA Y OPERACIONES UNITARIAS (TP-231U)
2014 II
ÍNDICE DE APLICACIONES DEL TRANSPORTE DE FLUIDOS
1. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA LÁCTEA 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6
RECEPCION DE LA LECHE ALMACENAMIENTO DE LA LECHE CRUDA CLARIFICACIÓN Y DESNATADO ESTANDARIZACIÓN DE LA LECHE HOMOGENIZACIÓN DE LA LECHE TRATAMIENTO TÉRMICO
2. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DEL GAS 2.1. INYECCIÓN DEL GAS 2.1.1 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 2.2. TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DEL GAS 2.2.1 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 3. APLICACIÓN EN EL TRATAMIENTO DEL AGUA INDUSTRIAL 3.1 TOMA DE MUESTRAS 3.2 ENSAYO DE TRATABILIDAD EN EL LABORATORIO 3.2.1 ENSAYO EN LAS JARRAS DE PRUEBA 3.2.3 RESPIROMETRÍA 3.2.3 PILOTO DE LABORATORIO 3.3 APLICACIÓN EN DIFERENTES INDUSTRIAS 3.3.1 INDUSTRIA LÁCTEA 3.3.2 INDUSTRIA CERVECERA 3.3.3 INDUSTRIA MINERA 3.3.4 INDUSTRIA QUÍMICA Y FARMACÉUTICA 4. APLICACIÓN EN EL MOTOR CARBURADOR 4.1. FUNCIONAMIENTO DEL CARBURADOR 4.1.1 CUBA DEL CARBURADOR 4.1.2 SURTIDOR 4.1.3 COLECTOR DE AIRE Y DIFUSOR 4.1.4 VÁLVULA DE MARIPOSA
5. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DEL ACEITE DOMÉSTICO 5.1. FACTORES Y MATERIALES 5.1.1 TUBOS FLEXIBLES
5.1.2 AISLAMIENTO Y CALEFACCIÓN 5.1.3 TEMPERATURAS EN EL ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE 5.1.4 TEMPERATURAS EN LA CARGA Y DESCARGA 5.1.5 ORDEN DE CARGA Y DESCARGA 6. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA CERVECERA 6.1. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS 6.1.1 CALDEROS 6.1.2 MOTORES 6.1.3 MOTORES DIESEL 6.1.4 BOMBAS 6.1.5 COMPRESORES 6.1.6 VENTILADORES 6.2. TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO 6.2.1 BANDAS TRANSPORTADORAS 6.2.2 ELEVADORES Y TRANSPORTADORES DE CANGILONES 6.2.3 TRANSPORTADORES OSCILANTES 6.2.4 MONTACARGAS 6.3. EQUIPOS AFINES AL PROCESO DE ELABORACIÓN DE LA CERVEZA 6.3.1 MOLINOS 6.3.2 INTERCAMBIADORES DE CALOR 6.3.3 HORNO DE TÚNEL 6.3.4 LLENADORA 6.3.5 BOMBAS DOSIFICADORES 6.3.6 FILTROS 6.3.7 TANQUES DE CONTRAPRESIÓN 6.3.8 CENTRÍFUGA
1. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA LÁCTEA Antes de la produccion de leche también se puede ver la aplicación del flujo de fluidos en el ordenamiento de la vaca.
El ordeño se puede hacer a mano o con máquinas de ordeño. Industrialmente el sistema utilizado es el mecánico. La vaca es preparada para el ordeño mediante limpieza y masaje de las ubres antes de colocar las pezoneras en las ubres. El equipo de ordeño consiste en: una bomba de vacío, un depósito sometido a vacío que sirve para recoger la leche, pezoneras conectadas por mangueras al depósito de vacío y un pulsador que (alternativamente a un par de pezones opuestos diagonalmente y después al otro par) aplica vacío y presión atmosférica a las pezoneras de forma consecutiva.
El ordeño se realiza en tres fases: a) Fase de estimulacion.- Se trabaja a un nivel bajo de vacio y a pulsaciones lentas para conseguir estimular suavemente los pezones b) Fase de ordeño.- Se trabaja a un nivel bajo de vacio y es aquí donde se extrae la mayor parte de la leche c) Fase de apurado.- Se inicia cuando el caudal de leche desciende, disminuye el nivel de vacio. Esta fase dura aproximadamente unos 20 minutos Luego de extraer la leche se lleva a unos contenedores de enfriamiento para poesteriormente pasarla la leche a cisternas las cuales la trasladaran a la central lechera.
Diagrama deflujo de la produccion de la leche de consumo
1.1 Recepción de la leche
Tras la llegada de la leche a la central, se determina la cantidad recibida (midiendo el volumen o el peso) y su calidad tanto fisicoquímica como higiénica. Para medir el volumen recibido se utiliza un caudalímetro. Este aparato registra tanto el caudal de leche como el aire contenido en la misma. Por eso es preciso eliminar el aire que entra con la leche colocando un desaireador antes del aparato de medida. Es también necesaria la instalación de un filtro antes del aparato de medida que elimina las partículas más groseras de la leche para evitar el deterioro de la instalación
En el método por pesada la cantidad de leche se obtiene por diferencia de pesada de la cisterna sobre una báscula puente. Posteriormente se filtra la leche para eliminar las partículas más groseras y se desairea.
La desaireación es una operación necesaria debido al alto porcentaje de aire que contiene la leche cruda, y al aumento de éste durante el manejo de la leche en la instalación.En la zona de descarga, se realiza la limpieza de las cisternas que han sido utilizadas para el transporte de la leche.
1.2 Almacenamiento de la leche cruda Una vez recibida, la leche cruda se mantiene a temperatura de 4 ºC hasta el comienzo de los tratamientos. El almacenado previo cubre el lapso de tiempo que transcurre entre la recepción y el tratamiento de la leche cruda. Se consigue así una reserva de leche que garantiza la continuidad en los tratamientos, evita colapsos cuando se reciben en pocas horas grandes cantidades de leche y se independiza la recepción de leche en caso de posibles averías en los procesos de tratamiento y transformación. Los tanques de almacenado están provistos de sistemas de agitación y refrigeración para evitar la separación de la nata por gravedad y mantener una temperatura regular.
1.3 Clarificacion y desnatado La clarificación tiene por objeto la eliminación de partículas orgánicas e inorgánicas y aglomerados de proteínas. Sin este tratamiento las partículas formarían un sedimento en la leche homogeneizada que incluso sería visible en el fondo de las botellas de vidrio transparentes. El desnatado tiene por objeto la estandarización del contenido graso de la leche por separación de la nata. Ambos procesos de separación se realizan mediante la aplicación de fuerzas centrífugas. Las centrifugadoras de leche están formadas por un cuerpo cónico relleno de un cierto número de aletas con una inclinación determinada. La leche entra por la parte exterior de las aletas, y al subir entre ellas las partículas de mayor densidad (impurezas) van yendo hacia la periferia por la fuerza centrífuga. Las partículas de menor densidad (nata o glóbulos de grasa) ascienden por el eje central de rotación.
La leche desnatada se mueve hacia el exterior y sale por el conducto inmediatamente inferior al de la nata.
1.4 Estandarizacion de la leche El contenido de grasa en la leche presenta a veces considerables oscilaciones. Muchos de los procesos industriales requieren que, ya en la leche inicial, el contenido de los componentes grasos se ajuste a valores relativamente constantes. La estandarización del contenido en grasa implica el ajuste del contenido en grasa de la leche, o de un producto lácteo, por medio de la adición de nata o leche desnatada de forma apropiada. La estandarización se realiza para cumplir las normas legales o porque el fabricante decide elaborar un producto con unas características determinadas.
1.5 Homogenizacion de la leche
La homogeneización evita la separación de la nata y favorece una distribución uniforme de la materia grasa. Durante esta operación, el diámetro de los glóbulos grasos se reduce de 10 a 1 micras. El efecto de rotura de los glóbulos grasos se consigue haciendo pasar la leche por pequeñas ranuras a alta presión. El efecto de la homogeneización sobre la estructura física de la leche presenta muchas ventajas: 1. 2. 3. 4. 5.
Glóbulos de grasa mas pequeños Color más blanco y atractivo Rreducción de la sensibilidad de los procesos de oxidación de la grasa Sabor con más cuerpo Mejor estabilidad de los productos lácteos
1.6 Tratamiento termico: Pasteurizacion Tras la homogeneización se somete la leche a un tratamiento térmico con la finalidad de, en primer término, destruir todos los agentes microbianos patógenos causantes de enfermedades que afectan al ser humano, y en segundo, disminuir el número de aquellos microorganismos que pueden afectar la calidad de la leche y sus subproductos. El tratamiento se acostumbra a hacer al final del procesado para evitar posibles contaminaciones en procesos posteriores. Según la intensidad (temperatura y tiempo) del tratamiento, las leches se clasifican en: Leche pasteurizada, leche esterilizada y leche UHT Se entiende por pasterización el calentamiento uniforme a una temperatura comprendida entre 72 ºC y 78 ºC durante no menos de quince segundos, que asegura la destrucción de los microorganismos patógenos y la casi totalidad de la flora microbiana, sin modificación sensible de la naturaleza fisicoquímica, características y cualidades nutritivas de la leche.
Este tratamiento se realiza en los pasterizadores, intercambiadores de calor, normalmente por placas.
también
llamados
Los intercambiadores de calor de placas consisten en placas de acero inoxidable rectangulares de superficie rugosa. Están en posición vertical juntas unas con otras, dejando entre ellas un espacio. A través de los espacios circula en forma alterna la leche y el agua caliente o fría. El flujo de leche es continuo.
2. APLICACIONES EN LA INDUSTRIA DEL GAS
2.1 EN LA INYECCIÓN DE GAS En la industria del gas se utilizan métodos de recuperación mejorada de gas (Enhanced Gas Recovery, EGR) para perfeccionar considerablemente la eficacia de la extracción y maximizar el producto de los pozos, donde las válvulas y tuberías juegan un papel importante en el circuito utilizado y que están diseñadas fabricadas para soportar condiciones duras de la industria de gas y cumplir los más estrictos requisitos en cuanto a materiales, calidad, inspección, ciclo de trabajo y niveles de seguridad. En sí, las válvulas utilizadas pueden responder ante presiones altas, partículas arrastradas y medios difíciles, como el gas acido, en una variedad de métodos utilizados para aumentar la producción de depósitos de gas, y extender la vida útil de los pozos convencionales. Una vez aplicados los métodos de recuperación primaria y secundaria, esta recuperación terciaria introduce fluidos o gases (dióxido de carbono miscible, oxígeno, aire o vapor) que reducen la viscosidad y mejoran el flujo. 2.1.1 Características técnicas del circuito utilizado: • Los asientos de metal empotrados están protegidos de la exposición continua hasta el flujo de proceso y la erosión de partículas. • Los cuerpos robustos forjados y las conexiones de extremos poseen paredes más gruesas en las zonas críticas. • El soporte de montaje extrafuerte minimiza el esfuerzo y mantiene la alineación precisa del vástago. • El vástago a prueba de explosiones tiene soporte total. • El sello delta doble entre el cuerpo y la conexión de extremos, así como el cuerpo y la cubierta protegen de cualquier pérdida del cuerpo. • La empaquetadura está protegida de la posible erosión de partículas. • La empaquetadura autocompensada garantiza la constante energización de la empaquetadura. • La operación rápida mediante un cuarto de vuelta del vástago no elevable no arroja partículas destructivas a través del diámetro interno del área de empaquetadura. • Las superficies de sellado (bola y cara del asiento) están en contacto permanente durante toda su operación a 90 grados.
2.2 TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DEL GAS
Los equipos necesarios para esta aplicación son válvulas de control que puedan manejar diferentes presiones, caídas de presión y medios con partículas arrastradas, y válvulas de aislamiento de paso total con cierre hermético, fiable y repetible. Las válvulas utilizadas en tuberías de distribución y almacenamiento subterráneo deben poder operar con seguridad cuando se las necesite. Por lo general, se encuentran en ubicaciones remotas o sujetas a elementos del ambiente, y el mantenimiento también es un problema. Las válvulas para tuberías y almacenamiento de MOGAS están disponibles en los diseños flotante o de muñón, según el tamaño y las condiciones de funcionamiento. En la tecnología de control rotativo, las etapas de bajada están fabricadas para componentes de bola o de asiento. Estas válvulas de control deben manejar presiones diferenciales bidireccionales para las aplicaciones que requieren llenado y extracción a través de la misma válvula de control. Además, deben poder proporcionar una relación de regulación excepcional para un amplio rango de casos de presión o flujo. 2.2.1 Características técnicas: • Los asientos de metal empotrados están protegidos de la exposición continua hasta el flujo de proceso y la erosión de partículas. • La empaquetadura está protegida de la posible erosión de partículas. • Dos cojinetes de empuje de metal revestido y superpuesto sirven como sello interno del vástago energizado por presión y evitan rozaduras entre el cuerpo, el vástago y los sellos internos del vástago. • La operación rápida mediante un cuarto de vuelta del vástago no elevable no arroja partículas destructivas a través del diámetro interno del área de empaquetadura. • La empaquetadura autocompensada garantiza la constante energización de la empaquetadura. • Las superficies de sellado (bola y cara del asiento) están en contacto permanente durante toda su operación a 90 grados. • La guía secundaria del cojinete del vástago elimina el movimiento y la deformación de la empaquetadura causada por la carga lateral que el actuador origina en el vástago. • El diseño de vástago no elevable permite mayor cantidad de ciclos y mitiga las fugas de emisiones. • Las reparaciones se pueden realizar enseguida con conjuntos de reguladores compuestos de componentes mínimos.
3. APLICACIÓN EN EL TRATAMIENTO DE AGUA INDUSTRIAL En la industria, resulta muy importante el tratamiento de sus aguas residuales, ya sea por cumplir con las disposiciones legales, que regulan el tipo de aguas que desechan las empresas o para generar un ahorro en el gasto del agua. La operación unitaria de flujo de fluido se da en TODOS los procesos de tratamiento de agua, los cuales se detallan a continuación:
3.1 TOMA DE MUESTRAS
3.2 ENSAYO DE TRATABILIDAD EN EL LABORATORIO 3.2.1 ENSAYO EN LAS JARRAS DE PRUEBA
3.2.2 RESPIROMETRIA
3.2.3
PILOTO DE LABORATORIO
3.3 APLICACIÓN DE TRATAMIENTO DE AGUAS EN DIFERENTES INDUSTRIAS Muchas empresas en la actualidad cuentan con plantas procesadoras de sus aguas residuales, ellas usan diferentes métodos para el mismo fin. Veremos a continuación unos ejemplos de empresas que han implementado un sistema de tratamiento de aguas.
3.3.1 INDUSTRIA LACTEA
3.3.2 INDUSTRIA CERVECERA
3.3.3 INDUSTRIA MINERA Y SIMILARES
3.3.4 INDUSTRIAS QUIMICAS Y FARMACEUTICAS
4. Aplicación en el motor de carburador
El objetivo del carburador es conseguir la mezcla de aire-gasolina en la proporción adecuada según las condiciones de funcionamiento del automóvil. El funcionamiento del carburador se basa en el efecto Venturi que provoca que toda corriente de aire que pasa por una canalización, genere una depresión (succión) que se aprovecha para arrastrar el combustible proporcionado por el propio carburador. La depresión creada en el carburador dependerá de la velocidad de entrada del aire que será mayor cuanto menor sea la sección de paso de las canalizaciones. Si dentro de la canalización tenemos un estrechamiento (difusor o venturi) para aumentar la velocidad del aire y en ese mismo punto se coloca un surtidor comunicado a una cuba con combustible a nivel constante, la depresión que se provoca en ese punto producirá la salida del combustible por la boca del surtidor que se mezclara con el aire que pase en ese momento por el estrechamiento, siendo arrastrado hacia el interior de los cilindros del motor. 4.1 Funcionamiento del Carburador 4.1.1 Cuba del carburador: tiene como misión mantener constante el nivel de combustible a la salida del surtidor. Está constituida por un depósito (5) situado en el cuerpo del carburador. Al depósito llega combustible bombeado por la bomba de combustible y entra a través de una pequeña malla de filtrado (1) y una válvula de paso (2), accionada en su apertura o cierre por una boya o flotador (4). La misión de la boya es mantener constante el nivel del combustible 1 a 3 mm por debajo de la boca de salida del surtidor. Este nivel recibe el nombre de nivel de guarda y tiene por objeto evitar que el combustible se derrame por el movimiento e inclinación del vehículo. La regulación de entrada de combustible en la cuba consiste en una válvula que tiene una aguja, unida a la boya por medio de un muelle intermedio (3), la cual cierra el paso del combustible obligada por la acción de la boya. Cuando baja el nivel de combustible cede el muelle y se abre el paso al combustible y abre o cierra el paso del mismo, por el efecto de flotamiento de la boya en el líquido combustible. 4.1.2 Surtidor: consiste en un tubo calibrado (7), situado en el interior de la canalización de aire del carburador, tiene su boca de salida a la altura del difusor o Venturi (estrechamiento). Por su parte inferior va unido a la cuba, de la cual recibe combustible hasta el nivel establecido por el principio de vasos comunicantes.
A la salida de la cuba va montado un calibre (6), cuyo paso de combustible, rigurosamente calibrado y de gran precisión, guarda relación directa con el difusor adecuado para cada tipo de motor. Tiene la misión de dosificar la cantidad de combustible que puede salir por el surtidor en función de la depresión creada en el difusor. 4.1.3 Colector o canalización de aire y difusor (Venturi): el colector de aire forma parte del cuerpo del carburador y va unido por un lado al colector de admisión del motor y por el otro al filtro del aire. En el colector va situado el difusor o Venturi que es simplemente un estrechamiento cuya misión es aumentar la velocidad del aire que pasa por esa zona y obtener así la depresión necesaria para que afluya el combustible por el surtidor. Este estrechamiento no tiene que tener aristas ni vértices agudos para evitar zonas de choque y formación de remolinos al pasar el aire. El diámetro mínimo o estrechamiento máximo del difusor es convenientemente estudiado al diseñar un carburador, ya que guarda relación directa con el calibre (chicleur) del surtidor para obtener la dosificación correcta de la mezcla. Asimismo, la forma y dimensiones de los conos de entrada y salida de aire guardan una cierta relación con las dimensiones del colector. Se ha demostrado experimentalmente que el mayor rendimiento del difusor se obtiene con un ángulo de 30º para el cono de entrada y un ángulo de 7º para el cono de salida. Otra característica que se ha demostrado experimentalmente es que la mayor depresión y succión de combustible no coincide con el máximo estrechamiento del difusor sino un poco desplazada hacia la salida del difusor y cuya distancia seria 1/3 del diámetro de máximo estrechamiento. Por la tanto la boca del surtidor tendrá que coincidir con esta zona de máxima depresión (succión).
4.1.4
Válvula de mariposa: sirve para regular el paso del aire y por lo tanto de la mezcla aire-combustible y con ello el llenado de los cilindros. Se acciona por el pedal del acelerador a través de un cable de tracción que une el pedal con el carburador.
El carburador elemental por sí mismo no vale para instalarlo en un vehículo, ya que no se adapta a las diferentes fases de funcionamiento del vehículo. El carburador elemental presenta los siguientes inconvenientes:
No mantiene una dosificación constante (relación estequiométrica) a cualquier rango de revoluciones.
No tiene dispositivos que adapten la dosificación a cualquier tipo de regímenes (r.p.m.)
No mantiene ralentí
No tiene sistema de arranque en frío
No tiene enriquecimiento en casos de fuertes aceleraciones.
5. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA DEL ACEITE DOMÉSTICO Los aceites y grasas pueden sufrir tres tipos de deterioro durante las operaciones a las que se hace referencia en el presente Código. La susceptibilidad de deterioro de los aceites y grasas depende de varios factores, en particular del tipo de aceite o grasa, de si se trata de aceites o grasas sin refinar o total o parcialmente refinados y de si contienen o no impurezas. Estas características deberán tenerse en cuenta al almacenar y transportar el aceite.
5.1 Factores y Materiales (Tuberías): El acero suave es aceptable para todos los aceites y grasas sin refinar y semirefinados, aunque es preferible el acero inoxidable. Para los productos completamente refinados deberá utilizarse el acero inoxidable. 5.1.1 Tubos flexibles Todos los tubos flexibles utilizados para conectar tuberías durante la carga y descarga deben ser de material inerte, estar convenientemente reforzados y ser de una longitud tal que resulten fáciles de limpiar. Las terminaciones expuestas deben ser obturadas cuando no se usen. Las juntas deben ser de acero inoxidable u otros materiales inertes. 5.1.2 Aislamiento y calefacción En los climas templados y fríos las tuberías utilizadas para los aceites y las grasas que puedan solidificarse a temperatura ambiente deberán tener, preferiblemente, un revestimiento termoaislante y un sistema de calefacción, por ejemplo, tuberías de vapor o cintas de calefacción eléctrica. Puede utilizarse vapor para limpiar esas tuberías en esos climas. 5.1.3 Temperaturas durante el almacenamiento y el transporte Para evitar la excesiva cristalización y solidificación durante el almacenamiento y el transporte de breve duración, el aceite conservado a granel en depósitos deberá mantenerse a las temperaturas indicadas en el Cuadro 1. Las temperaturas se aplican tanto a los aceites sin refinar como a los refinados de las distintas calidades. Se han seleccionado estas temperaturas para reducir al mínimo el deterioro del aceite o de la grasa. Es probable que se cristalice algo el aceite, pero no tanto como para que se requiera un calentamiento demasiado prolongado antes de la entrega. El aceite de palma almacenado a 32oC-40oC deberá calentarse durante tres días a razón de 5o C en un período de 24 horas para que alcance la temperatura de trasvase. El almacenamiento de cualquiera de los aceites blandos durante largo tiempo debe hacerse a temperatura ambiente, suprimiéndose completamente la calefacción.
Si el aceite se solidificase, se deberá proceder con sumo cuidado durante el calentamiento inicial para asegurar que no se produzcan recalentamientos localizados.
5.1.3 Temperaturas durante la carga y descarga Antes del trasvase, los diversos productos de aceite deberán ser calentados hasta alcanzar la temperatura indicada en el Cuadro 1. Las temperaturas más bajas se aplican a las calidades de bajo punto de fusión, mientras que las temperaturas más altas se requieren para las calidades de más elevado punto de fusión. Las temperaturas se aplican tanto a los aceites sin refinar como a los refinados de las distintas calidades. La temperatura de carga o descarga deberá determinarse calculando el promedio entre las mediciones de temperatura de las partes superior, central e inferior. Las mediciones deberán tomarse a no menos de 30 cm de los serpentines de calefacción. En climas fríos, para evitar el atascamiento de las tuberías no calentadas, la temperatura de descarga deberá ser la máxima de las indicadas en el Cuadro 1. 5.1.4 Orden en que deben cargarse y descargarse los productos Los aceites de diferentes tipos y calidades deberán mantenerse separados, evitando en particular el bombeo del aceite "nuevo" en aceite "viejo" por razones de oxidación. Es preferible trasvasar aceites de distintos tipos y calidades por tuberías diferentes. Cuando se trasvasen varios productos a través del mismo sistema de tuberías, este deberá ser limpiado completamente antes de ser reutilizado para un producto o calidad diferente. Deberá seleccionarse cuidadosamente el orden en que se cargarán o descargarán los productos para reducir al mínimo las posibilidades de adulteración. Deberán observarse los siguientes criterios: · Aceites completamente refinados antes de los aceites parcialmente refinados. · Aceites parcialmente refinados antes de los aceites sin refinar. · Aceites comestibles antes de los aceites de calidad técnica. · Los ácidos grasos o los aceites ácidos deberán bombearse en último lugar. · Deberá procederse con especial cuidado para evitar toda adulteración entre aceites láuricos y no láuricos. Los primeros bombeos de cada calidad deberán recogerse en la medida de lo posible en recipientes separados para efectuar un control de calidad.
6. APLICACIÓN EN LA INDUSTRIA CERVECERA El proceso de Elaboración de Cerveza consta de tres etapas claramente definidas, que son Cocimiento, Fermentación y Reposo las cuales dependen exclusivamente del tipo de cerveza que se piensa elaborar, debido a que según la clase de cerveza varia la cantidad y tipo de Materia Prima. Esta es una de las causas principales por las cuales existen tantas variedades de cerveza. Siendo las otras el: •
Tipo y naturaleza de Agua cervecera
•
Tipo y naturaleza de levadura cervecera
•
Tiempos y Temperaturas en Cocimiento
•
Tiempos y Temperaturas en Fermentación
Proceso De Elaboración De La Cerveza
6.1 Descripción de los principales equipos utilizados en la elaboración de la cerveza En general, los diseños mecánicos, eléctricos y de control están automatizados a lo largo de todo el proceso puesto que aumentan la eficiencia de las operaciones y disminuyen los posibles riesgos de daños ocasionados por la manipulación. En la casa de fuerza que es donde salen todas las fuentes de energía que son necesarias para que funcione toda la planta, esta agrupada con las siguientes máquinas: 6.1.1 Calderos Usados los del tipo pirotubulares, cuyos hogares constan de sopladores y quemadores para combustibles líquidos (en nuestro caso Diesel) que se encargaran de generar el vapor necesario para el edificio de cocinas. Cabe recalcar que para mayor rendimiento térmico el sistema de combustión, así como el de transporte continuo, se encuentran confinados en un cuerpo especialmente diseñado con aislamientos térmicos seleccionados para la aplicación y las temperaturas de operación. 6.1.2 Motores Son empleados en el accionamiento de las bandas transportadoras, los transportadores de cangilones, bombas, ventiladores y compresores. Para los accionamientos, de preferencia, en la adquisición de motores de corriente alterna que funcionan a una velocidad constante donde su eficiencia será la máxima únicamente cuando la carga es máxima, se acoplaran accionamientos de velocidad ajustable de corriente alterna con el propósito de variar la frecuencia de la potencia suministrada al motor con el fin de reducir la velocidad para que concuerde con la necesidad de carga. 6.1.3 Motores Diesel Pueden ser empleados en la generación de energía eléctrica caso no se satisfaga la demanda por la compañía de electricidad y en caso de emergencias por apagones en tiempo de estiaje. 6.1.4 Bombas Son del tipo axial y se emplean para transportar los diferentes fluidos conformados a lo largo del proceso. Por lo general empleados en evacuaciones realizadas en el edificio de cocinas, como las salidas entre: Olla de crudo, olla de mezclas, olla de filtración (afrechos), olla de cocción, sedimentador, tanques de fermentación, tanques de maduración, tanques de almacenamiento y por ultimo hacia la llenadora.
Se propone el empleo de bombeo programado para satisfacer pronta y eficientemente la presión y caudales requeridos en cualquier instante, sin aplicar una fuerza innecesaria y con un mantenimiento mínimo
6.1.5 Compresores Empleados en su mayoría del tipo pistón, permiten el funcionamiento de: el sistema de aire comprimido para la inyección del aire en la fermentación y en la maduración, el sistema de enfriamiento mecánico directo de refrigeración con gas amoniaco y el transporte y llenado del gas carbónico producido en la fermentación para la conformación del producto final. El rendimiento del sistema de aire comprimido puede aumentarse mediante el uso de aire de entrada de los lugares más fríos posibles, puesto que el aire frío es más denso y requerirá menos energía para ponerlo a la presión requerida para su inyección en los tanques. 6.1.6 Ventiladores Se utilizan en las instalaciones de recepción de malta así como en la instalación de molienda para extracción de polvo.
6.2 Transporte Cambio y Almacenamiento 6.2.1 Bandas Transportadoras. Usadas para el transporte de la malta y adjuntos desde su recepción realizada por camiones hasta los elevadores y transportadores de cangilones hacia las tolvas de dosificación o canalones. Son bandas deslizadoras en pasantes de lámina de metal y bandas de protección contra el polvo. Su velocidad de flujo es pequeña debido al peso de la malta y los adjuntos, que en este caso viene determinado por el grado de humedad que estos contengan. 6.2.2 Elevadores y Transportadores de Cangilones. Empleados para mover la malta y los adjuntos en forma vertical, receptándolos de las bandas transportadoras procediendo de esta forma a descargarlos por encima de la polea del eje de cabezal conductor en la parte superior sobre los silos de almacenamiento. Estos cangilones son por lo común bandas flexibles con bolsas.
6.2.3 Transportadores Oscilantes. Los cuales constan de una zaranda o tamiz que por medio de un sistema vibratorio selecciona las partículas de acuerdo al tamaño de la zaranda. La harina que pasa por las zarandas pasa directamente a una tolva de harinas. 6.2.4 Montacargas. Utilizadas como máquinas para manejo de materiales más comunes. Dentro del extenso campo de aplicación de estos, la realiza su modelo más básico que es el de contrapeso tipo estibador. Se destinan a las operaciones de cargas de camiones en la sección de empaque, transportando las javas o chancletas. 6.3 Equipos Afines al Proceso de Elaboración de la cerveza 6.3.1 Molinos. Empleados para el desprendimiento de la película del grano de malta, triturándose el cuerpo principal del almidón al grado necesario para poderlo someter a proceso. 6.3.2 Intercambiadores de calor. Son usados para enfriar el mosto en su recorrido hacia los tanques de fermentación y facilitar la acción del amoniaco como refrigerante. 6.3.3 Horno de Túnel (Pasteurizador). Cuya determinación, a pesar de que las botellas de envase han sido previamente esterilizadas y todo su recorrido ha sido perfectamente controlados contra las infecciones la cerveza se debe pasteurizar, para garantizar su conservación durante periodos largos, la pasteurización consiste en calentar la cerveza a 60º C durante un corto tiempo, con el objeto de eliminar residuos de levadura que pueden pasar en la filtración 6.3.4 Llenadora (Envasadora). Busca envasar la cerveza a nivel fijo dentro de las botellas en las mejores condiciones asépticas posibles, con la menor agitación para eliminar la pérdida de gas carbónico, sin aumento de temperatura y sin inyección de aire. El llenado de las botellas es un proceso en series que en el transcurso de las botellas son lavadas con sosa cáustica para evitar cualquier tipo de microorganismo en ella. A la botella ya llena se le hace pasar por unos sensores electrónicos que distinguen si una de ellas no tiene algo propio, no está totalmente llena o está rota. En el llenado, a la cerveza se le agrega gas carbónico y agua caliente para que ésta haga espuma y no exista aire al momento de taparla. 6.3.5 Bombas Dosificadoras. Inyectaran la levadura en la etapa de fermentación a los tanques. 6.3.6 Filtros. Por lo general se tienen: filtros lauther que sirven para separar el mosto dulce de la masilla. Estos filtros tienen un falso fondo en el cual cae el líquido y se va quedando la masilla (ésta masilla se aprovecha como alimento de ganado), filtro que consiste en panes de celulosa (masa filtrante), eliminando hasta el máximo las materias insolubles, como levadura o proteínas coaguladas que puedan contener la cerveza.
Los filtros diatomeas de placas cierran el ciclo de clarificación de la cerveza previa a la etapa del envasado. 6.3.7 Tanques de Contrapresión. Los cuales son herméticos. En el momento del almacenamiento de la cerveza una vez carbonatada estos tanques, poseen entradas de cerveza controladas por medio de presión, con el fin de evitar que exista desprendimiento de gas, debido a la turbulencia en el seno de la cerveza. 6.3.8 Centrífugas. Como paso previo a la clarificación de la cerveza, ésta es utilizada para eliminar un 99% de la levadura presente.
