Operaciones y Procesos y Acometidas Industriales 2021

Vista previa del material en texto

Uno de los campos de ejercicio del profesional en alimentos es su desarrollo en la industria, en áreas que están integradas por diversas aplicaciones; desde el anteproyecto de una industria en particular, pasando por el desarrollo y control de procesos, hasta la venta de equipos y productos de la industria.Entre las más importantes aplicaciones se tienen la selección, diseño, montaje y/ointerventoria en procesos de elaboración, equipos para la industria de alimentos y plantas para procesamiento de alimentos.El tener los conocimientos básicos y generales del diseño de procesos, permite estandarizar y optimizar procesos ya existentes en base a estudios de tiempos o cronogramas de proceso; establecer las necesidades de la mano de obra, requerimientos de servicios y empleo de equipos; establecer controles de producción y finalmente establecer costos reales de producción.El presente capítulo pretende dar la adecuada orientación para realizar la ingeniería y el dimensionamiento de procesos, en aspectos que atañen a profesionales en el área de procesamiento de los alimentos Son funciones primordiales en el desarrollo de procesos el establecer los fundamentos de las operaciones y de procesos unitarios.Es por ello que se debe tener un conocimiento adecuado de las llamadas tecnologías, en las cuales se fundamentan los diversos procesos unitarios. Muchos parámetros deben ser definidos por los diseñadores de acuerdo a las características de los productos a procesar. Innumerables limitaciones se tienen en las variables de proceso, algunas propiedades físicas se desconocen y solo los conocimientos apropiados permiten asumir, minimizando riesgos, toda una gama de valores sin que a la larga se afecten los procesos, equipos y productos.Es imposible diseñar adecuada y óptimamente un proceso industrial si se desconocen los fundamentos de las operaciones y los procesos unitarios que rigen las actividades llevados a cabo en la industria.Las diversas energías requeridas en el funcionamiento de los sistemas operacionales, deben ser conocidas para disponer oportunamente de los servicios industriales. De todos ellos los más importantes son los servicios térmicos y los eléctricos, así como las disponibilidades de aguas. Uno de los puntos más importantes en los estudios de factibilidad técnica y en los diseños de planta en proyectos industriales y al que menos importancia se le da, es el de selección,dimensionamiento y diseño de los procesos empleados en la elaboración de un determinado producto. En la inmensa mayoría de la planta de alimentos, se trabaja con procesos que han sido tradicionalmente realizados a nivel doméstico, escalando de un pequeño tamaño, muchas veces el que resulta de la actividad artesanal, a un tamaño semiindustrial y luego al nivel industrial sin entrar a establecer, de un lado alternativas del proceso actual y de otro la optimización del seleccionado.
Previo al diseño de procesos industriales deben realizarse tanto balances de materiales como de energía; a la vez y base fundamental, definir claramente, la capacidad del sistema productivo.Debe estar definida la capacidad, tamaño o tasa de los procesos, esto basado en el tamaño o capacidad de la planta, expresado bien sea como producción anual, mensual, semanal o diaria y aún horaria.El tamaño del proceso delimita las alternativas a estudiar. Un secado en cochadas es inoperante e ineficiente para grandes volúmenes o un secadocontinuo puede ser muy costoso para bajas producciones.Es importante un adecuado conocimiento de las materias primas, materiales de proceso y aditivos. Su estado físico así como sus principales propiedades físicas, y aún su composición química, inciden en la selección de alternativas y definición de los procesos.Es natural que un maíz amarillo requiere de unas condiciones de proceso de cocción diferentes a un maíz blanco y cocinar maíz entero requiere de unas condiciones específicas también diferentes alas de cocinar el maíz partido o la harina de maíz.Igualmente debe estar muy bien definido el proceso, en lo referente a las operaciones unitarias y su secuencia. Una molienda en seco, seguida de una humidificación para obtener una masa requiere equiposy emplea tiempos muy diferentes, a cuando la molienda es húmeda, obteniendo masa de condiciones similares.El proceso en si, es determinante; grandes diferencias existen entre los flujos de proceso continuo y los volúmenes para cochada o bache; en oportunidades, para la obtención de un producto se tienen alternadamente procesos continuos y de cochadas.Algunos procesos de cochadas pueden volverse continuos mediante la introducción de nuevos equipos, tal es el caso de la elaboración del pan, cuyo horneo hasido tradicionalmente por cochadas pero puede ser continuo con la introducción de hornos continuos. Igualmente la concurrencia o simultaneidad de operaciones afectan la selección; el procesar dos materias primas en diferentes equipos para luego mezclarlas en uno de ellos o en equipo diferente, influye en los equipos seleccionados. Los tiempos de cada paso o etapa en un proceso individual también son determinantes. En la industria de alimentos existen procesos que pueden demandar meses, como son la maduración y añejamiento en carnes o en bebidas como la cerveza, el vino, etc. así como procesos que demandan pocos minutos como el freído de carnes, etc.Los balances de materiales y de energía, tanto parciales como globales dan los parámetros fundamentales para el dimensionamiento y el diseño.El dimensionamiento nace de la capacidad del proceso y, a la vez, ésta es función de la capacidad de la planta.
Los tamaños de los equipos y la interrelación entre sí son fundamentales para tener una apropiada distribución de planta que se cristaliza en planos de diversa índole como planos de planta, isométricos o de dos dimensiones, cortes de diversas vistas, 3D o en tres dimensiones y con las ayuda de multimedia disponer de animaciones que permiten visualizar pasos a través de equipos ya virtualmente instalados como se aprecia en las diversas plantas disponibles en el software Virtual Planta.Para la mejor comprensión de los diversos temas tratados en el presente módulo es necesario conocer adecuadamente tanto los procesos como las operaciones unitarias, por ello sugerimos enfatizar sobre procesos y sobre la lectura complementaria..LECCION 2DESCRIPCION DEL PROCESO.La ingeniería de proceso se inicia con una descripciòn detallada del mismo, orientada exclusivamente a los tópicos de ingeniería.El estudio de los procesos desde el punto de vista del hacer apropiado y con suficiencia y conocimiento constituye la tecnología de los alimentos Recordamos que proceso es una serie de cambios sobre un insumo para obtener un producto final o terminado y en este sentido se debe describirlo.Lo normal es que en un proceso industrial se tienen procesos particulares con la obtención de productos no terminados, también conocido como productos en proceso. La serie de pasos u operaciones para disponer de un producto en proceso se denomina etapa Es de anotar que se parte de insumos que cumplen con los parámetros establecidos para su procesamiento y que a lo largo del desarrollo del proceso, cada producto en proceso cumple con sus respectivos parámetros fisicoquímicos, de tal forma que aspectos de control de calidad, buenas prácticas de manufactura,puntos críticos, etc. que son inherentes a cualquier actividad y desarrollo humanos no se tienen en cuenta.Dado que en la industria de alimentos generalmente se tienen materias primas de origen agropecuarias los procesos industriales se inician con las etapas de recibo, selección, clasificación, limpieza y desinfección.Algunas industrias como la cerealera, inician su procesos con materia primas adecuadas, lo que lleva a obviar los primeros pasos.LECTURA COMPLEMENTARIA,
Normas Empresa Eléctrica de Guatemala, S.A. (Acometidas)
INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES: ¿CÓMO FUNCIONAN?
 Octubre 8, 2019  Sergio
Las instalaciones eléctricas industriales son un conjunto de circuitos eléctricos que tienen la misión de conducir y distribuir la corriente eléctrica desde su punto de origen (el servicio eléctrico) hasta su salida.
En la industria, es necesario tener unas instalaciones eléctricas industriales adecuadas que permitan que el proceso productivo se desarrolle con total normalidad. La maquinaria requerida en estos espacios consume gran cantidad de recursos eléctricos, y por ello se ve necesario que se realicen acometidas eléctricas a gran escala que permitan que todos los elementos funcionen a la perfección.
Para diseñar la estructura y elementos necesarios que necesita una instalación eléctrica industrial es necesario realizar un estudio previo en cualquier instalación eléctrica que tenga una potencia igual o menor a 20kW. En este estudio, se incluirán todas las condiciones técnicas necesarias y las medidas de seguridad adoptadas.
Además, las instalaciones eléctricas industriales deben realizarse según lo establecido en el Reglamento emitido por el Ministerio de Industria, Energía y Turismo en 2014.
Normas de las instalaciones eléctricas industriales
El Ministerio de Industria, Energía y Turismo es el encargado de regular toda la normativa relacionada con la seguridad industrial, entre las que se incluye la regulación de las instalaciones de alta tensión y baja tensión.
Se considera alta tensión toda tensión nominal superior a 1 kV, y baja tensión, la que sea inferior a dicho valor.
Para realizar una nueva instalación eléctrica industrial o cualquier modificación o ampliaciónen una ya existente, debe comunicarse el procedimiento a las Entidades Colaboradoras de la Administración reconocidas como entidades tramitadoras o cualquier otra persona o entidad a la que la normativa le otorgue dicho carácter.
Debe disponerse de un documento o estudio inicial que recoja todo el diseño y recursos destinados a la creación o modificación de dicha instalación eléctrica, para poder ponerlo a disposición de las autoridades competentes. La empresa que realice el proyecto, además, debe estar autorizada y certificada por el Ministerio como empresa instaladora de acometidas eléctricas, tanto de alta tensión como baja tensión.
Requerimientos de las instalaciones eléctricas industriales
Todas las instalaciones eléctricas industriales deben estar adecuadamente protegidas ante los agentes externos como cambios de temperatura, etc. y también de otros peligros como la sobrecarga o los cortocircuitos, puesto que de producirse, podrían dañar y averiar las propias instalaciones eléctricas y la maquinaria y equipos a los que les estuviera llegando la corriente eléctrica.
Protección ante cortocircuitos y sobrecargas
Tanto la red eléctrica como la maquinaria y otros elementos deben estar protegidos en todas sus fases ante cualquier posible cortocircuito o sobrecarga del sistema.
Las instalaciones de motores y maquinaria deben de realizarse conforme a la normativa vigente en materia de seguridad. Estos sistemas deberán guardar una distancia imprescindible para evitar cualquier peligro que pudiera surgir de instalar varios elementos a una distancia demasiado reducida.
Los motores eléctricos son necesarios para transformar la energía eléctrica en energía mecánica. Estos elementos de uso común en una instalación eléctrica industrial necesitan una protección especial para evitar posibles riesgos por variaciones de la tensión eléctrica.
Los peligros que implica una sobrecarga o cortocircuito son muy graves, ya no solo por las averías y fallos que puedan producir en los equipos, si no que también pueden provocar accidentes que afecten a las instalaciones o a su equipo humano. Para evitar las desviaciones en la tensión que pudieran provocar riesgos, se procede a instalar una toma de tierra, que deriva todas las variaciones que pudieran provocar averías en la maquinaria o accidentes en las instalaciones.
Protección contra las bajadas de tensión eléctrica
Las bajadas en la tensión eléctrica también pueden producir fallos en los sistemas, al verse privados de la alimentación eléctrica. Para ello, los motores eléctricos se protegen mediante la instalación de un dispositivo de corte automático de corriente. Este dispositivo protector puede utilizarse para un motor o para varios, cumpliendo ciertos requisitos.
Tipos de instalaciones eléctricas
Las instalaciones eléctricas se pueden separar en dos tipos, según su tensión y según el uso al que van destinadas.
Según su tensión
Instalaciones eléctricas de alta tensión
Las instalaciones eléctricas de alta tensión son aquellas que generan, transportan, transforman y distribuyen energía eléctrica con tensiones superiores a 1000 voltios en corriente alterna y 1500 en corriente continua. Suelen utilizarse para transportar energía eléctrica entre grandes distancias.
En este apartado también se regulan las instalaciones de media tensión.
Instalaciones eléctricas de baja tensión
Las instalaciones eléctricas de baja tensión tienen una potencia inferior a 1000 voltios (1 kV) y superior a 24 voltios. Son las instalaciones eléctricas más comunes para uso doméstico y en comercios, instituciones, etc.
En un rango inferior se encuentran las instalaciones eléctricas de muy baja tensión, con una potencia máxima de 24 voltios. Son instalaciones poco empleadas y a las que no pueden conectarse equipos con una potencia muy elevada ya que podrían sobrecargar el circuito.
Según su uso
Instalaciones generadoras
Este tipo de instalaciones eléctricas generan una fuerza electromotriz, es decir, crean energía eléctrica a partir de otros tipos de energía (energía solar, energía hidráulica, etc.)
Instalaciones de transporte
Las instalaciones de transporte están formadas por líneas eléctricas que unen diversas instalaciones para transportar la línea eléctrica. Estas líneas pueden ser subterráneas o aéreas.
Instalaciones transformadoras
Estas instalaciones reciben la energía eléctrica y transforman su tensión, reduciéndola o ampliándola, dependiendo de si se le va a dar uso o se va a volver a transportar a otra instalación.
Instalaciones receptoras
Este tipo de instalaciones pueden encontrarse en la mayoría de instalaciones eléctricas industriales y en instalaciones domésticas. Transforman la energía eléctrica en otros tipos de energía.
Elementos necesarios en una instalación eléctrica industrial
Para realizar una instalación eléctrica industrial se necesitan diversos elementos necesarios para que el sistema funcione, siempre cumpliendo la normativa vigente. Algunos de los elementos más importantes son los siguientes:
· Acometidas: Conducen la energía desde la fuente hasta el punto de suministro. La acometida puede ser aérea o soterrada, siendo más común este último tipo.
· Contadores eléctricos y equipos de medición: Ayudan a controlar y cuantificar el consumo de energía eléctrica. Debe estar en un lugar accesible y protegido para poder realizar una lectura y revisión.
· Interruptores: Estos dispositivos ayudan a abrir o cerrar la corriente eléctrica que pasa a través de los circuitos y conexiones. Los interruptores principales son el interruptor general (para abrir o cerrar el circuito), el derivado (para proteger y desconectar los alimentadores), el termomagnético (para proteger de sobrecargas y cortocircuitos) y los interruptores de control (para limitar el consumo de potencia, tambiénprotegen de las sobrecargas).
· Arrancadores: Los arrancadores se utilizan para el apagado y encendido de motores eléctricos. También protegen el sistema eléctrico ante posibles subidas y bajadas de tensión. 
· Transformadores: Son equipos encargados de transformar el voltaje eléctrico suministrado al voltaje requerido para el correcto funcionamiento de la instalación.
· Cuadros eléctricos: En los cuadros eléctricos se hallan los elementos de protección, distribución y control de la corriente eléctrica. También se denomina cuadro general.
· Tomas de corriente: Estas tomas o enchufes suelen colocarse en las paredes y permiten el paso de la corriente eléctrica al conectar un equipo en esta toma.
· Toma a tierra: Estos sistemas de seguridad derivan los excesos de voltaje para proteger a los usuarios de cualquier sobrecarga que pudiera provocar un grave accidente.
Si tiene alguna duda sobre este tipo de instalaciones eléctricas industriales o necesita cualquier otro tipo de servicios para la puesta a punto de sus instalaciones, no dude en contactar con nuestros expertos de TuSocal, empresa líder en el montaje de instalaciones industriales en Zaragoza.
1. Un conducto de 4pulg de diámetro lleva 0.20 pies3/s de glicerina (sg=1.26) 
2. a 100° F. ¿Es el flujo laminar o turbulento?
3. Un conducto de 4pulg de diámetro lleva 0.20 pies3/s de glicerina (sg=1.26) 
4. a 100° F. ¿Es el flujo laminar o turbulento?