Proyecto Final De Instalaciones Electricas.docx

Universidad Autónoma del Estado de México. Facultad de Ingeniería. INSTALACIONES ELECTRICAS INDUSTRIALES. INSTALACION ELECTRICA DE UN PROCESO DE EMBOTELLADO. Semestre 2018-B

Integrantes: Delgado Hernández Raúl Eduardo. Silva Reyes Ricardo. Medina Martínez Alberto. Hernández Romero Francisco Javier. López Guadarrama Marco. Fecha: 24 de Noviembre de 2018.

INTRODUCIÓN Tendencias del envasado de bebidas Un producto bien envasado es aquel que además de estar bien protegido, hace su aporte para optimizar las ventas. Cada producto tiene una necesidad, y el mercado de las bebidas ofrece muchas opciones innovadoras y creativas. En el caso de las bebidas surgen cada vez más posibilidades de diseñar envases originales, partiendo de la marca y del producto: los fabricantes de bebidas pueden variar su forma y color o decorarlos con etiquetas impresas. Además, hay un campo creativo para los envases como segundo emplazamiento, envases de regalo, multipacks o envases con valor añadido. Las líneas de embotellado hoy en día, y por norma general, son automáticas o semi-automáticas, con varios operadores manejando cientos de botellas por minuto. En el pasado, y en algunas bodegas más detallistas, esta línea sigue siendo manual, con operarios trabajando con decenas de botellas por hora.

La carrera de los plásticos En el ámbito de los plásticos, los envases PET son los absolutos ganadores para el llenado en envases desechables. Según la empresa de estudios de mercado Euromonitor, el número de envases PET producidos en 2009 fue de aproximadamente 350.000 millones de unidades al año en todo el mundo. Una tendencia importante en las botellas PET es la reducción del peso y, por ende, el ahorro de material, y esto incluye tanto fabricantes de preformas como fabricantes de máquinas. Una reducción del material, particularmente en el asa para transportar las botellas, puede aportar un ahorro de costes considerable en la compra del material.

La protección del vidrio El vidrio es un material que sigue destacando por su enorme resistencia mecánica y química. El importante papel que desempeña en la industria de las bebidas y la alimentación se debe a su propiedad de barrera. El creciente número de consumidores concienciados ecológicamente está generando una tendencia a largo plazo que afecta a todos los ámbitos de la vida. Las exigencias de estos consumidores se centran en los productos y los envases por igual, y es de esperar que el vidrio se beneficie muy especialmente de este movimiento en el sistema de valores.

Latas Las latas de bebidas son ligeras, pueden apilarse fácilmente, son irrompibles y fáciles de abrir, convencen por la larga conservación de los productos y sus excelentes propiedades de reciclado. Gracias a su potencial técnico son idóneas como instrumento para introducir en el mercado productos

innovadores. La posibilidad de impresión en relieve, por ejemplo, hace de la lata una experiencia háptica. También en las latas de bebidas la tendencia apunta a una reducción del peso. El de una lata de hojalata asciende a tan solo 22 g. Las latas de aluminio de un espesor de 0,25 mm, pesan incluso solo 11 g. El mecanismo de apertura, las posibilidades de decoración con revestimientos y técnicas de impresión en relieve, la utilización de la tecnología widget, por ejemplo, con contenido de nitrógeno para optimizar la espuma en las latas de cerveza, o el etiquetado de las tapas permiten a la lata una presentación inconfundible.

Maquinaria y Equipos En el embotellado de muchas bebidas, p. ej. un sistema de embotellado de botellas de vidrio está formado por varias secciones: equipos para quitar polvo y enjuagar las botellas (despolarizadoras, enjuagadoras, lavadoras-secadoras), máquinas de llenado (llenadoras), máquinas para insertar el corcho (taponadoras y elevadoras de tapones), máquinas para etiquetar (etiquetadoras) y máquinas para poner la cápsula y envolver (capsuladoras, encajonadoras y envolvedoras de palets).

Antecedentes El principal objetivo de la planeación del proyecto se basa en la instalación eléctrica que requiere un proceso de embotellado, por lo cual debemos de hacer un análisis en los procesos que requiere y las maquinas que necesita, en realidad este es nuestro primer proyecto en el que tenemos participación así que debemos de empezar a analizar la alimentación eléctrica que requieren las maquinas. El área donde se van a encontrar todas las máquinas para el proceso de embotellado es de xxxx por lo que es necesario considerar la distancia en que van a estar interconectadas las máquinas, las especificaciones de cada máquina para poder calcular el tipo de conductor y terne en consideración el tipo canalización vamos a realizar.

OBJETIVOS Objetivo General Desarrollar la instalación eléctrica de un proceso industrial “Proceso de Embotellado”

Objetivo Especifico Diseñar la correcta distribución eléctrica del proceso de embotellado de cerveza, analizando, seleccionando los materiales y elementos pertinentes para la distribución de la energía eléctrica en todo el proceso (maquinas, alumbrado del mismo).

Justificación Todo proceso de embazado conlleva una cuidadosa selección de elementos, desde el tipo de líquido a envasar (bebida, cerveza, agua, vino etc.), el tipo de recipientes/contenedores (botellas de PET desechables, botellas retornables, lata, vidrio), así como la selección de maquinaria y equipos. Es aquí donde nuestro interés se centra, ya que un correcto funcionamiento de los quipos y maquinaria de envasado se logrará (entre otras cosas) gracias a su correcto funcionamiento, y una buena instalación eléctrica y de elementos de control, con sus consideraciones pertinentes pueden garantizar un óptimo funcionamiento, así como una adecuada instalación de los equipos.

¿Cómo se realizará? Se analizará los elementos (equipo y maquinaria) de un proceso de envasado, y se elaborará la instalación eléctrica de los mismos, con sus correspondientes sistemas de cableado, así como su distribución.

¿Por qué? El correcto funcionamiento de un proceso de envasado implica distintos aspectos desde el proceso, metodología usada, diseño de la planta, materia prima, normatividad del proceso y seguridad, hasta el óptimo funcionamiento de los equipos, es aquí donde una correcta instalación eléctrica puede cubrir este rubro para poder lograr un correcto desempeño de los equipos, cubriendo no solo este rubro si no también aspectos de normatividad como seguridad del área de trabajo.

¿Con que herramientas /instrumentos? Se considerará un proceso típico de envasado con botellas de vidrio, y con ayuda de documentos de normatividad de establecerá la distribución, la selección, y la instalación del sistema eléctrico del proceso, y también se hará uso de software para una correcta construcción del diagrama eléctrico.

DESARROLLO Para el desarrollo se considerará algunas partes de un proceso típico de envasado de botellas de vidrio.

Etapas Generales del proceso

Limpieza

La limpieza de las botellas vacías es probablemente el paso más importante en el embotellado. La razón es sencilla: una limpieza adecuada es la única manera de asegurar la higiene y seguridad del producto que se está embotellando.

Llenado Llenar las botellas es sin ninguna duda el objetivo de cualquier planta envasado. Este proceso es puede ser sencillo: p. ej. las botellas son tomadas por las pinzas, al tiempo que las boquillas situadas encima de éstas vierten producto (agua, vino, etc.) en las mismas.

Taponado El paso final del envasado. Las botellas de vidrio se mueven a una máquina de taponado que pone un tapón en cada una de ellas y sella el producto en una atmósfera protegida. Después del taponado, el producto está listo para el almacenamiento, distribución, comercialización y venta.

EQUIPO Y/O HERRAMIENTA ETAPA DE LIMPIEZA  

Motor de 1 ½ HP  para mover la banda de alimentación. Maquina Limpiadora

LÍNEA DE ENVASADO Posicionador De Botella Un posicionador de botellas es aquel que posiciona y alinea las botellas de vidrio que llegan a granel al silo, cuenta con dos giraplatos que se mueven en distintas direcciones donde las botellas caen sobre estos direccionando las botellas en segmentos del tamaño del formato especificado y estos a su vez dejan las botellas en embudos donde se encargan dejar caer las botellas fuera de los giraplatos en puks que alinean las botellas para después pasar al transporte neumático.

Transportador Eléctrico. Un transportador eléctrico para botellas de vidrio es aquel que transporta botellas mediante el movimiento mecánico que impulsa la banda que contiene a la botella. Es un sistema que ofrece mayor protección, puede alcanzar las velocidades más elevadas., reduce los niveles de contaminación, aumenta la estabilidad y reduce el consumo de energía sin perder rendimiento o eficacia en el transporte de botellas de vidrio desde el posicionado.

Enjuagadora Equipo que se encarga de librar a las botellas de vidrio de alguna contaminación o microrganismo que se encuentre dentro de ellas. El proceso de enjuague consiste en un juego de manejos de botella, las cuales llegan del transporte neumático y pasan por un chorro de agua ozonada a presión que a su vez las pinzas de enjuague giran la botella 180° para dejar caer el agua de enjuague y vuelven a su posición inicial para ser llenadas.

Llenadora Máquina industrial dotada de un enorme nivel de precisión, se encarga de llenar las botellas de vidrio del producto en cuestión, esta tiene que cumplir con ciertos puntos al momento del llenador, el agua introducida tiene que ser exacta ni más ni menos (llenado volumétrico), este proceso tiene que realizarse a gran velocidad garantizando la inocuidad en todo momento.

Taponadora La máquina taponadora es un equipo industrial cuya finalidad es brindar la facilidad de poder colocar en cualquier envase de vidrio todos los tipos de tapones que se comercializan. Se basándose en un mecanismo que garantiza que el cierre de la capsula se realizara sin ningún tipo de imperfección (medio sellado, medio colocado, etc.)

Pasteurizadora Es una máquina la cual realiza la función de minimizar la presencia de agentes patógenos por medio de un proceso térmico. Trabaja bajo altas temperaturas para garantizar la eliminación de las bacterias, protozoos, mohos, levaduras, etc. Además, de que este tratamiento no afecta el sus propiedades y características tales como su valor nutricional y sabor original.

EMPACADORA Estas máquinas tienen la tarea de empaquetar varias unidades de un producto juntas, utilizando un film termo retráctil o bandejas apropiadas para dicha función. Los productos así embalados forman el llamado "fardo" o “paquete” que luego pasa a la fase de palatización. Equipo final de la línea encargado de emplayar la tarima agrupada por el Paletizador en la fase anterior.

Paletizador Equipo encargado de agrupar camas de paquetes de botellas, hasta la creación de una tarima, de las camas necesarias antes de entrar en la fase de emplayado para su venta.

DATOS TECNICOS DE EQUIPOS DEL PROCESO. A continuación, se enlistan los principales equipos de trabajo que se implementar en una línea de proceso de envasado. Cabe mencionar que todos los dispositivos de transporte utilizados serán bandas/cintas de transporte.     

TRANSPORTADOR PARA CAJA SUCIA. TRANSPORTADOR HACIA LLENADORA. TRANSPORTADOR HACIA CODIFICADOR. TRANSPORTADOR HACIA PASTEURIZADOR. TRANSPORTADOR HACIA EMPACADORA Y PALETIZADOR.

Cinta Transportadora.

Motor eléctrico principal

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

380 V trifásico a 60Hz

0.55kW 1.20m x 0.75m x 6m

Máquina Desempacadora.

440 V trifásico a 60Hz

Motor eléctrico principal

10 kW

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

3.78m x 4.26m x 8.59m

Máquina Lavadora.

Motor eléctrico principal

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

440 V trifásico a 60Hz

3.55kW 6.70m x 4.40m x 4.5m

Máquina Llenadora

Motor eléctrico principal

440 V trifásico a 50Hz

0.745kW

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

1.4m x 1.05m x 2.52m

Máquina Taponadora.

Motor eléctrico principal

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

440 V trifásico a 60Hz

5.87kW 2.7m x 3.20m x 4.85m

Máquina Pasteurizadora.

Motor eléctrico principal

440 V trifásico a 60Hz

30kW

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

1.58m x 1.50m x 2.7m

Máquina Empacadora.

Motor eléctrico principal

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

440 V trifásico a 60Hz

38kW 1.6m x 1.4m x 7m

Máquina Paletizadora.

Motor eléctrico principal

Potencia motor eléctrico principal Dimensiones generales

460 V trifásico a 60Hz

3Hp 7.95 m x 5.63m x 1.7m

CÁLCULOS DE TUBOS CONDUCTORES (TUBO CONDUIT) DE ACUERDO A LOS EQUIPOS Y TABLERO

Maquina

Desempacadora

Llenadora

taponadora

Pasteurizador

Empacadora

Paletisadora

10 kW 26.24 14 3

Enjuagadora lavadora 3.55 kW 9.31 14 3

1 Hp 3.8 14 4

5.87 kW 15.4 14 3

30 kW 78.73 6 3

38 kW 99.72 4 3

3 Hp 30 14 3

Cinta transportadora .55 kW 1.44 14 3

Características Ampasidad Conductor Número de conductores Área de c/u Área total Diámetro conduit Interruptor Longitud neta de tubo conduit y conductores

2.082 6.246 ½

2.082 6.246 ½

2.082 6.246 ½

2.082 6.246 ½

13.3 39.9 ½

21.15 63.45 ½

2.082 6.246 ½

2.082 6.246 ½

30

15

15

15

80

100

30

15

38.9

19.8

25.11

47.81

58.51

44.79

62.49

394.96

Maquina

Tablero principal

Características Ampasidad Conductor Número de conductores Área de c/u Área total Diámetro conduit Interruptor Longitud neta de tubo conduit y conductores

38 kW 99.72 4 3 21.15 63.45 ½ 100

38.9

INDICE INTRODUCIÓN......................................................................................................................................... 1 TENDENCIAS DEL ENVASADO DE BEBIDAS .................................................................................................... 1 LA CARRERA DE LOS PLÁSTICOS .................................................................................................................. 1 LA PROTECCIÓN DEL VIDRIO ........................................................................................................................ 1 LATAS ............................................................................................................................................................ 1 MAQUINARIA Y EQUIPOS .............................................................................................................................. 2 ANTECEDENTES ............................................................................................................................................ 2 OBJETIVOS ............................................................................................................................................... 2 OBJETIVO GENERAL ....................................................................................................................................... 2 OBJETIVO ESPECIFICO .................................................................................................................................... 2 JUSTIFICACIÓN.............................................................................................................................................. 3 ¿CÓMO SE REALIZARÁ? ................................................................................................................................ 3 ¿POR QUÉ? .................................................................................................................................................... 3 ¿CON QUE HERRAMIENTAS /INSTRUMENTOS? ............................................................................................. 3 DESARROLLO .......................................................................................................................................... 3 ETAPAS GENERALES DEL PROCESO.............................................................................................................. 3 Limpieza ................................................................................................................................................... 4 Llenado ..................................................................................................................................................... 4 Taponado .................................................................................................................................................. 4 EQUIPO Y/O HERRAMIENTA ............................................................................................................. 4 LÍNEA DE ENVASADO ................................................................................................................................... 4 POSICIONADOR DE BOTELLA ........................................................................................................................ 4 TRANSPORTADOR ELÉCTRICO. ..................................................................................................................... 5 ENJUAGADORA ............................................................................................................................................ 6 LLENADORA ................................................................................................................................................. 6 TAPONADORA ............................................................................................................................................. 7 PASTEURIZADORA ....................................................................................................................................... 7 EMPACADORA ............................................................................................................................................. 8 PALETIZADOR .............................................................................................................................................. 8 DATOS TECNICOS DE EQUIPOS DEL PROCESO. ............................................................................................. 9 CÁLCULOS DE TUBOS CONDUCTORES (TUBO CONDUIT) DE ACUERDO A LOS EQUIPOS Y TABLERO ........... 14