Proyecto De Diseño De Planta De Andrés Felipe Aldana Rico

DISEÑO DE UN CENTRO DE ACOPIO DE LECHE FRESCA

POR: ANDRÉS FELIPE ALDANA RICO

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA FACULTAD DE INGENIERÍA AGRONÓMICA PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL ASIGNATURA DE DISEÑO DE PLANTA IBAGUÉ 2004

DISEÑO DE UN CENTRO DE ACOPIO DE LECHE FRESCA

POR: ANDRÉS FELIPE ALDANA RICO 030100112000

PRESENTADO A: CARLOS ARTURO SÁNCHEZ JIMÉNEZ INGENIERO MECÁNICO

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA FACULTAD DE INGENIERÍA AGRONÓMICA PROGRAMA DE INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL ASIGNATURA DE DISEÑO DE PLANTA IBAGUÉ 2004

1. INTRODUCCIÓN

En la industria la leche es una materia prima de vital importancia para la fabricación de productos derivados de esta, que pueden llegar a tener un mayor valor agregado y unas mejores características organolépticas para el consumidor, haciendo este tipo de productos más atractivos para el cliente y en algunos casos de mejores características que la leche misma. Debido a que se aumenta su vida útil y además se hace más atractiva para el consumidor.

2. JUSTIFICACIÓN

Por lo anterior es de vital importancia diseñar y poner en marcha plantas industriales procesadoras de leche fresca y de los derivados que se pueden obtener de esta, ya que con ellas se puede dar un mayor valor agregado a la leche y se puede conservar a esta por un mayor tiempo, además se puede ayudar a mejorar la accesibilidad de la población nacional a este tipo de productos, que contribuyen a la mejora d la seguridad alimentaria de los habitantes del país.

3. OBJETIVOS 3.1. OBJETIVO GENERAL • Diseñar un centro de acopio de 25.000 litros día de leche fresca, como parte de una planta productora de derivados lácteos 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Diseñar

una

línea

de

procesamiento

de

leche

entera

ultrapasteurizada. • Diseñar una línea de proceso para la producción de Leches semidescremadas y deslactosadas. • Diseñar una línea de proceso para la producción de yogurt. • Diseñar una línea de proceso para la producción de kumis. • Diseñar una línea de proceso para la producción de Quesos Frescos y Madurados. • Diseñar una línea de proceso para la producción de Mantequilla. • Diseñar una línea de proceso para la producción de Crema de leche. • Diseñar una línea de proceso para la producción de Dulces de leche. • Diseñar una línea de proceso para la producción de Leche en Polvo. • Determinar la ubicación de la planta en el país tomando en cuenta la ponderación matricial de los factores de localización.

4. MARCO TEÓRICO 4.1 DEFINICIONES 4.1.1 La Leche La leche es definida como el líquido obtenido en el ordeño higiénico de vacas bien alimentadas y en buen estado sanitario. Cuando es de otros animales se debe indicar claramente su procedencia; por ejemplo, leche de cabra y leche de oveja. El nombre genérico de productos lácteos se aplica a todos los derivados, ya sean extraídos de ella como la mantequilla y la crema de leche, o fabricados a partir de ella como el queso y el yogurt1. 4.1.1.1 Composición Química de la Leche La leche es un líquido blanco, de sabor ligeramente dulce, con una densidad que varía entre 1,030 y 1,033 g/cm3, es rica en agua, y tiene una proporción aproximada de sólidos grasos cercana al 4%, su contenido de sólidos no grasos es casi el 9,5% de la mezcla, dentro de estos sólidos se puede encontrar la lactosa (Azúcar de la leche), la proteínas (En mayor parte Caseína) y en una mayor proporción las vitaminas y sales inorgánicas2. 1 2

AMIOT, Jean. Ciencia de la leche, Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1990. AMIOT, Jean. Ciencia de la leche, Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1990.

4.1.2 Los Derivados Lácteos Se entiende como derivado lácteo a todo producto que se fabrica tomando como materia prima la leche, ya sea extraído o fabricado a base de ella3. Dentro de los derivados lácteos más comunes se pueden encontrar: • Leches Acidificadas como el yogurt y el kumis. • Leches Reconstituidas. • Productos Grasos como la mantequilla y la crema de leche. • Leches

Modificadas

como

la

leche

descremada,

semidescremada y deslactosada. • Leches Pulverizadas. • Dulces de leche como el arequipe y la leche condensada. • Quesos frescos y maduros. 4.1.3 La Producción de Leche en Colombia La producción de leche en Colombia según el Ministerio de Agricultura, la Asociación Nacional de Productores de Lácteos en Colombia

ANALAC,

y

la

Federación

nacional

de

Ganaderos

FEDEGAN se divide en cuatro regiones que son: • Zona Atlántica con un 40% de la producción. • Zona Centro-Oriental con un 34% de la producción. 3

WALSTRA, Paul. Ciencia de la leche y Tecnología de los productos Lácteos, Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1996.

• Zona Occidental con un 17% de la producción. • Zona Sur con un 9% de la producción. También según las anteriores instituciones la producción diaria de leche en Colombia varía entre 16 y 16,5 millones de litros, de los cuales hay cerca de un 80% captado por plantas procesadoras de leche y derivados lácteos, y aproximadamente un 20% que se vende de manera informal como leche cruda. Se estima según ANALAC y FEDEGAN que la cantidad de leche que se comercializa de manera informal se reparte de la siguiente manera: • Zona Atlántica 30% (990.000 litros/día) • Zona Centro 40% (1’320.000 litros/día) • Zona Occidental 13% (429.000 litros/día) • Zona Sur 17% (561.000 litros/día)

4.2 UBICACIÓN DE LA PLANTA

A partir de este valor se van a escoger 4 posibles ubicaciones para la planta tomando como principal parámetro la disponibilidad de leche en cada zona. Como posibles ubicaciones tomando en cuenta la cercanía a los centros de producción se proponen: • El Carmen de Bolívar, Bolívar (Zona Atlántica) • El Valle de Ubaté, Cundinamarca (Zona Centro) • Popayán, Cauca (Zona Sur) • Montenegro, Quindío (Zona Occidental) Esas posibles ubicaciones se proponen

de acuerdo a las vías de

acceso terrestres, la cercanía a ríos u otras fuentes de agua, así como la facilidad de captación de leche de las zonas aledañas. Ahora se va a hacer una breve reseña de información sobre cada departamento en el cual se propone una ubicación: 4.2.1 Bolívar Es un departamento de tierra bajas con abundante disponibilidad de agua debido a la gran cantidad de brazos, ciénagas, caños y pantanos que se le unen a los ríos San Jorge, Magdalena y Cauca que circulan por la región, el 49% de la población no supera los 23 años, es un departamento con un alta disponibilidad de mano de obra no calificada, es considerada una cuenca lechera de trópico bajo, donde predomina la ganadería de doble propósito, se escogió a el Carmen de

Bolívar por que está fuera de la depresión Momposina, lo que la hace una zona de pocas posibilidades de inundación, pero esta cerca de 2 brazos del río Magdalena, lo que garantiza una disponibilidad de agua durante todo el año, además tiene un aeropuerto pequeño y varias vías de acceso terrestres que llevan a zonas de alta concentración poblacional como son Cartagena, Barranquilla, Sincelejo, Santa Marta y Montería4. 4.2.2 Cundinamarca Es un departamento de tierras altas y planas con abundante disponibilidad de agua debido a la gran cantidad de lagos y lagunas existentes, es un centro económico político y social muy importante para el país. Sus tierras son las más costosas del país, y tiene una gran cantidad de población dedicada a la ganadería lechera especializada, casi toda concentrada en el Valle de Ubaté, que tiene los mejores rendimientos lecheros por cabeza en el país.5.

4.2.3 Cauca Es una región rica en cuencas hidrográficas, también se desarrolla una ganadería de doble propósito, los costos de la tierra no son tan altos, 4

Tomado de ENCICLOPEDIA COLOMBIA VIVA EL TIEMPO, Casa Editorial EL TIEMPO, Cali, Colombia, 2000. 5 Tomado de ENCICLOPEDIA COLOMBIA VIVA EL TIEMPO, Casa Editorial EL TIEMPO, Cali, Colombia, 2000.

pero es una zona aquejada por la violencia y la inseguridad reinante en el país. También es conocida por ser un centro político y cultural del país, tiene una buena accesibilidad por tierra, tiene un porcentaje de analfabetismo del 25%, y una población con baja calidad de vida, la población se concentra en el campo, lo que le da a Popayán, el carácter de Ciudad-Región6. 4.2.4 Quindío Es una región con bajos niveles de analfabetismo, bajos costos de terreno

y una aceptable

disponibilidad de agua debido a la gran

cantidad de riachuelos, quebradas y pequeños ríos que se desprenden de la cordillera central, existen tanto ganadería de doble propósito, como lechería especializada, hay una alta disponibilidad de mano de obra especializada y no calificada, además presenta una alta tasa de urbanización, lo que genera un mercado de gran tamaño en la sola región7. Según lo anterior y otras informaciones tomadas del Departamento Nacional

de

Planeación

DNP,

el

Departamento

Nacional

de

Estadística DANE y FEDEGAN, se va a realizar una ponderación de los factores de localización para determinar la mejor ubicación dentro de las propuestas. Para esto se le va a asignar los siguientes

6

Tomado de ENCICLOPEDIA COLOMBIA VIVA EL TIEMPO, Casa Editorial EL TIEMPO, Cali, Colombia, 2000. 7 Tomado de ENCICLOPEDIA COLOMBIA VIVA EL TIEMPO, Casa Editorial EL TIEMPO, Cali, Colombia, 2000.

porcentajes de importancia a los factores de localización considerados dentro de la ponderación: • Disponibilidad de Materias Primas 25% • Disponibilidad de Agua 25% • Vías de Transporte 20% • Cercanía a Zonas Urbanas de Mercado 10% • Servicios Públicos 10% • Cercanía a Universidades y Centros de Capacitación 5% • Costo del Terreno 5% A cada ubicación se le va a calificar de 1 a 100 de acuerdo a los datos consultados y a multiplicar por el porcentaje de cada factor para determinar la mejor localización. (Ver siguiente página)

Tabla 1. Resultados de la Ponderación Ciudad Carmen de Bolívar Ubaté Popayán Montenegro Ciudad Carmen de Bolívar Ubaté Popayán Montenegro Ciudad Carmen de Bolívar Ubaté Popayán Montenegro Ciudad Carmen de Bolívar Ubaté Popayán Montenegro

Materias Primas 90

Fracción Ponderación Agua 0,25

22,5

Fracción Ponderación 100

0,25

100 0,25 25 85 60 0,25 15 100 55 0,25 13,75 95 Transporte Fracción Ponderación Mercado 90 95 100 90 Servicios Públicos 90 90 100 90 Costo del Terreno

25

0,25 21,25 0,25 25 0,25 23,75 Fracción Ponderación

0,2

18

95

0,1

9,5

0,2 0,2 0,2

19 20 18

95 100 100

0,1 0,1 0,1

9,5 10 10

Fracción Ponderación Universidades Fracción Ponderación 0,1

9

90

0,05

4,5

0,1 0,1 0,1

9 10 9

90 100 90

0,05 0,05 0,05

4,5 5 4,5

Fracción Ponderación Total

100

0,05

5

88,55

60 75 100

0,05 0,05 0,05

3 3,75 5

88,3 85,05 79,05

Según la ponderación anterior, la localización más adecuada es el Carmen de Bolívar por un escaso margen sobre el Valle de Ubaté, por lo tanto en este estudio se tomará el carmen de Bolívar como ubicación de la planta.

4.3 DISTRIBUCIÓN EN PLANTA Para poder determinar la distribución de la planta se va a utilizar una matriz de distribución funcional de departamentos8. Tabla 2. Relaciones entre Zonas de la Planta

Calderas

Mantenimiento

Tratamiento de Aguas

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Productos Grasos

x

x

Fermentados

Dulces de leche

Leche en Polvo

x

x

x

Zona

Símbolo

Recepción

a

Leches UHT Productos Grasos Leches fermentadas Dulces de leche Leche en Polvo Zona Administrativa Calderas y demás

b

x

c

x

d

x

e f

x

x

x

x

x

Mantenimiento Tratamiento de Aguas Baños y Vestieres

i

x

x

x

x

x

x

j

x

x

x

x

x

x

Parqueaderos Recreación y Zonas Verdes

8

Recepción

Leches UHT

Administrativa

x

x

x

g

x

h

k l m

x

x

x x

x

x x

x x

Parqueaderos

Recreación y Zonas Verdes

x

x x

Baños y Vestieres

x x

BUFFA, Elwood. Administración y Dirección Técnica de la Producción, Limusa Editores, México DF, México, 1982

x x

De acuerdo a la anterior tabla se pueden graficar las relaciones entre zonas para tener una noción inicial de la planta Gráfico 1. Diagrama de Relación entre Zonas

l

m

a

b c

g

f e

d

j

h

i

El anterior diagrama se pude introducir en una figura geométrica, para obtener una distribución de planta.

Gráfico 2. Distribución Propuesta para la Planta

l

a

b

c m

e f

g d h

i

j

4.4 INGENIERÍA DEL PROYECTO 4.4.1 Diagramas de Flujo de los Procesos Para esquematizar la gran variedad de procesos de transformación y operaciones unitarias que se van a llevar a cabo en la planta se realizaron diagramas de bloques y diagramas de flujo (Flow Chart) para cada producto a elaborar.

4.4.1.1

Leches

Líquidas

UHT

(Entera,

Descremada

y

Semidescremada). Las leches UHT o también llamadas leches de larga duración, son aquellas que son sometidas a un tratamiento térmico tan fuerte que inactiva y/o destruye la totalidad de microorganismos, esporas y enzimas presentes en la misma. Además debe tener un envasado aséptico que garantice la completa esterilización del producto ya empacado, para así alargar su vida útil9. El proceso de elaboración que se propone se ve esquematizado en los siguientes gráficos (Ver páginas siguientes):

Gráfico3. Diagrama de Bloques para la Elaboración de Leches Líquidas UHT.

9

Tomado de MANUAL DE INDUSTRIAS LÁCTEAS de Tetra Pak SA. Presente en http://www.infoleche.com

Recepción

Análisis de Calidad

Enfriamiento Previo

Descremado Homogeneización Estandarización

Tratamiento UHT

Enfriamiento

Envasado Aséptico

Almacenamiento Refrigerado

Despacho

Gráfico 4. Diagrama de Flujo para la Elaboración de Leches Líquidas UHT.

Almacenamiento Envasado Aséptico Cuarto Frío Despacho

Pasteurización Regenerativa

Descremado y Normalización Homogeneización

Precalentamiento

Recepción

Almacenamiento Previo

Filtrado

Enfriamiento

Donde las líneas negras son de flujo de leche líquida, las rojas de agua caliente, las azules de agua fría, y la amarilla de grasa láctea. Por último, vale la pena aclarar que debido a los fuertes tratamientos térmicos que se le da al producto, este sufre ligeras modificaciones por precipitación

de

cantidades

mínimas

de

sales

minerales

desnaturalización parcial de las proteínas globulares de la leche10.

4.4.1.2 Crema de Leche 10

AMIOT, Jean. Ciencia de la Leche. Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1990.

y

La crema de leche es el producto obtenido por la extracción de una parte o la totalidad de la grasa láctea, para después concentrarla hasta cierto punto, formando una emulsión en la cual la fase dispersa es el agua y la fase continua es la grasa, si se quiere se puede llevar a maduración con el fin de darle características especiales al producto final, es de color blanco hueso y de una viscosidad media11. El Proceso de elaboración propuesto se ve esquematizado en las páginas siguientes.

Gráfico 5. Diagrama de Bloques para la Elaboración de Crema de Leche.

11

WALSTRA, Paul. Ciencia de la Leche y Tecnología de los Productos Lácteos. Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1995.

Recepción

Análisis de Calidad

Enfriamiento Previo Leche Estandarizada

Descremado

Estandarización del Contenido Graso Acidificación

Homogeneización

Tratamiento Térmico

Enfriamiento Maduración Envasado Maduración Almacenamiento Despacho

Gráfico 6. Diagrama de Flujo para la Elaboración de Crema de Leche.

Almacenamiento

Maduración

Envasado Aséptico Maduració n

Acidificación

Descremado y Normalización

Almacenamiento Previo

Recepción

Filtrado

Precalentamient o

Enfriamiento

Las convenciones de las líneas de flujo son las mismas que se utilizaron en el gráfico 4.

4.4.1.3 Mantequilla

Gráfico 7. Diagrama de Bloques para la Elaboración de Mantequilla. Recepción

Análisis de Calidad

Enfriamiento Previo

Descremado

Leche Descremada

Pasteurización de la Nata Preparación del Cultivo Maduración física y acidificación de la grasa

Tratamiento térmico

Batido

Mazada

Amasado y salado Moldeado y Envasado

Refrigeración y Almacenamiento

La mantequilla es quizá el derivado lácteo graso más pupilar en el mercado colombiano. Puede ser madurada (De nata ácida) o sin maduración (De nata dulce), para esto se somete al producto a un proceso de maduración en presencia de microorganismos que le dan

un sabor característico. El proceso de elaboración se puede ver en los gráficos 7 y 8. Gráfico 8 Diagrama de Flujo para la Elaboración de Mantequilla. Almacenamiento

Envasado y Moldeado

Amasado y Salado

Batido

Mazada Pasteurización Maduración y Acidificación

Descremado

Almacenamiento Previo Recepción

Filtrado

Precalentamie nto

Enfriamiento

4.4.1.4 Quesos Los quesos son quizás los derivados lácteos más comunes y de mayor grado de comercialización alrededor del planeta. Esto se debe a que desde hace mucho tiempo se están fabricando, algunos indicios muestran que desde la época de los nómadas se viene obteniendo este producto. En la actualidad se puede conseguir fresco o

madurado, y puede fabricarse a partir de la leche de cualquier especie animal12. Gráfico 9. Diagrama de Bloques para la Fabricación de Quesos Frescos y Madurados. Recepción de la Leche Termización

Desnatado y Normalización Lactosuero Cuajado

Pre-Prensado Moldeado

Cheddarización

Prensado Final

Molienda

Salado

Moldeado Distribución Prensado Final

Maduración

Empacado y Almacenamiento

Gráfico 10. Diagrama de Flujo para la fabricación de Quesos Frescos y Madurados. 12

AMIOT, Jean. Ciencia de la Leche. Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1990.

Almacenamiento

Maduración

Prensado Final

Moldeado y Salado

Cuajado, Cortado y Prensado

Lactosuero

Recepción

Lactosuero

Filtrado

Termización

Descremado y Normalización

El gráfico anterior sigue las mismas convenciones citadas en el gráfico 4, solo que la línea azul intermitente indica los flujos más notorios de lactosuero del proceso. 4.4.1.5 Leche en Polvo La leche en polvo es otro de los derivados lácteos que ha alcanzado altos niveles de producción y comercialización alrededor del mundo. Ya que presenta grandes ventajas en lo que se refiere a transporte y a tiempo de duración. El proceso de obtención propuesto es el siguiente:

Gráfico 11. Diagrama de Bloques para la Obtención de Leche en Polvo. Recepción de la Leche Estandarización

Homogeneización

Concentración

Secado

Empacado

Almacenamiento

Despacho

Gráfico 12. Diagrama de Flujo para la Obtención de Leche en Polvo.

Almacenamiento

Empaque

Secado

Concentración

Descremado y Normalización Homogeneización

Precalentamiento

Recepción

Almacenamiento Previo

Filtrado

Enfriamiento

Nota: Las líneas rojas punteadas son líneas de vapor, y las verdes y aguamarinas son de aire caliente y frío respectivamente. 4.4.1.6 Leches Fermentadas Las leches fermentadas como el yogurt, el kumis y el kéfir, también son productos muy antiguos, que han alcanzado altísimos niveles de producción y mercadeo a nivel mundial, debido a la facilidad de fabricación y al alto nivel de aceptación que muestra el consumidor normal hacia ellos, en Colombia son más comunes el kumis y el

yogurt, este último se consume en forma fluida o sólida13. El proceso propuesto se esquematiza a continuación: Gráfico 13. Diagrama de Bloques para la Elaboración de Leches Fermentadas. Recepción de la Leche

Tratamientos previos

Homogeneización

Preparación de la mezcla

Pasteurización y Enfriamiento

Incubación en Envases

Incubación en Tanque

Almacenamiento Refrigerado

Agitación

Saborización Despacho

PRODUCTOS FLUIDOS

PRODUCTOS FIRMES

Inoculación

Envasado

Gráfico 14. Diagrama de Flujo para la Elaboración de Leches Fermentadas. 13

Tomado de CARACTERIZACIÓN DE LA CADENA LÁCTEA EN COLOMBIA del Observatorio Agrocadenas del Ministerio de Agricultura de la República de Colombia, http://www.agrocadenas.gov.co

Almacenamiento

Envasado Cuarto Frío

Y

Despacho

X

Descremado y Normalización Homogeneización

Enfriamiento

Recepción

Almacenamiento Previo

Filtrado

Enfriamiento

En los tanques X y Y se realizan operaciones múltiples tales como la inoculación, incubación y batido (En el X) y la Saborización (En el Y). Además vale la pena aclarar que las líneas púrpura son líneas de aditivos como azúcar, leche en polvo y jaleas de frutas. 4.4.1.7 Leche Condensada y Arequipe. Se ha decidido agrupar estos dos bienes en un solo bloque debido al alto grado de semejanza que tienen los procesos de fabricación de este tipo de productos, y además a que la única diferencia entre ellos es el nivel de concentración de azúcares y el grado de caramelización de

estos.

Los procesos

continuación:

de

elaboración

se

esquematizan

a

Gráfico15. Diagrama de Bloques para la Elaboración de Leche Condensada. Recepción de la Leche

Tratamientos previos

Pasteurización

Homogeneización

Evaporación

Enfriamiento

Envasado

Almacenamiento y Despacho

Gráfico 16. Diagrama de Flujo para la Elaboración de Leche Condensada.

Empaque

Almacenamiento

Concentración

Descremado y Normalización Homogeneización

Precalentamiento

Recepción

Almacenamiento Previo

Filtrado

Enfriamiento

En este gráfico se siguieron las mismas convenciones que en los anteriores.

Gráfico 17. Diagrama de Bloques para la Elaboración de Arequipe.

Recepción de la Leche

Tratamientos previos

Pasteurización

Homogeneización

Concentración Aerobia

Enfriamiento

Envasado

Almacenamiento y Despacho

Gráfico 18. Diagrama de Flujo para la Elaboración de Arequipe.

Empaque Almacenamiento

Concentración Aerobia

Descremado y Normalización Homogeneización

Precalentamiento

Recepción

Almacenamiento Previo

Filtrado

Enfriamiento

Ahora, de igual manera a como se hizo en la distribución de planta, se va a plantear una matriz de relaciones entre las etapas de todos los procesos propuestos para determinar la ubicación de cada equipo y cuantos de ellos pueden ser utilizados en varios procesos. Esto se ve ilustrado en la tabla 3.

Tabla 3. Matriz de Relaciones entre Etapas y Productos.

ETAPAS Recepción Análisis Calidad Enfriamiento Previo Descremado y estandarización Homogeneización Tratamiento Térmico UHT Enfriamiento Pasteurización de la Nata Acidificación Tratamiento térmico Batido Amasado y salado Moldeado Termización Cuajado Moldeado Prensado Molienda* Maduración* Concentración Secado Inoculación Incubación Batido Saborización Evaporación al Vacío

Leches Liquidas X X X

Leche en Mantequilla Polvo X X X X X X

PRODUCTOS Leche Condensada X X X

X X X

Crema de Leche X X X

Leches fermentadas X X X

Arequipe

X

X

X

X

X

X

X

X X X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

X X X X X X X

X X X

X

X

X X X X

X X X X X X

X

X

Quesos

X X X X

Tabla 3. Continuación. Concentración aerobia Envasado y/o Empacado Envasado Aséptico Almacenamiento No Refrigerado Almacenamiento Refrigerado Despacho

X

X

X

X X

X

X

X X

X

X X

X

X

X

X

X

X

X X X

X X

X

Como se puede apreciar hay varias etapas que son comunes para todos los productos, como la recepción, el análisis de calidad, el enfriamiento previo, la estandarización, la homogeneización (Exceptuando el Queso), el almacenamiento y el despacho, ahora debido a esto se va a plantear que etapas se pueden compartir entre productos.

Tomando en cuenta la matriz de relaciones antes ilustrada, se decidió tener una zona de recepción compartida para todos los productos exceptuando a las leches UHT que por razones de asepsia deben tener una línea de proceso completamente aparte al resto de la planta. También se estableció que la zona de descremado y estandarización puede ser compartida, así como el almacenamiento refrigerado y el no refrigerado de producto terminado, por lo tanto se obtendría una distribución en planta de la siguiente manera: Gráfico 19. Nueva Distribución en Planta

Parqueaderos

Laboratorio

Recepción

P. Grasos

Leches UHT

Almacenes de Producto Terminado

P. Dulces Leche en polvo

Recreación Zona Administrativa

Leches Fermentadas Parqueadero y Despacho de Producto Terminado

Quesos

Tratamiento de Aguas

Servicios Generales

Mantenimiento

Al introducir los diagramar de flujo y utilizar el concepto de equipos compartidos, se obtuvo la distribución en planta que se presenta a continuación:

Envasado Aséptico

Gráfico 20. Distribución de Equipos en Planta

Cuarto frío

Almacenes de Producto Terminado

Laboratorio Ay Sal Empaque

Empaque

Almac.

Almac.

Re cre aci ón

Zona Administrativa

Empaque Empaque

Almac.

Parqueadero y Despacho de Producto Terminado

Almacen. Moldeo Prens.

Tratamiento de Aguas

Empaque

Maduración

Servicios Generales Mantenimiento

Ahora se va a proceder al cálculo de cada área de proceso. 4.4.2. Caracterización de las Áreas de la Planta. 4.4.2.1. Mecanismos de Recepción de Leche. Primero se va a definir la cantidad diaria de leche a procesar, para esto se tomará como base de cálculo los 990.000 litros/día que se comercializan de manera informal en la costa atlántica, cuyas zonas

de producción más importantes se encuentran en el departamento de Córdoba, en el Centro y Sur de Bolívar, en Sucre y el Bajo Magdalena. Por lo tanto se plantea que se pueda contar con el 40% de esa porción de leche que son comercializados informalmente en la región. Tomando como base lo anterior, se contaría con un suministro de materia prima entre 396.000 y 400.000 litros de leche diarios. Para recolectar la leche se plantea crear 8 centros de acopio en la zona, que estarían ubicados en: • Sahagún, Córdoba. • Planeta Rica, Córdoba. • La Unión, Sucre. • Corozal, Sucre. • Magangué, Bolívar. • Simití, Bolívar. • Ariguaní, Magdalena. • Fundación, Magdalena. Se escogieron estos lugares tomando en cuenta su accesibilidad por tierra, la cercanía a zonas productoras y sus medios de transporte alternos como son los ríos navegables, aeropuertos pequeños y algunas vías férreas. De acuerdo a lo anterior se espera que en cada centro de acopio se reciba leche dos veces al día, una del ordeño de la madrugada y otra

del de medio día, a estos centros llega la leche en cantinas y allí se filtra y se lleva a 4°C para luego montarla a carrotanque que la transporta hasta la planta. En cada centro de acopio se espera tener la siguiente recolección diaria de leche: Tabla 4. Estimaciones de Recolección Diaria en cada Centro de Acopio.

Ubicación El Carmen de Bolívar Magangué Corozal Ariguaní Simití La Unión Fundación Sahagún Planeta Rica

Código de Identificación Planta CR1 CR2 CR3 CR4 CR5 CR6 CR7 CR8

Estimación de Recolección (litros/día) 50.000 50.000 30.000 35.000 35.000 75.000 25.000 40.000 60.000

Las estimaciones se realizaron debido a la ubicación de cada centro de acopio en las zonas productoras de leche en esa cuenca lechera. El centro más grande se ubicó en el municipio de La Unión, Sucre debido a estar en medio de la zona de producción de leche más grande del país, que es el sur de Sucre14, además en esta localidad se 14

Tomado de ENCICLOPEDIA COLOMBIA VIVA EL TIEMPO. Casa Editorial El Tiempo, Cali, Colombia, 2000.

puede recolectar leche proveniente de municipios del norte de Antioquia como Caucasia, Nechí y Tarazá. El sistema de recolección en cada centro consta de 10 montacantinas manuales, donde en un tiempo cercano a las 20 segundos el operario puede descargar una cantina de 40 litros a un tanque abierto que alimenta una bomba que manda la leche hasta unos filtros de tambor rotatorio continuos que son los más recomendados para procesos continuos de gran capacidad15 , para luego ir a un intercambiador de placas que enfría la leche hasta 4°C para que luego sea almacenada en tanques hasta que sea transportada vía carrotanque hasta la planta. Por lo tanto los diagramas de flujo que representarían al centro de acopio serían:

Gráfico 21. Diagrama de Bloques para las Operaciones Realizadas en el Centro de Acopio.

15

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental de CV, México DF, México, 1999.

Descarga de Cantinas

Muestreo de Calidad

Recepción en Tanque Abierto

Filtración

Enfriamiento

Almacenamiento Previo

Despacho en Carrotanque

Gráfico 22. Diagrama de Flujo para las Operaciones Realizadas en el Centro de Acopio.

Almacenamiento Previo

Filtrado

Enfriamiento

4.4.2.1.1. Diseño de los Centros de Acopio 4.4.2.1.1.1. Diseño para la Capacidad de 25.000 Litros al Día (Fundación) Este centro tiene una capacidad de recepción diaria de 25.000 litros, que se divide en 2 tandas iguales de 12.500 litros, la primera llega a las 5:30 AM y debe despachar la leche fría a las 8:30 AM, la segunda llega a las 4:30 PM y debe despachar a las 2:30 AM, para garantizar que la primera tanda llegue a la planta a las 11:00 AM y la segunda tanda a las 5:00 AM. (La distancia entre Fundación y El Carmen de Bolívar es de cerca de 150 Km.).

4.4.2.1.1.1.1. Tanque de Recepción Abierto.

Cada tanque de recepción estará alimentado por un montacantinas, lo que permite darle una capacidad de 200 litros a cada uno, con un indicador de nivel a los 120 litros y a los 20, para que la bomba mantenga un caudal constante de 1000LPM, lo que permitiría procesar la totalidad de la leche en menos de una hora. Gráfico 23. Tanque de Recepción en los Centros de Acopio. Vistas del Interior del Tanque

X

X

X

X

1, 3 X 0,05X

0,05 X

Ahora se va a calcular el valor de X para obtener un tanque que me garantice un volumen de 200 respetando las condiciones que arbitrariamente se han dado como que el alto total sea 1,3X mientras que el ancho sea X.

0,2 = X3 + ((√ (0,09X2 + X2))*0,3X) X/3 0,2 = X3 + 0,104X3 X3 = 0,2/1,104 X = 3√ (0,1811) X = 0,566m Por lo Anterior se puede concluir que el lado X del tanque es de 60 centímetros aproximadamente, lo que le da al tanque una capacidad de 238 litros. Antes de calcular la bomba, se necesitan calcular los otros equipos para hallar su caída de presión. 4.4.2.1.1.1.2. Filtro Vertical Según la revisión bibliográfica que se realizó, se puede afirmar que este tipo de equipo es el más adecuado para este tipo de proceso, debido a que presenta las siguientes características16: • Alto porcentaje de remoción de líquidos. • Manejan un rango muy amplio de concentraciones de sólidos a remover, que va desde 100ppm hasta 25.000ppm entre modelos.

16

Tomado del Catálogo de Productos de KAESER COMPRESORES Y EQUIPOS 2.003 (Ver Anexos)

Lo que se va a hacer es establecer que filtro de los conseguidos comercialmente, se ajusta a las necesidades del proceso, y calcular al área necesaria de filtrado según la caída de presión de la torta propuesta en el catálogo antes citado, para luego recalcular la caída de presión total del filtro, esto se hace gracias a la sugerencia del Ingeniero Químico Carlos Antonio Rivera, quien fue nombrado como asesor en la propuesta del proyecto. Entonces, se tienen como condiciones de operación las siguientes: • Tipo de proceso: Filtración a velocidad constante. •

CX (Concentración de sólidos a separar en la leche sucia) = 10g/Kg17.

• Caudal de manejo: 1000LPM. • La caída de presión que se va a asumir es la de la torta que se forma en el filtro KOX para remoción de partículas que es de 6PSI (41,4Kpa). • Tiempo del ciclo de filtrado de 60s (Valor asumido para el diseño). Ahora se va a calcular la velocidad de filtración en el lecho: G = (1 m3/min.)*(1033 Kg./m3)*(1min/60s) G = 17,22 Kg. de leche/s 17

AMIOT, Jean. Ciencia de la Leche. Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1.990

Cs = (1033 Kg. /m3)*(0,01)/(1-(2,0)*(0,01)) Cs = 10,54 Kg de sólidos/m3 de filtrado α = (4,37 x 109)*(∆p) 0,3 α = (4,37 x 109)*(41.400Pa) 0,3 α = 1,06 x 1011 m/Kg (Resistencia de la Torta) Entonces la velocidad de filtración (dV/dt) será igual a: (dV/dt) = G (Cx/Cs) (dV/dt) = 17,22 Kg/s*(0,01/10,54) (dV/dt) = 0,0164 m3 de filtrado /s (Equivale a 980LPM)

La resistencia en un medio filtrante esta dada por la siguiente expresión18: Rm = ((∆pf)*(A))/(μ*(dV/dt)) Como el valor del área no se conoce, esta expresión se lleva a la siguiente ecuación que rige los procesos de filtrado a velocidad constante19: 18

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental de CV, México DF, México, 1999. 19 COULSON, J.M. y RICHARDSON, J.F. Ingeniería Química. Pergamon Press, Nueva York, USA, 1978

∆p = ((μαCs/A2)*(dV/dt)2) *t + ((μRm/A)*(dV/dt)) Metiendo el valor de Rm en la ecuación quedaría la siguiente expresión: ∆p = ((μαCs/A2)*(dV/dt)2) *t + ∆pf Despejando A se obtiene que: A = (√(( μαCst)/(∆p - ∆pf)))*(dV/dt) Como el valor de (∆p - ∆pf) es igual a la caída de presión en la torta (10.330Pa) entonces el valor de A después de introducir todos los resultados de los cálculos previos sería: A = (√(((2,12 x 10-3Kg/ms)(1,06 x 1011 m/Kg)(10,54 Kg/m3)(60s)/ (41400Kg/ms2)))*(0,0164m3/s) A = 30,4m2 Multiplicando por un factor de seguridad del 10% se obtiene un área de: A = (30,4m2)*1,1 A = 33,4m2 Recalculando la caída de presión total: ∆p = ((2,12 x10-3 Kg/ms)*(1,06 x1011 m/Kg)*(10,54Kg/m3)/ (33,4m)2)*(0,0164sm3/s)2 *60s

∆p = 34263,23Pa (Equivale a 34,3Kpa) NOTA: Las dimensiones y características del filtro se pueden encontrar en la sección de anexos. 4.4.2.1.1.1.3. Intercambiador de Placas El caudal de manejo de este equipo es igual al de salida de filtrado proveniente de la etapa anterior, el fluido de enfriamiento es agua a 1°C proveniente de un banco de hielo, y se busca hacer que la leche pase de 30°C hasta 4°C para que pueda ser almacenada sin ningún tipo de problema, para eso se va a usar un equipo con placas de 50 x 50 cm. Y con un espesor entre ellas de 3mm que corresponde al empaque o sello de protección que las une. El equipo deberá estar construido en acero inoxidable 304, el caudal de fluido frío es de 500GPM. Además el espesor de cada placa es de 1mm. Primero se va a hallar la temperatura de salida del agua de enfriamiento: Q = mCp∆T Se va a hallar el calor que cede la leche, tomando como Cp = 3,85 Kj/KgK20. Entonces: m = (0,0164 m3/s)*(1033 Kg/m3) 20

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental SA, de CV. México DF, México, 1999.

m = 16,94 Kg/s Q = (16,94 Kg/s)*(3,85 Kj/KgK)*(26K) Q = 1695,69 Kj/s Entonces la temperatura de salida del agua es: m

agua

= (500 GAL/min)*(3,785 l/GAL)*(1 Kg/l)*(1 min/60 s) m

agua

= 31,54 Kg/s

1695,69 Kj/s = (31,54 Kg/s)*(4,18 Kj/KgK)*(T2 – 1°C) T2 = 13,86°C Ahora se va a calcular el número de Reynolds para determinar el tipo de flujo dentro de las placas. Ψ = (31,54 Kg/s)*(1 m3/1000 Kg) Ψ = 0,03154 m3/s Ψ = AV V = Ψ/A V = (0,03154 m3/s)/(0,003m x 0,5m) V = 21,02 m/s De = ab/(2*(a+b))

De = (0,5m x 0,5m)/(2*(0,5m + 0,5m)) De = 0,125m Re = ((21,02 m/s)*(0,125m)*(1000 Kg/m3))/(1,5674 x 10-3 Kg/ms) Re = 1676874,65 Por lo anterior se puede concluir que el flujo es turbulento, por lo tanto el coeficiente de transferencia de calor por el lado del agua es: NPR = Cpμ/k NPR = (4,18 Kj/KgK)*(1,5674 x 10-3 Kg/ms)/(0,000569 Kj/msK) NPR = 11,51 Con estas condiciones se va a la siguiente ecuación del Número de Nusselt: NNU = 0,027 Re0,8 NPR1/3(μB/μW) 0,14 NNU = 0,027*(1676874,65)0,8(11,51)1/3(1)0,14 NNU = 5816,42 hoD/k = 5816,42 ho = 5816,42*(0,000569 Kj/msK)/0,125m ho = 27,41 Kj/m2sK

Ahora se va a esquematizar el perfil de temperaturas para el proceso Gráfico 25. Perfil de Temperaturas para el Proceso.

30°C ∆T1 13,86°C 4°C 1°C

∆T2

LMTD = ((4°C -1°C) – (30°C – 13,86°C))/ln((4°C -1°C)/ (30°C – 13,86°C))) LMTD = 7,81°C Ahora se va a calcular el coeficiente de transferencia de calor por el lado de la leche: Ψ = 0,0164m3/s Ψ = AV V = Ψ/A V = (0,0164m3/s)/(0,003m x 0,5m) V = 10,93 m/s

De = ab/(2*(a+b)) De = (0,5m x 0,5m)/(2*(0,5m + 0,5m)) De = 0,125m Re = ((10,93 m/s)*(0,125m)*(1033 Kg/m3))/(2,12 x 10-3 Kg/ms) Re = 665927,673 Por lo anterior se puede concluir que el flujo es turbulento, por lo tanto el coeficiente de transferencia de calor por el lado de la leche es: NPR = Cpμ/k NPR = (3,85 Kj/KgK)*(2,12 x 10-3 Kg/ms)/(0,000538 Kj/msK) NPR = 15,17 Con estas condiciones se va a la siguiente ecuación del Número de Nusselt: NNU = 0,027 Re0,8 NPR1/3(μB/μW) 0,14 NNU = 0,027*(665927,673)0,8(15,17)1/3((2,12 x 10-3)/(1,5674 x 10-3))0,14 NNU = 3177,82 hoD/k = 3177,82 ho = 33177,82*(0,000538 Kj/msK)/0,125m

ho = 13,68 Kj/m2sK Ahora se va a calcular el coeficiente global de transferencia de calor U asumiendo un factor de ensuciamiento de 5680 W/m2K.21 U = 1/((1/27410 W/m2K)+(0,001m/13,8W/mK)+(1/13680 W/m2K) +(2/5680 W/m2K)) U = 1872,1 W/m2K Con esto se va a calcular el área de transferencia de calor necesaria para el proceso: Q = U A (LMTD) 1695690 W = (1872,1 W/m2K) A (7,81°C) A = 115,97 m2 Ahora se multiplica por el factor de seguridad (10%) y se halla el número de placas para dimensionar el equipo. A = 115,97m2*(1,1) A = 127,6m2 N° placas = 127,6m2/(0,5m x 0,5m) N° placas = 511 21

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental SA, de CV. México DF, México, 1999.

Largo del equipo = 511(0,004m) Largo del equipo = 2,04m El ancho del equipo es de 0,5m que equivale al ancho de una placa. La caída de presión (∆p) se calculará según la siguiente fórmula para flujo turbulento: ∆p = 4fρ*((∆Lv2)/(2D)) El valor del factor de fricción f se calculará de la ecuación de Colebrook: (1/√f) = -0,87 ln((ε/3,7D) +(2,51/Re√f)) (1/√f) = -0,87 ln(((0,00012m/3,7(0,125m)) +(2,51/665927,673√f))

Tanteando la ecuación se obtiene un valor de: f = 0,0198 Ahora se calcula la caída de presión: ∆p = 4(0,0198)*(1033kg/m3)*((0,5m)*(9,3m/s)2)/(2(0,125m)) ∆p = 14152,12 Pa ∆p = 14,15 Kpa

4.4.2.1.1.1.4. Tanques de Almacenamiento de Leche Fría. Para garantizar un almacenamiento de toda la leche, se usarán 3 tanques de acero inoxidable 304 de 10.000 litros recubiertos de poliuretano expandido para mantener la temperatura del producto constante. Cada tanque tendría la siguiente disposición:

Gráfico 26. Tanque de Almacenamiento de Leche Fría.

d

3d

4d

0,1d

Ahora se va a hallar el valor de d para que se cumplan las condiciones que arbitrariamente se le han dado al sistema: Volumen = ((Π/4) d2*3d) + (((Π/4)d2*d)/3) 10 m3 = (Π/4)*(3d3 + d3/3) d = 1,6m Este diámetro brinda una capacidad en el tanque de 10672 litros, que al multiplicarlo por 3 que es el número de tanques en el centro de acopio.

4.4.2.1.1.1.5. Primera Bomba Centrífuga.

Esta bomba se puede ver esquematizada en el Gráfico 22, pero para una mayor claridad en los cálculos ver el Gráfico 23. Gráfico 23. Sección de Acción de la Primera Bomba Centrífuga.

0,5m

0,4m

0,5m

0,3m

0,3m

0,3m 1,2m

6,1m 0,7m

0,3m

1,4m

0,5m

Para la primera bomba se tienen las siguientes condiciones de operación: • Caudal = 1000LPM = 264,2GPM • Columna Estática de Succión = 1,2m • ∆p en el filtro = 34,3Kpa ; ∆p en el intercambiador = 14,15Kpa • Longitud de Tubería = 18,2m • 6 codos normales de 90° • 9 uniones en Te. • 2 Válvulas de globo • 2 Válvulas de Cheque

Lo primero que se va a hacer es el cálculo de las pérdidas por fricción a través de la tubería: Q = (1000LPM)*(1m3/1000LPM)*(1min/60s) Q = 0,0167 m3/s De = 1,24√β√Q De = 0,07m = 70mm Comercialmente se consiguen tuberías de Diámetro nominal de 73,03mm (21/2 pulgadas), Cd 40 en acero inoxidable 304 y 308 que garantizan un Diámetro interno de 62,71mm, que es muy cercano al valor calculado. Ahora se halla Reynolds para saber que tipo de flujo va por la tubería: V = Q/A V = (0,0167 m3/s)/((Π/4)(0,0627m)2) V = 5,41m/s Re = VDρ/μ Re = (5,41 m/s)*(0,0627m)*(1033 Kg/m3)/(2,12 x 10-3 Kg/ms) Re = 165243,1668

Como ya se había considerado antes, para Re ≥ a 6000 el flujo se considera turbulento22. Entonces se calcula el factor de fricción de Fanning (f) por la ecuación de Colebrook. (1/√f) = -0,87 ln((ε/3,7D) +(2,51/Re√f)) (1/√f) = -0,87 ln(((0,00012m)/3,7(0,0627m)) +(2,51/165243,1668√f)) Tanteando la ecuación se obtiene un valor de f de: f = 0,0243

Ahora se calcula la longitud equivalente para hallar las pérdidas por fricción en el tubo: Tabla 5. Longitudes Equivalentes de la Sección Accesorio Codo Normal de 90° Válvula de Globo Válvula de Cheque Unión en Te

Longitud Equivalente (m)

Cantidad

Longitud Eq. Total (m)

1,9

6

11,4

23,2

2

46,4

5,6

2

11,2

5,2

9

46,8

Por lo tanto se puede afirmar que la longitud de trabajo es: LT = L TUBO + L EQUIVALENTE 22

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental SA, de CV. México DF, México, 1999.

LT = 18,2m + 11,4m + 46,4m + 11,2m + 46,8m LT = 134m Con este valor se hallan las pérdidas mediante la ecuación de DarcyWeisbach. hf = fLV2/D2g hf = (0,0243)*(134m)*(5,41m/s)2/((0,06271m)*(19,6 m/s2)) hf = 77,5m

Ahora se calcula la cabeza neta de bombeo ∆h. ∆h = 6,1m – 2m ∆h = 4,1m Ahora se va a convertir las caídas de presión en los equipos de la sección (Ver apartados 4.4.2.1.1.1.2. y 4.4.2.1.1.1.3.) a columnas en metros. ∆p FILTRO = 34,3Kpa*(33,9ft/101,325Kpa)*(0,3048m/ft) ∆p FILTRO = 3,5m ∆p INTERCAMBIADOR = 14,15Kpa*(33,9ft/101,325Kpa)*(0,3048m/ft)

∆p INTERCAMBIADOR = 1,44m Entonces la columna total de bombeo Hb es: Hb = 77,5m + 4,1m + 3,5m + 1,44m Hb = 86,54m Multiplicando por un factor de seguridad del 10%. Hb = (86,54m)*1,1 Hb = 95,2m = 312ft Ahora se va a seleccionar una bomba con esas condiciones de caudal y cabeza de bombeo de las curvas características de bombas centrífugas (Ver Anexos), donde se encontró que la bomba Modelo: BA 08-025 fabricada para Latinoamérica por NEUMANN SA. Además según la curva característica de la bomba la eficiencia de esta es del 77%. Ahora se va a calcular el NPSH de la bomba para determinar si la bomba es la adecuada de acuerdo a la siguiente fórmula23. NPSH = (GPM)*(Carga en ft)*(ρ relativa)/(3,960*ζ) NPSH = (264,2 GPM)*(312ft)*((64,49lb/ft3)/(62,42lb/ft3))/(3960*0,77) NPSH = 27,1ft = 8,25m 23

MCNAUGHTON, Kenneth. Bombas Selección Uso y Mantenimiento. Editorial Mc Graw-Hill. México DF, México, 1996.

Bajo estas condiciones la cabeza neta de succión positiva (NPSH) disponible de la bomba es de 8,25m lo que garantiza que en la succión no habrá cavitación. Ya que la columna estática de succión apenas es de 1,2m. La potencia de esta bomba esta dada por: P = γQHb/76ζ P = (1033 Kg/m3)*(0,0167 m3/s)*(95,2m)/((76Kgm/s/HP)*0,77) P = 28,1HP Multiplicando por un factor de seguridad del 10%. P = 28,1HP*(1,1) = 30,9HP Basándose en la sección de anexos se escoge un motor de la serie SUM 06 fabricado para Latinoamérica por NEUMANN SA. Que maneja potencias entre 4 y 40HP

4.4.2.1.1.1.5. Segunda Bomba Centrífuga. Esta bomba se encarga de llevar la leche de los tanques de almacenamiento a los carrotanques que la llevarán a la planta, el diagrama que esquematiza a continuación:

Gráfico 24. Sección de Acción de la Segunda Bomba Centrífuga.

6,1m

3,0m

0,5m

1,5m

0,5m

5,0m

Las condiciones de operación de la segunda bomba son: • Caudal: 2000LPM = 528,40GPM. • Columna Estática de Succión = 6,1m. • 1 Válvula de Globo. • 2 Codos Normales de 90°. • 1 Válvula de Cheque. • Longitud de Tubería = 7,5m. Lo primero que se va a hacer es el cálculo de las pérdidas por fricción a través de la tubería: Q = (2000LPM)*(1m3/1000LPM)*(1min/60s) Q = 0,033 m3/s De = 1,24√β√Q De = 1,24√1/24√0,033

De = 0,0989m =98,9mm Comercialmente se consiguen tuberías de Diámetro nominal de 88,9mm (3 pulgadas), Cd 40 en acero inoxidable 304 y 308 que garantizan un Diámetro interno de 77,92mm, que es muy cercano al valor calculado. Ahora se halla Reynolds para saber que tipo de flujo va por la tubería: V = Q/A V = (0,033 m3/s)/((Π/4)(0,07792m)2) V = 6,92m/s Re = VDρ/μ Re = (6,92 m/s)*(0,07792m)*(1033 Kg/m3)/(2,12 x 10-3 Kg/ms) Re = 262748,0946 Como ya se había considerado antes, para Re ≥ a 6000 el flujo se considera turbulento24. Entonces se calcula el factor de fricción de Fanning (f) por la ecuación de Colebrook. (1/√f) = -0,87 ln((ε/3,7D) +(2,51/Re√f)) (1/√f) = -0,87 ln(((0,00012m)/3,7(0,07792m)) +(2,51/262748,0946√f))

24

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental SA, de CV. México DF, México, 1999.

Tanteando la ecuación se obtiene un valor de f de: f = 0,02267 Ahora se calcula la longitud equivalente para hallar las pérdidas por fricción en el tubo: Tabla 5. Longitudes Equivalentes de la Sección Accesorio Codo Normal de 90° Válvula de Globo Válvula de Cheque

Longitud Equivalente (m)

Cantidad

Longitud Eq. Total (m)

2,1m

2

4,2

26m

1

26

6,3m

1

6,3

Por lo tanto se puede afirmar que la longitud de trabajo es: LT = L TUBO + L EQUIVALENTE LT = 7,5m + 4,2m +26m + 6,3m LT = 44m Con este valor se hallan las pérdidas mediante la ecuación de DarcyWeisbach. hf = fLV2/D2g hf = (0,02267)*(44 m)*(6,92m/s)2/((0,07792m)*(19,6 m/s2)) hf = 31,3m

Ahora se calcula la cabeza neta de bombeo ∆h. ∆h = 3,0m – 0m ∆h = 3,0m Entonces la columna total de bombeo Hb es: Hb = 3,0m + 31,3m Hb = 34,3m Multiplicando por un factor de seguridad del 10%. Hb = (34,3m)*1,1 Hb = 37,73m = 123,8ft Ahora se va a seleccionar una bomba con esas condiciones de caudal y cabeza de bombeo de las curvas características de bombas centrífugas (Ver Anexos), donde se encontró que la bomba Modelo: BA 08-025 con un motor SUM 08-050 fabricado para Latinoamérica por NEUMANN SA. Además según la curva característica de la bomba la eficiencia de esta es del 72%. Ahora se va a calcular el NPSH de la bomba para determinar si la bomba es la adecuada de acuerdo a la siguiente fórmula25. NPSH = (GPM)*(Carga en ft)*(ρ relativa)/(3,960*ζ) 25

MCNAUGHTON, Kenneth. Bombas Selección Uso y Mantenimiento. Editorial Mc Graw-Hill. México DF, México, 1996.

NPSH = (528,4GPM)*(123,8ft)*((64,49lb/ft3)/(62,42lb/ft3))/(3960*0,72) NPSH = 23,7ft = 7,22m Bajo estas condiciones la cabeza neta de succión positiva (NPSH) disponible de la bomba es de 7,22m lo que garantiza que en la succión no habrá cavitación. Por que la succión de la bomba está a nivel de esta, por lo tanto la elevación estática de succión es cero, lo que está dentro del valor de NPSH. La potencia de esta bomba esta dada por: P = γQHb/76ζ P = (1033 Kg/m3)*(0,033 m3/s)*(37,73m)/((76Kgm/s/HP)*0,72) P = 23,8HP La potencia se ajusta a los valores del motor seleccionado (Ver Anexos). P = 28,1HP 4.4.2.1.1.1.6. Banco de Hielo del Centro de Acopio. El banco de hielo es el responsable de proporcionar el agua de enfriamiento en el intercambiador de placas, y al final de cuentas es el que también se encarga de enfriarla para que pueda ser apta para el proceso. El banco de hielo tiene tubos de acero inoxidable que va a acumular una capa total de 3cm de hielo, el refrigerante que se va a

usar es el SUVA R134a™ de DUPONT SA. (Ver Propiedades Termodinámicas en la sección de Anexos). Ahora se va a calcular las dimensiones del banco de hielo: Para esto se va a plantear un ciclo de refrigeración, cuyo evaporador esté en el banco de hielo: Gráfico 25 Esquema del Ciclo de Refrigeración.

Condensador

Compresor

Evaporador (Banco de Hielo)

Las Temperaturas que se le quieren dar al refrigerante son: • Condensación: 35°C (95°F) • Evaporación: -5°C (23°F)

Se le da esa temperatura de condensación para causar un subenfriamiento en el condensador, lo que

le daría mayor efecto

refrigerante al R134a (1,1,1,2-tetrafluoroetano), entonces planteando un diagrama de presión contra entalpía, tomando como base el que se puede apreciar en los anexos, se puede obtener la siguiente gráfica Gráfico 26. Diagrama de Presión Contra Entalpía para el Proceso26

Según el diagrama anterior se pueden tener los siguientes datos: • Efecto Refrigerante = 65 BTU/lb (151,2 Kj/kg) • Calor de Condensación = 80 BTU/lb

(186,07 Kj/kg)

• Trabajo de Compresión = 15 BTU/lb. (34,87 Kj/kg)

26

Tomado de THERMODYNAMIC PROPERTIES OF HFC-134ª de Dupont, disponible en http://www.dupont.com.mx

•

Volumen Específico del R134a a la salida del evaporador = 1,5 ft3/lb (0,094 m3/kg).

• Presión de Condensación = 150 psia (10,31 Bar) • Presión de Evaporación = 40 psia

(2,75 Bar)

• Capacidad de Refrigeración Requerida = 1695,69 Kj/s Por lo Tanto la masa de R134a será: m = (1695,69 Kj/s)/(151,2 Kj/kg) m = 11,21 Kg/s La potencia teórica del compresor será: PT = (11,21 Kg/s)*(34,87 Kj/kg) PT = 391 KW Ahora se calcula la relación de compresión: Rc = (150psia)/40psia) Rc = 3,75 Asumo un compresor de 5 pistones y 5000RPM para calcularlo: Según la figura 5,12 y 5,13 las eficiencias de compresión y mecánicas para un compresor de estas características son 79 y 85% respectivamente (Ver Anexos). Entonces la Potencia Real del compresor será de:

PR = ((391KW)/(0,79 x 0,85)) x 1,1 PR = 640KW (865HP) El número de ciclos de los pistones en un segundo será: # = (5000)(5)/60 # = 416,67 El Volumen teórico de R134a a manejar es: V = (11,21 Kg/s)(0,094 m3/kg) V = 1,05m3/s Por lo tanto el volumen del cilindro es: Vc = 1,05/416,67 Vc = 2528,9 cm3 Según la figura 5.11b la eficiencia volumétrica del proceso es del 75% (Ver Anexos), por lo tanto el volumen real de refrigerante es: VR = 2528,9 cm3/0,75 VR = 3372 cm3

Ahora se va a dimensionar el compresor tomando como condición que la carrera es 1,5 veces el diámetro del cilindro: D = 3√(4(3372)/Π) D = 16,3cm Entonces la carrera C será: C = 1,5 x 16,3cm C = 24,45cm Ahora se va a calcular el área del banco de hielo. Primero se puede afirmar que el tiempo de operación del banco es igual al tiempo de utilización del intercambiador de calor, ya que es este equipo el que necesita

un

suministro

de

agua

fría.

Este

tiempo

es

de

aproximadamente 1 hora al día, ya que el intercambiador calculado necesita de aproximadamente 30 minutos para evacuar el volumen de leche propuesto por turno de recepción, como hay 2 turnos, entonces el tiempo de operación del intercambiador sería de 1 hora, por lo tanto la cantidad de calor que debe absorber el banco de hielo será de: CRBH = (1695,69 Kj/s)(3600s) CRBH = 6104484 Kj Ahora se va a asumir un diámetro de tubo del banco de hielo de 1,25 pulgadas, para poder ir a la Curva de Bancos de Hielo (Ver Anexos) y

poder encontrar la Capacidad de refrigeración del banco por metro lineal de tubería.

Gráfico 27. Curva de Bancos de Hielo para Diámetro de Tubo de 1,25 Pulgadas.

Según el gráfico anterior (Ver más claramente en la sección de anexos), la capacidad de enfriamiento que se obtiene en un tubo de

1,25 pulgadas, con un recubrimiento de 3cm de hielo es de 2096,0 Kj/m, entonces si se divide el valor de CR BH en el dato anterior, se obtendrían los metros de tubo necesarios para realizar la transferencia de calor: LT = (6104484 Kj)/(2096,0 Kj/m) LT = 2912,45m Comercialmente se consiguen tubos de un largo de 6m, lo que indica que se necesitan 486 tubos de 1,25 pulgadas. Ahora se va a hallar el número de tubos por m2, para poder determinar el área del banco de hielo. Fe = (999,73 Kg/m3)*(1m3) Fe = 999,73Kgf # Tubos = (999,73kgf – 900kgf)/3,83kg/m # Tubos = 25 tubos/m2 Los tubos se van a colocar en un arreglo rectangular de 5 x 5, entonces los metros cuadrados laterales que se deben tener en el banco son: Área Lateral = 486tubos/(25 tubos/m2) Área Lateral = 19,44m2

Este valor se aproxima a 20m2, y se va a afirmar que la pared del banco de hielo es de 5m de ancha por 4m de alta. Entonces las dimensiones del banco de hielo son: • Largo = 6m • Ancho = 5m • Alto = 4m Con las dimensiones anteriores se puede garantizar que el banco de hielo tendrá la capacidad para enfriar 101,2m3 de agua que estará lista para el proceso. 4.4.2.1.1.1.7. Tercera Bomba Centrífuga. Este banco de hielo necesita una bomba que lleve el agua al intercambiador y la traiga de regreso, la distancia de tubería entre el intercambiador y el banco se ve esquematizada en la siguiente figura: Gráfico 28. Sección de Acción de la Tercera Bomba Centrífuga. 15,5m

1,15m

2,7m

3,24m

Banco de Hielo

3,8m

1,33m

2,7m

4,6m

1,15m

4,0m

Lo primero que se va a hacer es calcular la caída de presión en el intercambiador por el lado del agua: ∆p = 4fρ*((∆Lv2)/(2D)) Primero se debe calcular el factor de fricción f para el intercambiador por el lado del agua: (1/√f) = -0,87 ln((ε/3,7D) +(2,51/Re√f)) (1/√f) = -0,87 ln(((0,00012m/3,7(0,125m)) +(2,51/1676874,65√f)) Tanteando la ecuación se obtiene un valor de: f = 0,0196 Ahora se calcula la caída de presión: ∆p = 4(0,0196)*(999,73kg/m3)*((0,5m)*(21,2m/s)2)/(2(0,125m)) ∆p = 70453,16 Pa ∆p = 70,5 Kpa Ahora se va a calcular el diámetro económico: De = 1,2 4√β√Q De = 1,2 4√(1/24)√(0,03154 m3/s) De = 0,0963m = 96,3mm

Comercialmente se consiguen tuberías de Diámetro nominal de 88,9mm (3 pulgadas), Cd 40 en acero inoxidable 304 y 308 que garantizan un Diámetro interno de 77,92mm, que es muy cercano al valor calculado. V = Q/A V = (0,03154 m3/s)/((Π/4)(0,07792m)2) V = 6,61m/s Re = VDρ/μ Re = (6,61 m/s)*(0,07792m)*(999,73 Kg/m3)/(1,131 x 10-3 Kg/ms) Re = 455557,27 Como ya se había considerado antes, para Re ≥ a 6000 el flujo se considera turbulento27. Entonces se calcula el factor de fricción de Fanning (f) por la ecuación de Colebrook. (1/√f) = -0,87 ln((ε/3,7D) +(2,51/Re√f)) (1/√f) = -0,87 ln(((0,00012m)/3,7(0,07792m)) +(2,51/455557√f)) Tanteando la ecuación se obtiene un valor de f de: f = 0,01487

27

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental SA, de CV. México DF, México, 1999.

Ahora se calcula la longitud equivalente para hallar las pérdidas por fricción en el tubo:

Tabla 6. Longitudes Equivalentes de la Sección Accesorio

Longitud Equivalente (m)

Codo Normal de 90° Válvula de Cheque

Cantidad

Longitud Eq. Total (m)

2,1m

5

10,5

6,3m

1

6,3

La longitud del tubo es: L = 32,37m (Ver Gráfico 28) Por lo tanto se puede afirmar que la longitud de trabajo es: LT = 32,37m + 10,5m +6,3m LT = 49,17m Con este valor se hallan las pérdidas mediante la ecuación de DarcyWeisbach.

hf = fLV2/D2g hf = (0,01487)*(49,17 m)*(6,61m/s)2/((0,07792m)*(19,6 m/s2)) hf = 20,91m Ahora se calcula la cabeza neta de bombeo ∆h. ∆h = 4,0m – 0m ∆h = 4,0m Entonces la columna total de bombeo Hb es: Hb = 4,0m + 20,91m Hb = 24,91m Multiplicando por un factor de seguridad del 10%. Hb = (24,91m)*1,1 Hb = 27,4m = 88,9ft Ahora se va a seleccionar una bomba con esas condiciones de caudal y cabeza de bombeo de las curvas características de bombas centrífugas (Ver Anexos), donde se encontró que la bomba Modelo: BA 08-025 con un motor SUM 06-015 fabricado para Latinoamérica por NEUMANN SA. Además según la curva característica de la bomba la eficiencia de esta es del 69%.

Ahora se va a calcular el NPSH de la bomba para determinar si la bomba es la adecuada de acuerdo a la siguiente fórmula28. NPSH = (GPM)*(Carga en ft)*(ρ relativa)/(3,960*ζ) NPSH = (500GPM)*(88,9ft)*((62,42lb/ft3)/(62,42lb/ft3))/(3960*0,69) NPSH = 16,3ft = 4,96m Bajo estas condiciones la cabeza neta de succión positiva (NPSH) disponible de la bomba es de 4,96m lo que garantiza que en la succión no habrá cavitación. Por que la succión de la bomba está a nivel de esta, por lo tanto la elevación estática de succión es cero, lo que está dentro del valor de NPSH. La potencia de esta bomba esta dada por: P = γQHb/76ζ P = (999,73 Kg/m3)*(0,03154 m3/s)*(27,4m)/((76Kgm/s/HP)*0,69) P = 16,5HP La potencia se ajusta a los valores del motor seleccionado (Ver Anexos). P = 16,5HP. 4.4.2.1.1.1.8. Vehículos de Transporte de Leche Caliente.

28

MCNAUGHTON, Kenneth. Bombas Selección Uso y Mantenimiento. Editorial Mc Graw-Hill. México DF, México, 1996.

Para la llegada de la leche caliente de las fincas, se tiene previsto transportarla en camiones tipo medianos, que tengan las siguientes medidas29: • Altura: 11ft y 6 pulgadas (3,5m) • Largo de la Plataforma: 34ft (10,4m) • Ancho de la Plataforma: 7ft y 6 pulgadas (2,4m) • Altura del Suelo a la plataforma: 44 pulgadas (1,12m) Con los datos anteriores se puede afirmar que el área de la plataforma es de aproximadamente 25m2. Como estos camiones se encargarán de cargar las cantinas, entonces se va a calcular cuantas cantinas le caben a cada camión. Para esto se va a calcular el área del fondo de las cantinas: AFC = (Π/4)(0,35m)2 AFC = 0,096m2 Entonces la cantidad de cantinas que caben en la plataforma son: # Cantinas = 25m2/0,096m2 # Cantinas = 260 cantinas/camión

29

RASE, H, F, Diseño de plantas y su Evaluación Económica para Ingenieros Químicos, Limusa Editores, México DF, México, 1966

Como en cada turno se van a recibir 12.500 litros de leche y cada cantina trae 40 litros, entonces se va a calcular cuantos camiones se van a utilizar por turno: Volumen de leche por Camión = 260 x 40 Volumen de leche por Camión = 10.400 litros Como el camión debería realizar una ruta muy extensa, entonces se decide que a la planta lleguen 3 camiones con

aproximadamente

4.200 litros de leche cada uno., eso quiere decir que cada camión trae entre 100 y 105 cantinas, que deben ser lavadas en un sistema automático con aspersores. 4.4.2.1.1.1.9. Sistemas de Lavado de Ruedas. Las ruedas de los camiones tanto de transporte de leche en cantinas como los carrotanques presentan ruedas de 25 pulgadas, el sistema de lavado costa de 6 regaderas que llenan un foso con una solución de agua y detergentes, que es preparada previamente en un tanque de mezclado, el foso es de 35cm de profundidad y el camión pasa por el, humedeciendo toda la superficie de la rueda con la solución de lavado, una vez el camión pasa, se abre una válvula que hace que la solución vaya a la zona de tratamiento de aguas, el camión va a otro foso igual pero que contiene solamente agua para remover el detergente de las ruedas, cada foso es de 12m de largo y de 1m de ancho. La distancia entre aspersores es de 5m. El diámetro de la Boquilla es de 10cm.

Gráfico29. Sistema de Lavado de Ruedas

12m 9,2m

5,4m

2,8m

El caudal de manejo de cada aspersor es de 150LPM, por lo tanto para que 3 llenen el foso (V = 4,2m3) se necesitaría un tiempo de operación de 10 minutos (0,16h) Se va a calcular el diámetro adecuado para el tubo: De = 1,2 4√β√Q De = 1,2 4√(0,16/24)√(0,0075 m3/s) De = 0,0297m = 29,7mm Comercialmente se consiguen tuberías de Diámetro nominal de 33,4mm (1 pulgada), Cd 40 en acero inoxidable 304 y 308 que garantizan un Diámetro interno de 26,64mm, que es muy cercano al valor calculado. V = Q/A

V = (0,0075 m3/s)/((Π/4)(0,02664m)2) V = 13,45m/s Re = VDρ/μ Re = (13,45 m/s)*(0,02664m)*(1000 Kg/m3)/(0,86 x 10-3 Kg/ms) Re = 416810,56 Como ya se había considerado antes, para Re ≥ a 6000 el flujo se considera turbulento30. Entonces se calcula el factor de fricción de Fanning (f) por la ecuación de Colebrook. (1/√f) = -0,87 ln((ε/3,7D) +(2,51/Re√f)) (1/√f) = -0,87 ln(((0,00012m)/3,7(0,02664m)) +(2,51/416810,56√f)) Tanteando la ecuación se obtiene un valor de f de: f = 0,0296 Ahora se calcula la longitud equivalente para hallar las pérdidas por fricción en el tubo:

Tabla 7. Longitudes Equivalentes de la Sección Accesorio 30

Longitud

Cantidad

Longitud Eq.

GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental SA, de CV. México DF, México, 1999.

Equivalente (m) Codo Normal de 90° Válvula de Cheque Te Normal Válvula de Globo

Total (m)

0,75

5

3,75

0,18

1

0,18

1,65 7,8

4 1

6,6 7,8

La longitud del tubo es: L = 53m (Ver Gráfico 28) Por lo tanto se puede afirmar que la longitud de trabajo es: LT = 53m + 3,75m + 0,18m + 6,6 + 7,8 LT = 64,73m Con este valor se hallan las pérdidas mediante la ecuación de DarcyWeisbach. hf = fLV2/D2g hf = (0,0296)*(64,73 m)*(13,45m/s)2/((0,02664m)*(19,6 m/s2)) hf = 663,82m Ahora se va a calcular la pérdida extra por los aspersores (K FT) para cada juego de aspersores: KF = (0,0296)(5m)(0,0075m3/s)/((19,6m/s2)(0,02664m)((Π/4)(0,1m)2) KF = 0,271

K = 0,271/6 K = 0,0451 KFT = (0,0451)(3)(3+1)(6+1) KFT = 3,8m Como son 2 juegos de aspersores, entonces la pérdida (KFT) será 7,6m Ahora se calcula la cabeza neta de bombeo ∆h. ∆h = 9,2m – 0m ∆h = 9,2m Entonces la columna total de bombeo Hb es: Hb = 9,2m + 663,82m + 7,8m Hb = 680,8m Multiplicando por un factor de seguridad del 10%. Hb = (680,8m)*1,1 Hb = 748,88m = 2456,9ft Ahora se va a seleccionar una bomba con esas condiciones de caudal y cabeza de bombeo de las curvas características de bombas centrífugas (Ver Anexos), donde se encontró que la bomba Modelo:

BA

08-025

Latinoamérica

con por

un

motor

NEUMANN

SUM SA.

08(10)-100 Además

fabricado según

la

para curva

característica de la bomba la eficiencia de esta es del 77%. Ahora se va a calcular el NPSH de la bomba para determinar si la bomba es la adecuada de acuerdo a la siguiente fórmula31. NPSH = (GPM)*(Carga en ft)*(ρ relativa)/(3,960*ζ) NPSH = (237,8GPM)*(2456,9ft)*((62,42lb/ft3)/(62,42lb/ft3))/(3960*0,77) NPSH = 191,6ft = 58,4m La potencia de esta bomba esta dada por: P = γQHb/76ζ P = (999,73 Kg/m3)*(0,015 m3/s)*(748,88m)/((76Kgm/s/HP)*0,192) P = 192HP Se necesita buscar otro motor, es el Babcock and Wilson 11628, que cumple con esas características. 4.4.2.1.1.1.10. Parqueaderos. Los Parqueaderos son de concreto, deben resistir una presión de 2500PSI (Dato proporcionado por el Ingeniero Carlos Sánchez), están demarcados por cajones en ángulo de 90°, para facilitar el descargue 31

MCNAUGHTON, Kenneth. Bombas Selección Uso y Mantenimiento. Editorial Mc Graw-Hill. México DF, México, 1996.

de las cantinas y la salida de los camiones, las dimensiones del parqueadero son: • Ancho: 29m • Largo: 30m. • Alto: 10m. El parqueadero debe estar techado e iluminado, con el fin de disminuir la temperatura, pero sin bajar la calidad de visión para el operario.

4.4.2.1.1.1.10. Bodegas. Por ser un centro de acopio en el cual se despacha toda la leche recogida diariamente, no se tienen bodega ni de materia prima ni de producto terminado, solo se tiene un almacén de repuestos para mantenimiento, cuya disposición no es la de primera entrada primera salida ya que este tipo de artefactos tienen una muy prolongada vida útil y no representan una alta elevación de costos el tenerlos guardados. El almacén se divide de la siguiente manera:

Gráfico 30. Almacén de Mantenimiento

La zona A es la más cercana a la entrada y allí se encontrarán repuestos como correas, poleas, lubricantes, tornillos, tuercas y demás,

en

la

zona

B

se

encontrarán

empaques,

válvulas,

manómetros, termómetros y otros instrumentos de medición, mientras que en la zona C estarán refacciones más específicas como las placas del intercambiador. Se le dio a este cuarto unas dimensiones de: • Largo: 4m

• Ancho: 4m • Alto: 10m

La altura del techo de la planta es de 10m para todas las zonas.

4.4.3 Área del Centro de Acopio. Se calculó tanto el área estática, como la gravitacional, como la de evolución de cada equipo para así llegar al área total del centro. Un resumen de las áreas por equipo y el área total se ve en la tabla 8.

Tabla 8. Áreas de las Distintas Zonas del Centro de Acopio. Equipo

Área Estacionaria Área Gravitacional Área de Evolución (m2) (m2) (m2)

Tolvas de Recepción Filtro de Lecho Vertical Intercambiador de Placas Bomba Centrífuga Motor serie SUM 08 Motor serie SUM 06 Tanque de Almacenamiento

Área Total (m2) por Equipo

Número de Equipos

Área Total (m2)

0,32

0,96

0,64

1,92

10,00

19,22

1,40

4,20

2,80

8,40

2,00

16,80

1,02

3,06

2,04

6,12

1,00

6,12

0,18

0,53

0,36

1,07

3,00

3,21

0,22

0,65

0,43

1,30

2,00

2,59

0,11

0,34

0,23

0,68

1,00

0,68

2,02

6,06

4,04

12,12

3,00

36,36

Banco de Hielo

120,00

360,00

240,00

720,00

1,00

720,00

Lavado de autos

30,00

90,00

60,00

180,00

1,00

180,00

Almacén de Repuestos

16,00

48,00

32,00

96,00

1,00

96,00

Parqueadero

870,00

2610,00

1740,00

5220,00

1,00

5220,00

TOTAL

1041,27

3123,80

2082,53

6247,60

26,00

6300,98

El área total del centro de acopio es de 6.300,98m2, y están distribuidos en un terreno rectangular de 150m x 42m.

5. BIBLIOGRAFÍA

AMIOT, Jean. Ciencia de la leche, Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1990 BUFFA, Elwood. Administración y Dirección Técnica de la Producción, Limusa Editores, México DF, México, 1982 CARACTERIZACIÓN DE LA CADENA LÁCTEA EN COLOMBIA del Observatorio Agrocadenas del Ministerio de Agricultura de la República de Colombia, http://www.agrocadenas.gov.co CATÁLOGO DE PRODUCTOS DE KAESER COMPRESORES Y EQUIPOS 2.003 COULSON, J.M. y RICHARDSON, J.F. Ingeniería Química. Pergamon Press, Nueva York, USA, 1978 ENCICLOPEDIA COLOMBIA VIVA EL TIEMPO, Casa Editorial EL TIEMPO, Cali, Colombia, 2000. GEANKOPLIS, Christie J. Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias. Compañía Editorial Continental de CV, México DF, México, 1999. MANUAL DE INDUSTRIAS LÁCTEAS de Tetra Pak SA. Presente en http://www.infoleche.com

MCNAUGHTON, Kenneth. Bombas Selección Uso y Mantenimiento. Editorial Mc Graw-Hill. México DF, México, 1996. RASE, H, F, Diseño de plantas y su Evaluación Económica para Ingenieros Químicos, Limusa Editores, México DF, México, 1966 THERMODYNAMIC

PROPERTIES

OF

HFC-134ª

de

Dupont,

disponible en http://www.dupont.com.mx WALSTRA, Paul. Ciencia de la leche y Tecnología de los productos Lácteos, Editorial Acribia, Zaragoza, España, 1996.

6. RECOMENDACIONES • Realizar el cálculo de las líneas de proceso diseñadas. • Realizar un Análisis Financiero de la Planta. • Analizar la Viabilidad de Montar una Planta de este tamaño en el país. • Realizar un estudio de factibilidad para la planta.