1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL
Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción
Ingeniería en Alimentos
DISEÑO Y OPERACIÓN DE PLANTA
DISEÑO DE UNA PLANTA DE FABRICACIÓN
DE BOLOS
Profesor:
Ing. Ernesto Martínez Lozano
Integrantes:
 Diana Coello Montoya
 Adriana Guali Aldaz
 Nazre Murgueitio Adum
 Natalie Pazmiño Piedra
 Lena Sanjinez Flores
Fecha de entrega:
Miércoles 13 de junio del 2012

2. INDICE
INDICE ..................................................................................................................................................... 2
INTRODUCCIÓN .................................................................................................................................. 4
ANTECEDENTES.................................................................................................................................. 5
OBJETIVOS ............................................................................................................................................ 6
Objetivo General .............................................................................................................................. 6
Objetivos Específicos ..................................................................................................................... 6
DIAGRAMA DE FLUJO....................................................................................................................... 7
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN ............................................................... 8
Captación ........................................................................................................................................ 8
Filtro de lecho profundo ........................................................................................................... 8
Filtro de carbón activado ......................................................................................................... 8
Filtro pulidor ................................................................................................................................. 9
Luz ultravioleta ............................................................................................................................ 9
Ozonificación ................................................................................................................................ 9
Preparación del jarabe ............................................................................................................10
Filtrado ..........................................................................................................................................10
Mezclado .......................................................................................................................................10
Pasteurización ............................................................................................................................10
Envasado ......................................................................................................................................11
Embalado......................................................................................................................................11
Almacenamiento ........................................................................................................................11
Cuadros de Análisis de Riesgos............................................................................................12
BALANCE DE MASA .........................................................................................................................13
SELECCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS .......................................................14
TANQUE DE RECEPCIÓN Y SEDIMENTACIÓN ...................................................................14
FILTRO DE LECHO PROFUNDO................................................................................................14
FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO ..............................................................................................15
FILTRO PULIDOR ...........................................................................................................................15
LUZ ULTRAVIOLETA ....................................................................................................................15
OZONIFICADOR ..............................................................................................................................16
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3. MARMITA .........................................................................................................................................16
FILTRO DE JARABE .......................................................................................................................17
MEZCLADORAS ..............................................................................................................................17
PASTEURIZADOR ..........................................................................................................................18
ENVASADORA .................................................................................................................................18
CALDER A TUBO DE FUEGO .....................................................................................................19
DIAGRAMA DE EQUIPOS ..............................................................................................................20
LAY OUT................................................................................................................................................21
DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA .................................................................................................22
CONCLUSIONES .................................................................................................................................23
RECOMENDACIONES ......................................................................................................................24
BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................................25
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4. INTRODUCCIÓN
Las altas fluctuaciones de temperatura combinadas con la elevada humedad propia de
la costa ecuatoriana hacen que sus habitantes, en la desesperación del calor, busquen
diversas formas para lograr contrarrestar los efectos del calor y así poder desempeñar
sus actividades diarias con comodidad y eficiencia, ya que la exposición a altas
temperaturas ambientales pueden mermar el normal desempeño de los individuos
frente a una actividad.
Por su ubicación en plena zona ecuatorial, la ciudad de Guayaquil tiene una
temperatura cálida durante casi todo el año, por esta razón es catalogada como una de
las más calientes del litoral ecuatoriano. En días soleados cerca del medio día,
especialmente en los meses de diciembre a abril (invierno), habitualmente los
termómetros de la ciudad marcan su máxima temperatura y es cuando las
sensaciones de fastidio y fatiga generadas por la intensidad del calor son literalmente
insoportables, bordeando una temperatura máxima promedio de unos 31°C.
Bajo estas condiciones de temperatura, para contrarrestar los efectos de calor, la
población guayaquileña se ve obligada a refrescarse, muchas personas optan por
tomar baños de agua fría con mucha frecuencia a lo largo del día, mientras que otras
por no encontrarse cerca de sus domicilios prefieren consumir refrescos fríos que van
desde un vaso de agua, una bebida gaseosa o un postre congelado como un helado o
bolo. Es de vital importancia que todos éstos productos sean suficientemente inocuos
para que el único efecto que causen en sus consumidores sea el de refrescarlos.
En el siguiente proyecto se presentará una planta modelo para la manufactura de
bolos a partir de agua de pozo, ésta será sometida a un proceso de purificación en
donde pasará por determinados filtros que extraerán de ella cualquier impureza o
amenaza, para luego ser mezclada con un jarabe que será el encargado de darle un
sabor característico; luego de una pasteurización dicha mezcla será embasada en
fundas plásticas de 100ml y en cajas de 25 unidades cada una, las cuales finalmente
serán distribuidas a sus puntos de venta en toda la ciudad.
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5. ANTECEDENTES
La Planta XYZ ubicada en el Parque Industrial INMACONSA situado al norte de la ciudad
de Guayaquil, se dedica a la elaboración de bolos en presentaciones de 100 ml,
basándose en un proceso de producción descrito en el siguiente trabajo.
Como materia prima se cuenta con agua potable proveniente del proceso de
purificación del agua del pozo con el cual cuenta la fábrica, agua libre de compuestos
químicos que le causen hedores no deseados, por lo que el tratamiento de
potabilización no es tan riguroso.
Cabe destacar que los equipos que se emplearán para la purificación del agua en este
proceso son los mismos equipos seleccionados en el trabajo anterior, debido a que las
capacidades de los mismos son capaces de cumplir con el volumen de producción de
esta planta. Sin embargo, se realizará nuevamente la descripción de cada uno de ellos,
desde el tanque de captación y sedimentación hasta el equipo de ozonificación.
Además del agua, tenemos como ingredientes los químicos (ácido fosfórico 75%,
reguladores de pH, estabilizantes, conservante, saborizante y colorante) y el azúcar
(jarabe).
El producto cuenta con tres sabores: fresa, manzana y chicle, en presentaciones de 100
ml, y su venta se realiza en paquetes de 25 unidades cada uno. De acuerdo a la
investigación de mercado realizada, se determinó que la demanda del producto para
las tres presentaciones es de 48000 unidades diarias.
En base a la demanda diaria que debemos cumplir contamos con una capacidad de
producción de la planta de 1 m3/h, sin embargo la producción diaria está planificada
para cumplir con la elaboración de 1921 paquetes de 25 unidades cada uno, lo que
significa que son 48020 bolos por día o 6860 bolos de 100 ml por hora.
La planta trabajará en un turno de 8 horas durante 5 días a la semana. La producción
de los bolos se realizará en 7 horas laborables, la otra hora se tomará para realizar la
limpieza diaria de las máquinas, debido a que el cambio de los sabores de los bolos
será a diario, dependiendo de los pedidos que se realicen.
Cada uno de los procesos productivos va a tener su importancia y sin la participación
de cada uno de ellos no se podría obtener el producto terminado de calidad, cabe
recalcar que la secuencia que va a seguir el proceso para la elaboración de los bolos es
el seleccionado una vez analizada ciertas alternativas, por lo que se optó por el
descrito en el presente proyecto.
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6. OBJETIVOS
Objetivo General
Realizar los estudios y análisis necesarios para poder diseñar una planta de
elaboración de bolos.
Objetivos Específicos
Analizar los diferentes procesos de elaboración y sus etapas, de manera que se
pueda seleccionar el más adecuado para la elaboración de bolos.
Realizar los cálculos pertinentes para lograr establecer la capacidad diaria de
producción de la planta, a partir de la demanda establecida.
Seleccionar los equipos necesarios para la producción, dependiendo de sus
características técnicas de funcionamiento.
Realizar la adecuada distribución de la planta de elaboración de bolo, en base al
proceso de producción seleccionado.
Calcular el área necesaria para la implementación de la planta de producción.
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7. DIAGRAMA DE FLUJO
Captación Agua de pozo
PCC
Filtro de arena
Filtro de carbón 65 °Brix Azúcar
PC activado Ácido fosfórico 75%
Preparación CMC
del Jarabe Ácido cítrico
Filtro pulidor Saborizante
Colorante
Sorbato de potasio
PC
Luz UV
Ozonificación
14 °Brix
PC Mezclado Filtrado PC
T=80 – 85 °C
Pasteurización Vapor
T= 20 s
Envasado
Embalado
Alamcenamiento
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8. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE ELABORACIÓN
Captación
El agua es captada directamente desde el pozo, el cual tiene una profundidad de 30
metros. El flujo es controlado por medio de válvulas que permiten el ingreso del agua
hacia las cisternas de sedimentación. La bomba requerida debe ser sumergible, tener
un cabezal de 35 m y un caudal de 4 m3/h. La planta contará con dos cisternas de
sedimentación de 1100 litros para facilitar su funcionamiento. En esta etapa se realiza
la adición de cloro al agua para evitar proliferación de bacterias en el tanque.
La sedimentación se realizará por un tiempo no menor a 45 minutos, las cisternas de
sedimentación estarán colocadas a una altura de 2,5 metros para facilitar la salida del
material sedimentado por la parte inferior de los tanques.
Filtro de lecho profundo
La filtración es el proceso de remover sólidos suspendidos del agua al pasar ésta a
través de una estructura permeable o un lecho poroso de materiales.
La filtración multimedia es un concepto de diseño probado, las medias filtrantes en las
capas superiores atrapan partículas grandes, y las partículas más pequeñas atrapadas
de manera exitosa en las capas inferiores de la cama filtrante. El resultado es un
sistema de filtración muy eficiente ya que la remoción de materia se lleva a cabo a
través de toda la cama filtrante. Los filtros multimedia generalmente remueven
partículas de hasta 5 micras.
En este proceso el agua decantada entra por la parte superior, en el cual hay capas de
arena y piedra de distintos tamaños que actúan como filtros. El agua baja, pasando a
través de las capas filtrantes, donde quedan retenidas la mayoría de las partículas que
aún están en suspensión que son aquellas que no lograron eliminarse en las etapas
anteriores. Estas partículas al pasar entre las capas de arena y ripio quedan retenidas.
Así, el agua cuando llega al fondo de los estanques de filtrado ya se encuentra
cristalina y es recolectada y conducida mediante tuberías a la siguiente etapa.
El filtro se lava con una corriente de agua en sentido contrario al de filtrado, que
expande el lecho y se lleva al desagüe los sólidos acumulados.
Filtro de carbón activado
Este proceso consiste en hacer pasar el agua a través de un tanque o filtro con carbón
activado, ya sea en bloque o granular. Este medio es sumamente eficiente para
remover el cloro, mal olor y sabor del agua, así como sólidos pesados (plomo,
mercurio) en el agua. Es el único proceso que es necesario, ningún proceso de
purificado puede prescindir de él, es el único que remueve los contaminantes
orgánicos del agua (restos de insecticidas, pesticidas, herbicidas y bencenos).
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9. Al terminar este proceso el agua debe tener un sabor y olor excelente. Existen varios
tipos de carbón activado, ya sea por su micraje, bloque, de palma de coco, granular,
etc.
El filtro de carbón funciona por el mismo principio que el filtro de arena, la diferencia
radica en los elementos filtrantes y su finalidad. El carbón activado es un material
natural que con millones de agujeros microscópicos que atrae, captura y rompe
moléculas de contaminantes presentes.
Filtro pulidor
La función de este filtro es de detener las impurezas pequeñas (sólidos de hasta 1
micra). Estos filtros tienen la función de eliminar partículas de tamaño específico, con
su retención el agua se abrillanta, en el proceso de purificación esto es muy
importante porque permite que el equipo de luz UV trabaje mejor al subir la
transmitancia de luz (menos turbia).
Luz ultravioleta
Es un proceso germicida que logra erradicar la contaminación microbiológica. Con una
tecnología simple (sin adición de químicos ni cambios en la química general del agua),
se hace pasar el influente por un cámara donde se encuentran las lámparas que
emiten rayos de luz ultravioleta. Cuando los microorganismos tienen contacto con la
radiación UV son automáticamente destruidos, logrando una exterminación del
99.99%. No necesita mantenimiento, 100% automática, no daña al medio ambiente,
fácil de instalar, más efectiva que el cloro.
Ozonificación
El Ozono se utiliza para la desinfección de agua ya que descompone agresivamente a
los organismos vivos sin dejar residuos químicos que puedan afectar la salud o el sabor
del agua.
El Ozono se genera a partir del aire u oxígeno aplicando una descarga de alto voltaje
para convertir parte del oxígeno (O2) a Ozono (O3). El gas "ozonizado" se mezcla con el
agua para disolverse. La desinfección más eficiente se logra con un mínimo de 0.4 mg/l
sostenido por 4 minutos. Por lo regular, esta cantidad suele ser entre 1 y 2 mg/l de
dosificación de ozono al agua.
Para garantizar la desinfección no sólo del agua, sino del espacio de aire que queda
entre el agua y la botella se requiere de un residual de 0,2 ppm de O3 en el agua, lo
que nos asegurará una larga duración del agua sin contaminación. Eso sí, sin
sobrepasar los 0,4 ppm, límite máximo permitido de ozono en el agua.
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10. Preparación del jarabe
En una marmita de camisa de vapor con capacidad mínima de 500 litros se prepara el
jarabe. Desde el caldero se envía vapor para el calentamiento de la marmita dónde se
mezclan una parte del agua purificada en la planta de potabilización, y el azúcar en
cantidades según la fórmula que se maneja.
El jarabe alcanza 60 ºC. Esta marmita tiene unas paletas que facilitan el mezclado.
El jarabe va a llevar además los demás ingredientes que han sido previamente pesados
en el área de pesado según la fórmula establecida (ácido fosfórico al 75%, ácido cítrico,
estabilizante, conservante, colorante y saborizante).
El ácido cítrico proporciona el sabor nítido y ácido en sodas de frutas y bebidas de cola
y refrescos (bolos), de acuerdo a los aditivos alimentarios. Refrescos diferentes
contienen ácidos diferentes para mejorar el sabor y frescura. Ácido cítrico, ácido
málico en refrescos de berry y ácido fosfórico en bebidas de cola no sólo proporcionan
el sabor de la firma, alargan la vida útil de una bebida.
Los niveles de aplicación de los saborizantes son en extremo variables. Los más
corrientes se encuentran entre 0,05% y 0,1% del peso total del alimento, pero hay
casos en que el nivel va desde 0,01, hasta 2% Debido a la variación en la composición
de los diferentes alimentos y bebidas y a diferencias en las preferencias individuales o
regionales un mismo saborizante puede tener diferentes grados de aplicación en
distintos productos.
Filtrado
Este jarabe se filtra reteniendo con ayuda del carbón activado y la bentonita, las
impurezas del azúcar que ocasionan las posteriores precipitaciones.
Mezclado
Una vez el jarabe concentrado filtrado, se hace pasar al tanque de preparación, donde
se agrega el porcentaje faltante de agua para completar la cantidad de producción y
disminuir la concentración del jarabe.
El tanque de preparación tiene unas paletas que lograran la homogenización total de
los ingredientes. Este proceso toma unos 20 minutos.
Pasteurización
La pasteurización es el proceso donde cada partícula de producto es calentada a una
temperatura establecida y manteniéndolas a esta temperatura o un poco más alta
(dentro de un rango) por un tiempo mínimo también establecido para un determinado
producto, utilizando un equipo diseñado para este proceso, con el objetivo de
disminuir significativamente la carga microbiana del producto para obtener un
producto de larga vida y seguro para el consumidor. Claro está que un proceso de
pasteurización no debe cambiar las propiedades sensoriales de un producto.
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11. Además otro objetivo de la pasteurización es ayudar a una completa disolución de los
ingredientes en la mezcla para obtener un producto completamente homogéneo.
Los procesos de pasteurización generalmente no superan los 100 grados centígrados.
La pasteurización de bolos está en un rango de temperatura de entre 80 – 85 ºC por
un tiempo de 20 segundos.
Se realiza en un intercambiador de placas de acero inoxidable.
Envasado
El envasado se realiza por medio de tres máquinas, cada una de las cuales tiene una
capacidad máxima de aproximadamente 3000 fundas/minuto. Las fundas son de
polietileno con capacidad de llenado de 100 ml.
Embalado
El embalaje se realizará en fundas plásticas en paquetes de 25 unidades cada uno, para
facilitar su almacenamiento y distribución.
Almacenamiento
El almacenamiento se lo realizará en bodega, colocando los paquetes ordenadamente
para facilitar su posterior salida.
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12. Cuadros de Análisis de Riesgos
PCC
PELIGRO ¿PELIGRO A MEDIDA DE
ETAPA JUSTIFIACIÓN
POTENCIAL CONSIDERAR? CONTROL
R.F.: Posible
Presencia de
presencia de
piedras, palos, Limpieza del
Recepción agentes físicos SI
animales pozo
dentro del
muertos
pozo
Punto de Calidad
ETAPA PELIGRO JUSTIFIACIÓN MEDIDA DE CONTROL
Problemas de calidad.
Preparación Mal pesado de Análsis de calidad del
Abuso o mínimo uso de
del jarabe aditivos. jarabe
aditivos
Presencia de
Filtrado del Color y textura grumos y Verificación visual del
jarabe inapropiada el jarabe coloración jarabe.
amarillenta
Filtro de R.Q.: Residual de Presencia y/o olor
Análisis químico de
Carbón compuestos químcos a cloro utilizado en
presencia de cloro
Activado y/o olores no deseados sedimentación
Mala proporción
Bajo contenido de Refractromería de la
Mezclado de mezcla en la
sólidos solubles. mezcla
operación
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13. BALANCE DE MASA
Etapa de mezclado
Agua Jarabe 65 ºbrix
Mezclado
X (lt) 147,75 lt
Bolo
686 lt 14 ºbrix
Balance general:
Balance de sólidos:
Volumen de agua:
Etapa de preparación del jarabe
Agua Azúcar
Preparación del jarabe
X (lt) Y (kg)
D=1,59 kg/lt
Jarabe
147,75 lt 65 ºbrix
Balance general:
Balance de sólidos:
Volumen de agua:
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14. SELECCIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS EQUIPOS
TANQUE DE RECEPCIÓN Y SEDIMENTACIÓN
Los tanques en los cuales se realizará la sedimentación tendrán una capacidad de 1100
litros, cada uno. El llenado de los tanques se realizará por medio de una tubería que los
conecta directamente la bomba, ubicada en el pozo del cual se extrae el agua.
Los tanques constan de dos tuberías de salida, una conectada a los filtros dentro de la
planta y otra que permite la salida de los materiales sedimentados hacia el tanque de
sedimento.
La bomba, como ya se mencionó, debe tener un caudal de 4 m3/h y un cabezal de 35
metros, con estas características el tiempo de llenado de cada tanque es de
aproximadamente 15 minutos.
Los tanques Rotomex son fabricadas con resina de polietileno de la más alta calidad
aprobado por la FDA para el manejo de alimentos y almacenamiento de agua por no
producir olor ni sabor.
DIMENSIONES
TAMAÑO CAPACIDAD
DIÁMETRO ALTURA
CVA-5000 5,000 LITROS 183 cm 213 cm
CVA-2500 2,500 LITROS 150 cm 163 cm
CVA-1100 1,100 LITROS 111 cm 139 cm
El tanque usado tendrá entonces una capacidad de 1100 litros, debido a que la planta
tiene una capacidad de 1000 litros por hora. El uso de los dos tanques facilita la
continuidad del proceso al llevar un flujo continuo hacia los filtros.
FILTRO DE LECHO PROFUNDO
Este equipo es capaz de remover sólidos de tamaños desde 5 a 20 micras por lo tanto
partículas como tierra, basura entre otros quedaran retenidos en el mismo; que son
desechados en la etapa de retrolavado sin que
pasen por el servicio de agua aumentando así la
calidad de nuestra agua.
El medio filtrante posee varias capas que se
caracterizan por ser de material de diferente
densidad, de tal forma que al retrolavarse las
capas se acomodan siempre de fragmentos
mayores en la parte superior a fragmentos finos
en la inferior.
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15. Marca: Firessa
Diámetro/Alto: 10/54
Entrada/Salida: 1"
Diámetro de válvula: 3/4"
Flujo máx.: 31lt/min
PSI máx.: 2
Flujo retrolavado: 25lt/min
FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO
Componentes:
 Tanque sintético.
 Válvula de retrolavado .
 Medio filtrante:
 Grava sílica de½”.
 Carbón activado.
Marca: Firessa
Diametro/Alto: 10/54
Entrada/Salida: 1"
Diametro de válvula: 3/4"
Flujo máx.: 28 lt/min
PSI máx.: 2
Flujo retrolavado: 20 lt/min
FILTRO PULIDOR
Los datos del filtro son:
Material de filtración: 9 filtros de poliéster de celulosa de
5 µm de tamaño de poro.
Capacidad: 2800 L/hora
Material del tanque: Fierro recubierto externamente con
pintura epóxica e internamente con fibra de vidrio.
Dimensiones: Ø = 0.33 m, H = 0.80 m
LUZ ULTRAVIOLETA
Capacidad: 60 litros/min
Componentes: Un esterilizador ultravioleta
fabricada en acero inoxidable 304 con su balastra .
Conexiones: 3/4"
Material de Construcción: Acero inoxidable 304
Dimensiones: 95cm de largo por 18cm de ancho.
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16. OZONIFICADOR
El CD12 es un generador de ozono de descarga de corona, con
una cámara de reacción dual. Tiene salida del ozono totalmente
ajustable. Compacto y versátil, el CD12 se puede usar para
piscinas, lavandería comercial y tratamiento de agua.
Marca: Clear Water
Modelo: CD12
Salida de ozono: 3 gr/h, 8 gr/h SCFH con el aire seco, 8 gr/h SCFH
con oxígeno
Producción: a 0.2 ppm 330 lpm, a 0.4 ppm 165 lpm.
Dimensiones: 54.6 x 29.22 x 13 cm
Peso: 6.6 kg
MARMITA
Consiste básicamente en una cámara de calentamiento
conocida como camisa o chaqueta de vapor, que rodea el
recipiente donde se coloca el material que se desea
calentar. El calentamiento se realiza haciendo circular el vapor
a cierta
presión por la cámara de calefacción, en cuyo caso el
vapor es suministrado por la caldera.
La marmita, está conformada por una estructura construida en
su totalidad en acero inoxidable AISI 304, el cuerpo tiene
forma toriesférica (cilindro rematado en esfera), en la parte
inferior posee una chaqueta que le permite realizar una
transferencia térmica de forma directa. La chaqueta tiene una
entrada de agua y una salida para realizar procesos de recirculación.
El equipo cuenta con un sistema de agitación (opcional) conformado por un
motoreductor y una serie de aspas posicionadas de forma escalonada para realizar un
barrido completo al momento de realizar el proceso de agitación.
Características:
-Sistema de ingreso de vapor y retorno de la caldera.
-Diferentes formas y capacidades de los depósitos.
-Fabricada en acero inoxidable calidad 304 opcional a 316.
-Diseño simple de fácil mantenimiento.
-Control ajustable de temperatura.
-Terminado sanitario parte interior a 120 grift.
-Terminado sanitario parte exterior a 80 grift.
-Puede ser fija o de volteo
-Energía eléctrica trifásica a 220V.
-Suministro a vapor a 20psi.
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17. CAPACIDAD DIÁMETRO ALTURA TOTAL
500 Lts 48" 50"
750 Lts 50" 60"
1000 Lts 55" 75"
1500 Lts 55" 80"
2000 Lts 65" 85"
4000 Lts 85" 85"
La capacidad de la marmita que se va a utilizar es la de 500 litros, que permitirá
realizar la mezcla de una parte de agua con el azúcar, este jarabe va a ser concentrado,
para luego poder realizar la dilución en el tanque mezclador.
FILTRO DE JARABE
Esta máquina usa filtro de la tierra de diatomeas y de la cartulina
como medios de un filtro, la máquina del filtro puede hacer una
filtración en cerveza, industrias del vino amarillo, de la bebida, del
jarabe, farmacéutica y química. Adopción de la tierra de diatomeas
y de la placa a filtrar, el grado del turbidness viene hacia fuera de
esta máquina bajará que 0.5EBC, y también fácil funcionar. Estable
operación, calidad confiable, filtración eficaz y resultado excelente.
Alta eficacia de la producción, energía baja pérdida de la
consumición.
Modelo TML-0.5 TML-2 TML-4
Capacidad 0.5T/H 2T/H 4T/H
Dimensión Φ320*700 Φ320*750 Φ320*1000
El filtro a usar es el de 2 ton/h ya que el de 0,5 quedaría corto para la producción por
hora que se debe realizar.
MEZCLADORAS
De acero inoxidable de la alta calidad 1Cr18Ni9Ti. Se compone de
la cáscara del apilado, impulsión de reducción cicloide del
engranaje del perno, mezclando el dispositivo para homogeneizar
toda la materia prima con agua. Es ideal en bebida.
Modelo: LB
Capacidad: 600-2000 l/h
Peso: 150-600kg
La mezcladora va a tener una capacidad de 1500 litros, en este
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18. equipo se va a realizar la mezcla de todos ingredientes, hasta llegar a el porcentaje de
azúcar deseado.
PASTEURIZADOR
Equipo compacto compuesto por:
- Bomba de alimentación centrífuga Hyginox SE.
- Intercambiador de calor de placas, que puede ser de
1, 2 o 3 etapas, a petición del cliente y/o proceso. Con
bastidor de acero inoxidable, placas de acero
inoxidable AISI 316L de 0,6 mm de espesor. Con juntas
de NBR, fijadas mecánicamente.
- Válvula de desvío automática tipo KH (3 vías), además
de válvulas de mariposa de operación manual y la
instrumentación necesaria para el control de la temperatura de pasteurización.
- Todo el skid de pasteurización va montado sobre una estructura en acero inoxidable
con patas regulables en altura.
- Para operar con el equipo, se incluye un cuadro de control en acero inoxidable AISI
304. El cuadro de mando lleva regulador de temperatura.
Caudal de trabajo: 1000 l/h
Medidas (l x a x h ): 2000 x 1000 x 1500 mm
ENVASADORA
La envasadora automática, de sistema mecánico
(patentado), marca KING-KONG, modelo MMLC/1, es la
máquina ideal para la alta producción, en el dosificado de
líquidos no imflamables de fácil fluidez, en sachet.
Su diseño de avanzada, acompañado por exclusivo sistema
de mordazas de soldeo para líquidos, y el eficiente
dosificador por gravedad a leva con sistema de palanca de
regulación micrométrica, lo convierten en el equipo por
excelencia para envasar: jugos, agua mineral, agua
destilada, inyección de salmuera en equipos combinados,
etc.
Al ser sistema mecánico, no necesita equipo auxiliar (ej:
compresor de aire), sus movimientos los realiza mediante
motor de 1 HP, obteniéndose un andar silencioso, además
de un bajo consumo energético.
Características técnicas:
Producción: Hasta 50 unidades por minuto
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19. Film: Polietileno, polipropilenos laminados o cualquier combinación termosoldables
desde 30 a 110 micrones.
Motor: 1 (uno) HP- Trifásico- 1500rpm- Blindado el 100%
Consumo energético: 3 Kw hora
Operador: 1 (uno)
Ancho sachet: Máximo 200mm. Mínimo 40mm.
Largo sachet: Máximo 300mm. Mínimo 0mm.
Cambio formador: 10 minutos.
Cambio bobina: 4 minutos
Tensión alimentación: 3 x 380 volt en máquina estándar
Peso neto: 475 kg.
Peso bruto: 595 kg.
Dimensiones (mm): 2230x1042x1258
CALDER A TUBO DE FUEGO
Unidad Generadora de vapor o agua caliente
marca Cleaver Brooks tipo tubos de fuego,
horizontal, de cuatro pasos de los gases de
combustión, operación automática.
La caldera está montada sobre una base de
acero estructural e incluye, como parte integral,
un quemador ecológico de alta eficiencia y alta
modulación (8:1 combustibles líquidos, 10:1
Gas), con operación silenciosa y controles para
operación automática, cumple con los niveles máximos permisibles de emisiones
contaminantes que marca la Norma vigente para fuentes fijas NOM-ECOL 085.
Alimentación eléctrica de corriente alterna de 220 V ó 440 V 60 Hz, 3 fases para los
motores y 115 V, 60Hz, 1 Fase para el circuito de control. Eficiencia Térmica
Combustible – Vapor de 85% al 100% de la carga.
Caldera tipo DryBack o Wet Back con ventilador de tiro forzado.
Construida y estampada (opcional) con código ASME y UL, incluye registro de
estampado de estos sellos.
Capacidades disponibles CC (Caballos caldera):
20, 40, 60, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, 700, 800.
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20. DIAGRAMA DE EQUIPOS
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21. LAY OUT
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22. DISTRIBUCIÓN DE LA PLANTA
El área de producción de la planta fue calculada en base a la distribución y las
dimensiones de los equipos, siendo ésta 65 m2, dentro de esta área se encuentra
ubicado el laboratorio de control de calidad con un área de 5 m2.
El área de pesado cuenta con una repisa de insumos de 80 cm de largo por 50 cm de
ancho, y de una balanza que permite el pesado de los aditivos de 6o x 50 cm.
En el área de envasado encontramos las tres máquinas envasadoras además de tres
mesas de empaque que son en las cuales se realizará el empaquetado de los bolos en
paquetes de 25 unidades, de ahí son transportados a la bodega de almacenamiento.
El área de bodega del producto terminado estará ubicado junto a las mesas de
empaque, ahí se acumularán las fundas de 25 bolos cada una hasta que sean
transportadas desde la planta hacia sus puntos de venta.
Dado que albergará productos perecederos se decidió que el producto se distribuirá a
sus puntos de venta diariamente, es decir que la bodega tendrá la capacidad de
almacenar la producción que se produzca en un día laboral.
La bodega estará divida en 3 pequeñas habitaciones, en cada uno de ellas se
acumularán las fundas de bolos organizadas por su sabor, un sabor por cada
compartimiento.
Cada funda descansara en repisas que estarán sujetas a las paredes de las
habitaciones, la planta diariamente producirá 1921 fundas de 25 bolos. En cada
sección de la bodega se instalarán aproximadamente 5 repisas las cuales sostendrán
128 paquetes y evitaran que los bolos queden en contacto directo con el piso de la
planta.
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23. CONCLUSIONES
 La Planta Productora “XYZ” es una industria dedicada a la elaboración de bolos
con una capacidad de producción de 1m3/h que cubre la demanda diaria de
48000 unidades. Se elaboran 1921 paquetes de 25 unidades, de 100ml cada
uno y en tres sabores diferentes (manzana, chicle, y fresa) los mismos que son
entregados a los compradores de manera satisfactoria.
 El diagrama de flujo nos indica que el proceso de elaboración de bolos tiene
dos entradas importantes, la primera de ellas es el ingreso de agua potable, la
misma que ha sido purificada mediante un tratamiento específico dándole un
plus con el uso de procesos de Luz UV y ozonificación rigiéndose a la normativa.
La segunda entrada corresponde a una solución denominada jarabe, el cual
contiene azúcar, estabilizantes, conservantes, saborizantes y colorantes, que
permitirán intensificar el sabor del producto y alargar su vida útil, y agua, ésta
se somete a un proceso de filtrado con carbón activado para compensar las
impurezas que puede contener el azúcar y evitar precipitaciones, luego de esto
se da la etapa de mezclado en el que se le añade el resto de agua necesaria
para bajar los grados brix de la solución hasta que alcance la concentración
adecuada. Finalmente se pasteuriza el producto, se envasa, se embala y se
almacena respectivamente en las bodegas de producto terminado.
 Para mantener altos índices de calidad en el producto se ha decidido incluir en
el proceso la etapa de pasteurización que tiene como finalidad minimizar la
carga microbiana y darle homogeneidad a la mezcla, para lo cual utilizamos un
intercambiador de placas de acero inoxidable. La temperatura de
pasteurización es de 85°C a un tiempo de 20 segundos.
 La selección de los equipos utilizados en este proceso ha sido de manera
minuciosa y sus capacidades están en función de la producción. Se detallan de
manera específica en la parte del trabajo que describen las características de
los equipos, de manera general podemos nombrarlas entre las cuales se tiene
los equipos necesarios para la purificación del agua, una marmita, un filtro de
jarabe, mezcladora, pasteurizador y envasadoras. Como equipo auxiliar
contamos principalmente con un caldero, el cual permite enviar vapor a la
marmita para el calentamiento del jarabe, y al pasteurizador.
 La distribución de planta se resume en las áreas que se han diseñado en ella, se
cuenta con un laboratorio de calidad, área de pesado y de insumos, área de
procesamiento (incluye maquinarias), área de envasado y bodega de producto
terminado que cubre un área de 65m2.
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24. RECOMENDACIONES
 Hay que tener en cuenta los puntos de calidad que se mencionan en el
diagrama de flujo, ya que de ellos dependerá que el producto terminado
cumpla con las especificaciones indicadas del mismo.
 Para la implementación de los equipos en la empresa, se debe ubicar con una
dimensión adecuada para la limpieza o futuras reparación de ellos, observar
las tuberías que conducen los diferentes fluidos, de manera que se tenga una
buena conexión para que no haya complicaciones, y lograr cubrir la demanda
de la empresa y ver una futura ampliación.
 La distribución de la planta debe considerar no solo el área adecuada para los
equipos, sino también las áreas necesarias para poder realizar la producción de
manera correcta, en este caso nos referimos al área de pesado de insumos, el
área del laboratorio de calidad y la bodega de producto terminado.
 Para realizar una distribución de planta más precisa es necesario que los
equipos seleccionados tengan información acerca de las dimensiones de los
mismos, de manera que se pueda dimensionar las áreas adecuadamente.
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25. BIBLIOGRAFIA
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