MANUAL DE REQUERIMIENTOS Y CONDICIONES DE OPERACIÓN DEL EQUIPO PARA ESTUDIO DE UN SECADOR DE CHAROLAS

MANUAL DE REQUERIMIENTOS Y CONDICIONES DE OPERACIÓN DEL EQUIPO PARA ESTUDIO DE UN SECADOR DE CHAROLAS

GABRIELA ALEJANDRA CACERES SANDOVAL

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y DEL AMBIENTE

TECNICO PRFESIONAL EN PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS

SAN JOSE DE CUCUTA

2014

MANUAL DE REQUERIMIENTOS Y CONDICIONES DE OPERACIÓN DEL EQUIPO PARA ESTUDIO DE UN SECADOR DE CHAROLAS

GABRIELA ALEJANDRA CACERES SANDOVAL

CODIGO 2670031

Anteproyecto presentado como requuiito para obtener el titulo de Tecnico Profesinal en Procesamiento de Alimentos

DIRECTOR

SANDRA RODRIGUEZ QUINTERO

Ing.eniero en Produccion Agroindustrial

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS Y DEL AMBIENTE

TECNICO PRFESIONAL EN PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS

SAN JOSE DE CUCUTA

2014

INTRODUCCION

La Universidad Francisco de Paula Santander ha venido fortaleciendo la academia y la investigación a través del desarrollo de prácticas que permitan la aplicabilidad de los conocimientos teóricos de manera demostrativa y que permitan el desarrollo de la investigación

El laboratorio de operaciones unitarias que posee la universidad en la sede de los Campos Elíseos cuenta con un equipo especifico para el manejo del proceso de secado de alimentos que hasta el momento no cuenta con un manual que establezca los requerimientos mínimos y la condiciones de operación que optimicen los procesos que protejan la integridad del equipo.

El presente proyecto pretende establecer los requerimientos y condiciones de operación del equipo para estudio de un secador de charolas, partiendo inicialmente del diagrama de recorrido del equipo como base fundamental para determinar su operatividad y el orden lógico de su proceso de funcionamiento, contando con la descripción de cada una de las operaciones a realizar, estableciendo convenciones para el uso adecuado de cada uno de los componentes y fundamentando un protocolo de limpieza y desinfección que permita el uso eficiente del equipo evitando factores como la contaminación cruzada en los alimentos que allí se procesen.

Este manual, facilitara el conocimiento básico del equipo, su funcionamiento, sus partes y las funciones que cumple cada una de ellas.

1. PROBLEMA

1.1. TITULO

MANUAL DE REQUERIMIENTOS Y CONDICIONES DE OPERACIÓN DEL EQUIPO PARA ESTUDIO DE UN SECADOR DE CHAROLAS

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El laboratorio de operaciones unitarias de la UFPS posee una serie de equipos a pequeña escala para el estudio de asignaturas fundamentales de las ingenierías entre ellas la agroindustria y el procesamiento de alimentos.

El equipo para estudio de un secador de charolas es comúnmente empleado para ejecutar procesos de disminución de contenido de humedad en productos alimentarios y para estudiar la incidencia del aire caliente en distintos productos de diferente naturaleza.

Actualmente el equipo se encuentra en uso constante pero no cuenta con las condiciones y requerimientos mínimos de operación que permitan optimizar su funcionamiento, mejorar su eficiencia y disminuir de manera representativa los riesgos aludidos a su uso.

El presente proyecto pretende proporcionar al laboratorio de operaciones unitarias un documento que le permita al personal de laboratorio, estudiantes y docentes conocer las condiciones y convenciones que se deben tener en cuenta en el uso del equipo partiendo del estableciendo del diagrama de recorrido describiendo cada una de sus partes y determinando cuales deben ser los protocolos de limpieza e higiene específicos para sus condiciones de uso.

1.3 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA. ¿Con que características debe contar el manual de requerimientos y condiciones de operación del equipo para estudio de un secador de charolas?

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo General. Establecer los requerimientos y condiciones de operación del equipo para estudio de un secador de charolas.

1.4.2. Objetivos Específicos. Describir las operaciones en el manejo del equipo para estudios de un secador de charolas.

Establecer el diagrama de recorrido del equipo.

Describir la función de cada uno de los componentes del equipo de acuerdo a su funcionamiento y manejo.

Determinar los requerimientos mínimos que se deben tener en cuenta para la manipulación del equipo.

Establecer los procedimientos de limpieza e higienización para el equipo secador de charolas.

1.3. JUSTIFICACIÓN

Esta investigación se lleva a cabo con el fin de conocer el funcionamiento del equipo para estudio de un secador de charolas, así como también sus partes y la función de cada una de ellas, los procedimientos de limpieza y desinfección del equipo, determinar los requerimientos mínimos para la manipulación del equipo, y con lo anterior crear un manual que permita a los estudiantes manipular de manera adecuada y según los requerimientos establecidos el equipo.

Dado que la planta de operaciones unitarias no presenta una guía del funcionamiento adecuado del secador de charolas se realiza esta investigación brindándoles a los estudiantes docentes un conocimiento del buen manejo que se debe tener en cuenta antes de ser manipulado el equipo.

1.6. ALCANCES Y LIMITACIONES

2. MARCO REFERENCIAL

2.1. ANTECEDENTES

2.1.2. Antecedentes Bibliográficos

ANTUN, Rojas Eileen Jattin y, DAVILA, Rojas Diana Carolina, Evaluación técnica de un secador prototipo para la deshidratación convencional de plantas aromáticas y medicinales en la vereda Iscala sur, municipio de Chinácota, Norte de Santander, Facultad Ciencias Agrarias y del Ambiente, Plan de estudios Ingeniería de Producción Agroindustrial, 2008.

Resumen

Se evaluaron fisiquicoquímicamente las plantas aromáticas y medicinales a deshidratar, para luego determinar los parámetros técnicos del secador. Se estandarizó el proceso de deshidratación controlando las temperaturas y los tiempos del proceso aplicado a las plantas aromáticas y medicinales, con el fin de establecer los incrementos en la competitividad de estos productos, frente a otros similares y de amplio uso agroindustrial en el mercado de la región.

CORREDOR, Valera Carmen Jasmin , Estandarización y optimización del proceso de secado por medio de un secador solar modular en plantas aromáticas y condimentarías en la empresa Plaromed Ltda de Bogotá, Facultad Ciencias Agrarias y del Ambiente, Plan de estudios Ingeniería de Producción Agroindustrial, 2009.

Resumen

En esta investigación se expone la estandarización y optimización del proceso de secado en patio de aromáticas y condimentarías por medio de una estructura sencilla como lo es el secador solar modular, con un mayor control de las variables: temperatura, velocidad del aire y el tiempo de secado. El secador solar modular para el secado in situ es una alternativa de conservación a bajos costos y con mayor competitividad en el mercado nacional e internacional.

CORONADO, Bermúdez José Saturnino y, FLECHAS, Jaimes Eladio, Diseño construcción y puesta en marcha de un secador de cacao, Facultad de Ingenierías, Plan de estudios de Ingeniería Mecánica, 1992.

Resumen

El proyecto contiene el estudio y diseño de un secador de cacao, por medio de aire caliente generado pro carbón de coke e impulsado por un grupo ventilador-motor. Se hace el diseño del ducto, horno estructuras y demás elementos del sistema; así como la selección del ventilador motor, laminas de la plataforma ladrillo refractivo y otros. El objeto básico el lograr disminuir los costos de producción así como evitar las perdidas en época invernal y mejorar la calidad del grano. También se calculan las pérdidas de presión y pérdidas de calor en todo el sistema.

2.2. MARCO TEÓRICO

Secador de Charolas

Especificaciones Técnicas

• Unidad piloto completamente instrumentada escala laboratorio.

• Montada sobre estructura en perfil de aluminio reforzado tipo industrial con ruedas.

• Compuesta de una unidad de proceso y un gabinete de control, ambas unidades están interconectadas entre sí formando una sola instalación.

• Ventilador con motor de velocidad variable.

• Cámara de calentamiento; fabricada en acero galvanizado, con cubierta aislante para evitar pérdidas por calor. Resistencias eléctricas con perilla de regulación de potencia montadas sobre gabinete de control. Dimensiones de la cámara de calentamien to: 40 x 40 cm de sección cuadrada x 50 cm de longitud.

• Cámara de secado fabricada en acero galvanizado, con cubierta aislante para evitar pérdidas por calor. Con ventana en compuerta de charolas, fabricada en material transparente para visualización. Dimensiones de la cámara de secado: 40 x 40 cm de sección cuadrada x 50 cm de longitud. Dos charolas montadas sobre estructura en el interior de la cámara de secado, fabricadas en acero inoxidable con capacidad total de 5 kg

• Cámara de salida de aire húmedo fabricada en acero galvanizado, con cubierta aislante para evitar pérdidas por calor.

Dimensiones de la cámara de salida de aire húmedo: 40 x 40 cm de sección cuadrada x 50 cm de longitud.

• Balanza electrónica con capacidad de 0-10 Kg con indicador digital. Precisión ± 1 gramo.

• Sensor de temperatura tipo Pt - 100 colocado a la entrada de la cámara de calentamiento, con indicador digital montado sobre tablero de control.

• Sensor de temperatura tipo Pt - 100 colocado a la salida de la cámara de calentamiento / entrada a la cámara de charolas, con indicador digital montado sobre tablero de control.

• Sensor de temperatura tipo Pt - 100 colocado a la salida de la cámara de charolas, con indicador digital montado sobre tablero de control.

• Sensor electrónico de humedad relativa en la cámara de salida de aire húmedo, señal de salida 4-20 mA. Con indicador digital montado sobre tablero.

• Anemómetro digital local a la salida de aire húmedo para medición de velocidad de aire.

Aplicaciones Experimentales

• Estudio de secado de sólidos por medio de una corriente de aire - caliente.

• Influencia de la temperatura en el aire de secado.

• Influencia de la velocidad en el aire de secado.

• Estudio de operaciones unitarias.

• Utilización de cartas de humedad.

• Balance de materia y energía en las diferentes secciones de la unidad.

• Estudio psicométrico del aire en las diferentes secciones del equipo.

• Estudio de un proceso de transferencia de masa y transferencia calor simultáneamente.

• Estudio de componentes y medidores de tipo industrial.

• Determinación de las condiciones de un proceso de secado.

Gabinete de Control

• Tipo industrial NEMA 4X

• Botón de marcha de ventilador con indicador luminoso verde.

• Botón de paro para ventilador con indicador luminoso rojo.

• Contactor de protección y arranque para ventilador.

• Botón de marcha de resistencias de calentamiento con indicador luminoso verde.

• Botón de paro para resistencias de calentamiento con indicador luminoso rojo.

• Protector termo-magnético para resistencias de calentamiento

• Contactor de protección y arranque para resistencias de calentamiento.

• Porta fusibles de protección

• Indicador luminoso amarillo de tablero energizado.

• Paro de emergencia tipo hongo de media vuelta.

• Cableado por medio de canaleta y con número de identificación.

• Componentes eléctricos montados sobre riel.

Generalidades del Secado.

¿Que es el secado?

Secado generalmente se refiere a la renovación de líquido de un sólido por evaporación.

El secado es una operación unitaria mediante la cual se elimina humedad de una sustancia. La fase previa a todo secado es la eliminación mecánica de agua mediante filtros-prensa o centrifugas, reduciéndose después por vía térmica la humedad que quede.

Esta última fase es propiamente la operación de secado. En ella se somete el producto húmedo a la acción de una corriente de aire caliente y seco, evaporándose el líquido con el consiguiente aumento de la humedad del aire.

El punto final o límite de la desecación estará en la eliminación del líquido (normalmente agua) del material, hasta que la humedad de dicho material este en equilibrio con el aire que le rodea; es decir, hasta que la presión de vapor de la humedad del solido iguale a la presión parcial de la corriente gaseosa.

Casi todos los aparatos utilizados para llevar a cabo esta operación están basados en poner en contacto el sólido húmedo pulverizado con una corriente de aire caliente no saturado se produce simultáneamente la transferencia de calor sensible y de agua debido a las dos fuerzas impulsoras (de calor y materia) que aparecen. Este es el proceso por contacto directo.

Existen también aparatos en los que el secado se produce sin contacto de la fuente de calor con el sólido. Este es el proceso por contacto indirecto (análogo a una evaporación).

El secado es el proceso más antiguo utilizado para la preservación de alimentos, siendo uno de los métodos más comunes vigentes de mayor importancia en todos los sectores para la producción de productos sólidos.

Flujograma del Equipo

2.3. MARCO CONTEXTUAL

2.4. MARCO LEGAL

3. DISEÑO METODOLÓGICO

3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN

3.2. POBLACIÓN Y MUESTRA

3.2.1. Población

3.2.2. Muestra

3.3. ETAPAS A CUMPLIR EN EL DESARROLLO DEL PROYECTO

4. CONTENIDO DEL PROYECTO

5. ADMINISTRACIÓN DEL PROYECTO

5.1. RECURSOS HUMANOS

5.2. RECURSOS INSTITUCIONALES

5.3. RECURSOS MATERIALES

5.4. RECURSOS FINANCIEROS

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

BIBLIOGRAFÍA

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