diseño e instalación de una planta de harina de pescado
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Planta de harina de pescadoTRANSCRIPT
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DISEO, PROYECTO Y CONSTRUCCION DE UNA
PLANTA DE HARINA DE PESCADO DE 150 TN/Hr
CALLAO
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INDICE
CAPTULO 1: IMPLEMENTACION DE UNA PLANTA DE HARINA DE PESCADO DE
150TM/H
INTRODUCCIN
OBJETIVOS
ALCANCES
CAPTULO 2: TECNOLOGIA DEL PROCESO PRODUCTIVO Y CAPACIDAD DE
PLANTA
DIAGRAMA DE PROCESO PRODUCTIVO
CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO
TECNOLOGIA CONVENCIONAL Y TECNOLOGIA MODERNA
CAPACIDAD DE PRODUCCION DE PLANTA
INDICES DE RENDIMIENTO Y BALANCE DE MATERIA PRIMA
CAPTULO 3SELECCIN DE EQUIPOS POR ZONA DE PROCESO
ZONA DE DESCARGA
DESAGUADOR ESTATICO
DESAGUADOR VIBRATORIO
ELEVADOR DE RASTRAS
TOLVA DE PESAJE
TRANSPORTADORA DE BANDA
POZAS DE ALMACENAMIENTO DE PESCADO
ZONAS DE COCINAS
COCINAS
DRENADOR O PRESTAINER
ZONAS DE PRENSA
PRENSA
MOLINO HUMEDO
ZONA DE SECADORES
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SECADORES
SECADOR ENFRIADOR
ZONA DE EVAPORACION
PLANTA DE EVAPORACION
ZONA DE SEPARADORES Y CENTRIFUGAS
SEPARADORAS Y DECANTADORAS
CENTRIFUGAS
ZONA DE MOLIENDA Y ENSAQUE
MOLINO SECODOSIFICADOR DE ANTIOXIDANTE
TRANSPORTADOR DE TABLILLASBALANCE DE PESAJE AUTOMATICA
SISTEMAS DE RECUPERADORES SOLIDOS
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA DE BOMBEO
SISTEEMA DE RECUPERACION DE SANGUAZA
OTROS EQUIPOS
TRANSPORTADORES
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
BOMBAS
ZONA DE CALDEROS
CALDEROS
CAPITULO 4 REQUERIMIENTOS DE SERVICIO DE LA PLANTA
ENERGIA ELECTRICA
VAPOR AGUA DULCE
AGUA SALADA
AIRE COMPRIMIDO
COMBUSTIBLE
SISTEMA CIP(SODA/ACIDO)
DESAGUE
Capitulo 5 INGENIERIA DEL PROYECTO
ARQUITECTURA Y DISPOCION DE LOS EUIPOS DE LA PLANTA
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DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE VAPOR
GENERALIDADES
COMSUMO DE VAPOR
EVALUACION DE LAS CALDERAS A UTILIZAR
ABLANDADORES
DISTRIBUCION DE TUBERIAS DE VAPOR DE LA PLANTA
DIMENSIONAMIENTO DE INSTALACIONES ELECTRICAS
GENERALIDADES
DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES
ANALISIS DEL SUMINISTRO ELECTRICO
ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LA DISTRIBUCION DE POTENCIA EN BAJA
TENSION
PTROTECCION ELECTRICA
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
CORRECION DEL FATOR DE POTENCIA
SISTEMA DE CONTROL Y AUTOMATIZACION DE LA PLANTA
GENERALIDDES
NIVELES DE CONTROL
INSTRUMENTACION
REQUERIMIENTOS OPERACIONAES
IMPLEMENTACION Y COSTO DE LA PLANTA
CRONOGRAMA DE IMPLEMENTACION
COSTO DE PLANTA
CAPITULO 6: IMPLEMENTACION Y COSTO DE LA PLANTA
CRONOGRAMA DE IMPLEMENTACION
COSTO DE PLANTA
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CAPITULO 7 LEYES Y MEDIOAMBIENTAL
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFIA
ANEXOS
PLANOS
CAPTULO 8: DETALLE DE OBRAS CIVILES
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PROLOGO
El presente proyecto trata del proyecto de implementacin de una planta de Harina de
Pescado de 150TM/h en la regin de Callao. Se hace estudio de la ingeniera bsica y
se presenta en el desarrollo de los siguientes captulos, adems de un anlisis
econmico del mismo; para estudiar la rentabilidad de nuestro proyecto. Adems se
incluyen el anlisis de requerimientos tanto ambientales y legales para la puesta en
marcha del proyecto.
Para una mejor presentacin del presente trabajo se ha convenido dividirlo:
Parte I Diseo de PLANTA DE HARINA DE PESCADO DE 150 TN/Hr
Captulo 1 Generalidades del proyecto, objetivo y alcances del mismo
Captulo 2 Tecnologas del proceso productivo y se hace una descripcin de las
etapas de produccin de la harina de pescado y la capacidad de la planta
Captulo 3 Seleccin del equipamiento necesario de la planta de la planta de Harina
de Pescado dividido por las etapas del proceso de produccin
Captulo 4 Se detalla los servicios y requerimientos de energa, aire, agua de la
planta para su correcta operacin
Captulo 5 Ingeniera del proyecto en las especialidades de arquitectura,
instalaciones elctricas, de vapor y control y automatizacin
Parte II Proyecto PLANTA DE HARINA DE PESCADO DE 150 TN/Hr
Captulo 6 Se presenta la ingeniera del proyecto en su fase de implementacin
mediante el cronograma de ejecucin y puesta en operacin, as como los costos
de inversin para el proyecto.
Captulo 7 Desarrollo de los requerimientos legales y medioambientales para el
desarrollo del presente proyecto.
Parte III CONSTRUCCION DE UNA PLANTA DE HARINA DE PESCADO
Captulo 8 Detalle de obras civiles plano de ubicacin de equipos, soporte de
concreto de equipos
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Parte I Diseo de PLANTA DE HARINA DE
PESCADO DE 150 TN/Hr
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CAPTULO 1 INTRODUCCION
GENERALIDADES
La importancia econmica de la harina de pescado en el Per hace apremiante la
necesidad de procesos eficientes (materia y energa) en esta industria, sumado a
mayores exigencias en la calidad del producto, tanto a nivel nacional como
internacional.
OBJETIVO
Desarrollar la Ingeniera Bsica, as como tambin el estudio de factibilidad econmica.
Se incluye las especialidades de: En ingeniera proceso, qumico, electromecnico,
energa trmica y elctrica, control y automatizacin, costos y presupuestos. Sumado
a lo anterior estn los requerimientos tanto legales, como ambientales para la futura
implementacin de una planta de produccin de harina de pescado.
Se desea obtener una planta eficiente y con tecnologa moderna para la produccin de
harinas especiales, con secado indirecto a vapor, con sistemas de recuperacin de
slidos, optimizacin de la energa trmica y altos niveles de rendimiento en lo que
produccin y consumo se refiere. Se tomaran como recomendacin dadas en la Norma
ISO 9000 que es solicitado en la actualidad a nivel internacional, como norma que fija
los estndares de calidad del producto final y proceso productivo.
ALCANCES
La ingeniera bsica permitir establecer los equipos necesarios, requerimiento de
servicios necesarios energticos, elctricos; adems del dimensionamiento y la
instrumentacin de la planta; anlisis econmico, cronograma de implementacin para
fines de evaluacin. Por ltimo el desarrollo de requerimientos legales y
medioambientales.
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CAPTULO 2: TECNOLOGIA DEL PROCESO PRODUCTIVO Y CAPACIDAD DE
PLANTA
DIAGRAMA DE PROCESO PRODUCTIVO
Se pueden distinguir las siguientes etapas
a) Descarga y Recepcin de pescado
El pescado capturado es bombeado junto con el agua de mar en la proporcin de
1:2 desde la chata hacia los desaguadores (uno esttico y otro vibratorio) donde se
escurre el agua
Luego es transportado mediante unos elevadores de rastras hasta la tolva de pesaje
para luego ser almacenado en las pozas.
b) Almacenamiento
El pescado es almacenado en pozas que pueden ser de fondo inclinado o contar
con gusanos transportadores en la parte inferior. La experiencia chilena recomienda
pozas con capacidad cercana a 250 TM. Algunas pozas cuentan con sistemas de
refrigeracin que permiten la conservacin y almacenamiento del pescado por un
mayor tiempo.
c) Cocinado
El pescado que sale de las pozas es transportado mediante un elevador de rastras
a la tolva de cocinas para finalmente ingresar a los cocedores donde es calentado
hasta temperaturas cercanas a 95C (sea con vapor directo, directo o mixto).
El pescado cocinado se dirige al drenador o prestainer, en donde se logra escurrir
el caldo proveniente del cocinado.
d) Prensado
Luego del prestainer el pescado es prensado, obtenindose dos productos, la torta
de prensa con una humedad cercana al 55% y el licor o caldo de prensa. De este
modo se logra comprimir la masas de pescado liberando parcialmente agua, aceite
y olidos muy finos. Esto forma el licor de prensa que es llevado a las separadoras.
La torta de prensa pasa luego a un tornillo que lo transporta a un molino hmedo
que lo desmenuza para luego ir al secador.
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e) Secado
En el secado se busca que la torta de prensa reduzca su humedad a 8% al 10%.
Esta etapa del proceso define en gran medida la calidad final de la harina,
habindose desarrollado en la actualidad sistemas de secado indirecto(a vapor o a
aire caliente) que no causan dao trmico en la harina como se ocasionaba en el
proceso convencional.
f) Molienda
La harina proveniente del secado es transportada a unos molinos martillos donde
es desmenuzada, para su posterior ensaque.
g) Ensaque
La harina previa al ensaque recibe la adicin de antioxidantes con el fin de inhibir la
oxidacin de la grasa y evitar as su combustin espontnea.
Luego es pesada y coloca en saco de polipropileno para su posterior almacenado
en rumas antes de su transporte al lugar de venta.
h) Recuperacin de Solidos
Es un proceso complementario que permite reincorpora los slidos finos proceso de
produccin de harina y obtener el aceite de pescado.
El licor de prensa es calentado a temperaturas entre 80 y 85C y es llevado a los
equipos separadores. Estos solidos son aadidos a la torta de prensa, mientras que
el producto restante obtenido, conocido como licor de separadores, se dirige a
centrifugas. Este contiene partculas finas de slidos y gotas de aceite los cuales
son recuperados all. El aceite es luego almacenado, mientras que los lodos
obtenidos en los separadores son aadidos al agua de cola o simplemente son
desechados. En este proceso se recuperan aproximadamente el 7.8% de los solidos
totales.
El remanente que sale de las centrifugas se conoce como agua de cola y es enviado
a la planta evaporadora donde es calentado a temperaturas ente 45 y 140 C
dependiendo de la presin, evaporndose parcialmente el agua que contiene y
obtenindose un concentrado con aproximadamente un 35% de los slidos totales
y con un aporte de 11.9% de solidos al producto final.
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En el plano N1 se presenta el diagrama de flujo de proceso de Planta de Harina de
Pescado.
CARACTERISTICAS DEL PRODUCTO
La harina de pescado es una fuente proteica animal que presenta una adecuada
composicin de aminocido (metionina y lisina) para su eficiente uso en dietas para
animales. Se obtiene a base de especies como la anchoveta, sardina, caballa, jurel, etc.
Las cuales son tratadas con operaciones bsicas de cocinado, prensado y secado.
Existe una clasificacin que los define como harinas estndares y harinas especiales o
harina prime cuya diferencia radica en las mejores caractersticas de esta ltima,
determinada por el proceso de elaboracin empleado (principalmente por el uso del
secado de vapor) y la utilizacin de tecnologa moderna, con el objetivo de elevar el nivel
de protenas y digestibilidad del pescado.
La harina prime a obtener debe cumplir con los siguientes requisitos:
Debe tener un alto contenido de protenas (superior a 68%)
Alta digestibilidad en los animales
Tener un nivel de cloruros menor al 3%, lo que es recomendable para alimento
de aves.
Ausencia de microorganismos patgenos (salmonelas, hongos, etc.)
Homogeneidad en sus propiedades
El producto debe autoxidarse en forma homognea y en cantidad adecuada.
Granulacin uniforma
Elevado porcentaje de aminocidos disponibles, tales como lisina y metionina.
Olor y color menor que las harinas convencionales.
TECNOLOGIA CONVENCIONAL Y TECNOLOGIA MODERNA
La necesidad de mejorar la calidad de la harina ha llevado a establecer modificaciones
en el proceso productivo, sustituyendo lo que se conoca como tecnologa convencional
por una tecnologa ms eficiente y moderna.
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Esta se caracteriza principalmente por:
Buena coccin, ms homognea con una buena separacin de slidos y lquidos
y una mejor coagulacin de protenas, as como un menor tiempo de residencia
del producto.
Se utiliza un secado indirecto a vapor con lo cual se evita el dao trmico al
operarse a regmenes de temperatura bajos. Se reducen adems las prdidas de
harina por arrastre en incineracin que se produca en el secado directo.
El proceso de evaporacin en la planta de agua de cola se realiza a baja
temperatura (mximo 65C) y se tiene un tiempo menor de residencia de
producto (menor a 15 minutos). Los vapores resultados del secado pueden ser
utilizados y as ahorrar vapor.
Sistema de control
Sistema de recuperacin de solidos
CAPACIDAD DE PRODUCCION DE PLANTA
La capacidad de produccin de harina de pescado es de 150 TN/h
INDICES DE RENDIMIENTO Y BALANCE DE MATERIA PRIMA
Se muestra en cuadro de balance de masa, elaborado en base a la pesca promedio de
las especies peruanas y considera sistemas de recuperacin de slidos. En toda
industria es imposible que se repitan las mismas condiciones constantemente debido a
variaciones en la materia prima, en la maquinaria por imprevisto. En el caso del pescado,
influye su tamao y contenido de grasa, la poca del ao que se pesc, el tiempo que
permaneci almacenado en las pozas, en las bodegas de las embarcaciones, lo que
hace que los rendimientos sean variables
Se desean obtener rendimiento tericos aproximados
Tonelada de materia prima utilizada/tonelada de harina producida = 4.01
Rendimiento de Harina = 24.9%
Rendimiento de Aceite = 6.3%
Consumo de petrleo por tonelada de aceite =35
Gal/Ton
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En el Per se tiene como producto de 46 a 58 galones, en chile es de 35 a 38 gal debido
al aprovechamiento de los condesados, la recuperacin de solidos del proceso, as como
la eliminacin de prdidas en los sistemas de vapor.
Se adjunta el cuadro N2.1 el balance de masa
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Cuadro N2.1 Balance de Masa en todas las lneas del proceso.
S= solidos G: Grasas L: lquidos T: Total
N= 4.01 TMP/THP TMP: Tonelada de materia prima THP: Tonelada de harina de pescado
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CAPITULO N3 SELECCIN DE EQUIPOS POR ZONA DE PROCESO
La determinacin de los equipos a utilizar en una planta de harina de pescado est
en funcin a criterios tcnicos y econmicos. De este modo se detalla a continuacin
el tipo, el nmero y las caractersticas generales de los mismos, considerando que el
producto a obtener es harina prime de buena calidad.
ZONA DE DESCARGA
Se tendrn cuatro lneas de descarga de 200 TM/h cada una. Esta capacidad de
descarga est en funcin de la capacidad de la bomba adsorbente. Se indican a
continuacin los equipos que conforman esta zona
DESAGUADOR ESTATICO
Fabricacin Nacional Capacidad de descarga de 200 Tm/h, tipo caracol y de 2
500 mm de longitud por 1 800 mm de ancho y por 1 600mm de altura.
DESAGUADOR VIBRATORIO
Se utilizara un desaguador vibratorio de fabricacin nacional de 200 TM/h de
capacidad y de 3 000mm de longitud y 1 800 mm de ancho, montado sobre 08
resortes de acero al carbono, con mecanismo vibratorio y volantes con
contrapesos
ELEVADOR DE RASTRAS
Se utilizara para el transporte desde los desaguadores a la tolva de pescado un
elevador de rastras por lnea con capacidad de descarga de 200 TM/h de 1 800
mm de ancho por 14 900mm de longitud entre rejas. Este elevador complementa
el desaguado principalmente por el tiempo de escurrimiento que se da en l.
TOLVA DE PESAJE
Se requiere de una tolva de pesaje de 250 TM/h, totalmente automtica, con
sistema de pesaje electrnica, tolva pulmn para 1500 Kg tolva de pesaje de
1250 Kg con celdas de carga de 500 Kg de capacidad cada uno (4 en total), y
accionamiento neumtico.
TRANSPORTADORA DE BANDA
Se requieren trasportadoras de banda de PVC de 1 000 mm de ancho y 30
metros de longitud que permitan la descarga del pescado en las pozas de
almacenamiento. La capacidad de estos trasportadores es de 200 TM/h.
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POZAS DE ALMACENAMIENTO DE PESCADO
Dentro del sistema de descarga se incluyen las pozas de almacenamiento de
pescado, que sern descritas a continuacin.
Estas pozas sern de concentro armado, de 250 m3 de capacidad cada una. Se
requieren de 8 pozas.
Sern del tipo inclinado y sus dimensiones serian:
Largo 10 m
Ancho 8 m
Alto 5 m
Se recomienda que se considere a futuro la utilizacin de hielo en escamas lo
cual permitir la conversacin del pescado a temperaturas no mayores a 4C,
con lo cual se evitara su deterioro. Asimismo se recomienda aislar las pozas de
pescado.
ZONAS DE COCINAS
COCINAS
Se seleccionan cocinas indirectas a vapor, en los cuales al evitarse el contacto
entre el producto y el vapor (como se da en cocinador directo y el mixto) se evita
el incremento de la humedad y al aumentar el tiempo de cocimiento se permite
una coccin homognea.
El cocinador seleccionado es un COCEDOR MODELO MCV 50ST de
Maestranza Iquique, cuyas especificaciones tcnicas se detallan a continuacin.
Se necesitaran tres cocinas para la carga de 150 TN/h
Caractersticas Generales
Capacidad : 50 TM/hora
Consumo de vapor : 8 500 Kg de vapor/hora a
6 bar
Peso Total : 25,4 TM
Potencia del motovariador elctrico : 18,5 Kw
En el cuadro N3.1 se muestra la descripcin tcnica, y se pedirn tres
unidades.
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DRENADOR O PRESTAINER
Ubicado a la salida de las cocinas, el drenador a utilizar ser de tambor rotatorio
con capacidad de proceso de 50 TM/H de doble rotor. Deber contar con una
tolva de alimentacin que le permita distribuir la carga que reciba a cada rotor.
Otras caractersticas generales:
Motorreductores : De 6.6Hp a 53RPM ( 3 en total)
Sistema de Transmisin : Reductores y cadenas de
transmisin
ZONAS DE PRENSA
PRENSA
Se ha determinado la utilizacin de una prensa de doble tornillo de 50 TM/H de
capacidad. Para la produccin de 150 TM/H se ubicara otras dos prensas ms
de 50 TM/H similar a la anterior.
Los datos tcnicos generales de este equipo se indican a continuacin:
Capacidad 50 TM/H
Potencia de motor 132KW
Peso 34 5000 Toneladas
En el cuadro N3.1 se muestra la descripcin tcnica, y se pedirn tres unidades.
En este caso se optara por prensas de fabricacin nacional.
MOLINO DE MARTILLO
A la salida de prensas se ubicara un molino de martillo de fabricacin nacional,
para una lnea de 50 TM/H. Se utilizaran otras 2 ms, en total para la capacidad
de la planta a 150TM/H. A continuacin se muestran algunos datos tcnicos
generales:
Capacidad Para cada lnea de 50 TM/H
Ancho til del rodete 800 mm
Altura mxima 1500 mm
Peso aproximado 1800 kg
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ZONA DE SECADORES
SECADORES
El tipo de secador a seleccionar normalmente determina el tipo de harina a
producir y es el punto ms importante del proceso de produccin de harina de
pescado. Los secadores a seleccionar deben cubrir en promedio una capacidad
de evaporacin de agua de 38 100 kg/h para una planta de 150 TM/H.
Se ha determinado la utilizacin de secadores indirectos a vapor dadas sus
ventajas frente a los secadores de fuego directo, pudindose destacar:
Se evita el dao trmico del producto al operar en rgimen de baja
temperatura.
Baja velocidad del fluido, lo que evita el arrastre de partculas a la atmosfera.
El vapor de estos secadores puede ser utilizado en las plantas de aguas de
cola.
Se evita la contaminacin de la harina con cenizas como se produca con el
secado directo.
Dadas sus ventajas econmicas y en concordancia se han seleccionado 7
secadoras del tipo Rotadisc. A continuacin se indicaran algunas caractersticas
generales de estos equipos:
a) Secador Rotadisc:
Tipo Secador Rotadisc
Cantidad Siete
Superficie total de calefaccin 532 m2 (c/u)
Capacidad de evaporacin 4500 a 5500 kg agua evaporada /hora
(apr ox. 18-20 TM/H)
Potencia de motor elctrico 132 KW
Peso aproximado 90 TN
Presin de trabajo 4.5 bar
La descripcin tcnica de ambos secadores se muestra en el Cuadro N3.1
SECADOR ENFRIADOR
El secador enfriador se ubica como equipo complementario para lograr un mayor
secado de la harina y su enfriamiento, lo que permitir su almacenamiento.
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Se utilizaran tres equipos enfriadores. Para obtener estos equipos se adaptaran
los secadores de fuego directo, colocndoles en la zona de ingreso un
intercambiador de calor, con el cual se obtendr aire caliente para el secado.
ZONA DE EVAPORACION
PLANTA DE EVAPORADORA
Se optara por equipos de tecnologa moderna frente a los de tecnologa
convencional. La planta de agua de cola seleccionada es de tipo de pelcula
descendente que frente a la circulacin natural tiene las siguientes ventajas:
Baja temperatura de operacin (mxima de 65 C)
Tiempo de residencia menor a 15 minutos
Permite utilizar los vapores del secador en el proceso de evaporacin
Al contar con control automtico se logra un eficiente control del proceso.
La capacidad de evaporacin requerida para la planta de 50 TM/H es de 21 800
kg de agua evaporada por hora, lo cual se triplica a 150 TM/H (esto en funcin
al balance de materia que sirve de base a este estudio).
La planta evaporadora a considerar es la HIFS3-26R de MAESTRANZA
IQUIQUE, de tres efectos y que es capaz de evaporar 26 000 kg de agua/hora,
aproximadamente para 50 TM/H de materia prima. Para nuestro requerimiento
se optara por otras dos planta adicional de similares caractersticas (es
importante anotar que de acuerdo a datos proporcionados por MISA, el balance
de materia de la pesca peruana para las distintas especies y temporadas vara
entre 17 960 a 25 380 kg de agua por hora en plantas de 50 TM/H, lo que se ha
tomado en cuenta para la seleccin)
Se utilizara para el proceso el vapor proveniente de los secadores de vapor
indirecto seleccionados anteriormente que servirn de medio de calefaccin,
para luego alimentar sucesivamente los otros efectos .Las caractersticas
generales de esta planta se indican a continuacin:
Tipo Planta evaporadora HIFS 3-26R
Cantidad 3
Capacidad de evaporacin 26 000 kg de agua evaporada/h (aprox. 50
TM/H)
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Consumo de vapor 0 kg/h si opera con gases de secador
9000 kg/h si opera con aguas de calderas.
Incluye: Bomba centrifuga para alimentacin de agua de cola, extraccin y
recirculacin de concentrado y extraccin de condensador, bomba de vaco y
otros elementos de control y de operacin.
Mayor descripcin tcnica se indica en el Cuadro N 3.1
ZONA DE SEPARADORES Y CENTRIFUGAS
SEPARADORAS Y DECANTADORAS
Las decantadoras requerirn procesar 83 910 kg/h de licor de prensa segn el
balance de materia para la planta de 150 TM/H
Se seleccionarn separadoras del tipo Alfa Laval para separacin continua.
Considerndose su costo se podr optar por las siguientes alternativas:
3 Separadoras modelo NX 418 con capacidad de 15 a 25 m3/h de lquido de
prensa.
3 Separadoras modelo NX 934 con capacidad de 40 000 litros por hora de
lquido de prensa.
Para los efectos del presupuesto del proyecto se incluye la primera opcin.
CENTRIFUGAS
En este caso se procesaran 73 140 kg/h de licor de separadoras, acuerdo al
balance de materia de la planta de 150 TM/H
De igual modo se seleccionaran centrifugas Alfa Laval y siguindose criterios
similares al caso anterior se podrn optar por las siguientes alternativas:
6 Centrifugas modelo AFPX513XGD 14/74 de 12 000 a 18 000 litros por hora
de licor de la prensa
6 Centrifuga modelo AFPX 517 de 30 000 litros por hora de lquido de prensa
Para los efectos del presupuesto del proyecto se considera la primera opcin.
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ZONA DE MOLIENDA Y ENSAQUE
MOLINO SECO
La capacidad de molienda de un molino est determinada por las condiciones de
ingreso de la harina (humedad, grasa y temperatura).
Estos molinos ubicados luego del secador enfriador deben ser capaces de
procesar en conjunto 37 500 kg/h de harina. Las capacidades de los molinos de
martillo oscilan en el mercado entre 10 y 20 TM/H. Se consideran 3 molinos de
10 TM/H uno de ellos con asistencia de aire y otro de fabricacin nacional
pensando en la demanda futura, para luego aadirse uno.
Sus caractersticas generales son:
Cantidad 4
Tipo Martillos
Peso aprox. 2000 kg
Capacidad 10 TM/harina por hora
Motor 100 HP
Peso Aprox. 2 000 Kg
Altura max. 1 500 mm
Mayor descripcin tcnica se muestra en el Cuadro N3.1
DOSIFICADOR DE ANTIOXIDANTE
El dosificador ser de fabricacin nacional con tolva de recepcin de 2,0 m x 1,80
m x 1,80 m de altura, con dosificador en la parte inferior de la tolva y control de nivel
alto y bajo. Se considerara un dosificador para la planta en general.
Datos generales
Capacidad Para lnea de 150 TM/H
Capacidad Motorreductor --------
Elctrico 6.6 HP
Bomba 1.2 HP
TRANSPORTADOR DE TABLILLAS
Se ha seleccionado un equipo de fabricacin nacional, Tipo Redler para secar
harina con transmisin de piones y cadenas con capacidad de 8 sacos por minuto.
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Caractersticas generales:
Capacidad : 8 sacos/minuto
Motorreductor de 3.6 HP a 96 RPM
Banda transportadora de tablillas de madera montadas sobre dos cadenas
transportadoras de 4 de paso.
BALANCE DE PESAJE AUTOMATICA
Se requiere una balanza automtica completa en ensaque con capacidad para 20
TM/H de harina en sacos de 50 kg.
Debe incluir tolva de recepcin, tolva con mecanismo automtico de pesaje, tablero
elctrico y compactador vibroactivo de bolsa abierta.
Caractersticas generales
Motorreductor de 3.6 HP a 96 RPM
Mecanismo de alimentacin del tipo tornillo
SISTEMAS DE RECUPERADORES SOLIDOS
Tomamos en consideracin los datos de una planta de 50 TM/H, se recomiendan
dos sistemas:
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA DE BOMBEO
Este sistema busca incrementar la eficiencia en la produccin de harina de
pescado mediante la recuperacin de las partculas de carne adheridas a las
escamas lo que permitira lograr harina adicional hasta un 3.8 %
De acuerdo a lo conversado con el propietario, este sistema se desea
implementar a futuro , existiendo en el mercado mltiples sistemas de
fabricacin nacional o importados, como por ejemplo del tipo esttico como las
mallas curvadas o las mallas de tres planos o del tipo dinmico como el tambor
rotatorio o el filtro de malla.
SISTEMA DE RECUPERACION DE SANGUAZA
De manera similar al sistema anterior existen solidos de menor tamao
contenidos en la sanguaza, los cuales pueden ser recuperados, por este sistema
y reinsertarlos al proceso. Para esto se utilizan equipos de filtrado o separacin,
recuperndose solidos que regresan al proceso en las tolvas de cocinadores,
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mientras que la sanguaza clarificada, previamente almacenada, es coagulada en
intercambiadores de calor para luego ser enviada a los separadores. De modo
similar al sistema anterior su implementacin se realizara a futuro.
OTROS EQUIPOS
TRANSPORTADORES
En la interconexin de los equipos principales de la planta existen distintos
equipos transportadores que en parte han sido mencionados en el presente
estudio. De este modo en general cabria establecer una relacin de los equipos
transportadores con el fin de definir ciertos parmetros bsicos del diseo, lo
cual se hace en el Cuadro N3.2. En general, se recurrirn a elevadores de
rastras, elevadores de cangilones y principalmente a transportadores
helicoidales o tornillos transportadores, de fabricacin nacional.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO
Los tanques a incluirse en esta planta deben ser diseados y fabricados segn
normas API 650 y 620, adicionalmente debern ser sometidos a prueba
hidrosttica y al ensayo de tintes penetrantes, as como incluir los accesorios
normales para su mantenimiento y servicio. Entre ellos tenemos:
Tubera de ventilacin
Regla y nivel para el lquido a almacenar
Escalera y baranda
Entrada de hombre
Boquilla para recepcin y despacho
Los tanques a utilizar se indican en el Cuadro N 3.3
BOMBAS
Para el transporte de fluidos a los diferentes equipos y sectores de la planta, se
han definid las bombas mostradas en el Cuadro N3.4
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ZONA DE CALDEROS
CALDEROS
La seleccin de los calderos a utilizar esta en funcin de los consumos de vapor
que se requerirn para la planta. EL promedio de produccin es de 75 900 kg/h
(a este valor tenemos que aadir los consumos por perdidas y por sobrecargas
en el sistema). En el mercado existen distintos tipos de calderos de distintas
marcas y capacidades as como diversos rangos de eficiencia.
Nuestra seleccin de acuerdo a la evaluacin de los consumos de vapor que se
indican ms adelante, nos lleva a la utilizacin de 7 calderos de 800 BHP o 6
calderos de 15 000 kg/h de produccin de vapor (en este estudio se incluir la
comparacin entre estas opciones. Tomaremos el resultado de los sistemas de
recuperacin de condensado y el estado de la instalacin de vapor entre otros
aspectos.
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CUADRO N 3.1
DESCRIPCION DE EQUIPOS PRINCIPALES DE PRIMERA Y SEGUNDA ETAPA
ITEM CANTIDAD
2 Etapa DESCRIPCION
1.0 3 Cocedor MISA MCV 50 ST construido en acero al carbono
alimentado con vapor de caldera hasta 6 bar con descanso central y
junta rotativa con grafico para alimentacin de vapor y extraccin
de condensados.
Aislado con 100 mm de lana mineral y recubierto con acero
inoxidable. Incluye sistema motriz mediante in motovariador de 18
kW.
2.0 3 Prensa MISA MP 50 ST o de fabricacin nacional para lnea de 50 TM
por hora, construida con robusto chasis de acero estructural, cribas
de acero inoxidable y doble tornillo cilndrico con helicoides de paso
variable.
Con accesorios para facilidades de limpieza profunda y expedita de
modo de conservar la higiene y capacidad de prensado. Incluye
sistema motriz electrohidrulico de velocidad variable.
3.0 7 Secador a vapor rotativo TSD 768 MISA, con superficie calefactora
de 628 m2, constituida por tubos segn norma ISO R65 de 76 mm
de dimetro exterior con pared de 3mm de espesor, adems lleva
incorporado una camisa exterior que adiciona 140 m2 de calefaccin
en el manto.
La superficie total de calefaccin de 768 m2, trabajando a una
presin de 4,5 kg/cm2, permite obtener una capacidad de secado de
4500 kg/h de agua, alimentado con torta de 45% de humedad ms
adicin de concentrado correspondiente con un porcentaje de
solidos de 50%.
En la pre cmara antes del haz de tubos posee paletas
calefaccionadas para facilitar el funcionamiento del secador en la
zona de tubos.
Si8stema motriz consta de (01) reductor RADICON y (01) motor de
100HP que adiciona el sistema de transmisin de cadenas de 4
de paso.
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SIGUE CUADRO N 3.1
DESCRIPCION DE EQUIPOS PRINCIPALES DE PRIMERA Y SEGUNDA ETAPA
ITEM CANTIDAD
2 Etapa DESCRIPCION
4.0 3 Planta de Agua de Cola MISA HIFS-3-26 con capacidad de 26000
kg de agua evaporada por hora, preparada para ser
calefaccionado con vapores de secadores que tengan un X value
mayor que 5.
Incluye bombas para su operacin interna, ductos de
interconexin y tablero completo con indicadores digitales de
las principales.
5.0 3 Sistemas de interconexin entre secadores y Planta de Agua de
Cola, con sistema Lavador de Gases.
Fabricado en Acero Inox. 304 L.
6.0 6 Secadores Rotadisc MISA MSV 530 ST para 18 20 Ton/hr con
capacidad de evaporacin de 4500 a 5000 kg/hr.
Operacin contina con vapor vivo a 6 bar de caldera Carcaza
construida con acero al carbono de 8 mm de espesor.
Para la inspeccin cuenta con manhold para acceso al rotor e
interior de la cmara de harina.
Incluye sistema motriz, vlvulas, trampas, filtros y miras
necesarias para la alimentacin de vapor y extraccin de
condensados.
Sistema motriz compuesto por motor compuesto por motor
elctrico de 132 kW
Acoplamiento hidrulico para transmisin, caja reductora con
sistema de enfriamiento del aceite por aire.
7.0 3 Molino seco tipo ENERCOM, para la molienda de harina de
pescado con martillos mviles. Para operacin con harinas de
humedad inferior al 9%, grass inferior al 8% temperatura menor
a 35C, con capacidad de 10 toneladas por hora y malla de 6mm
de perforacin y transparencia sobre 42%
Con doble tornillo de alimentacin variable. Motorreductor de
2HP y 50 rpm. Incluye trampa magntica para metales.
Ademas motor de 125 HP con sistema de asistencia.
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Cuadro 3.2 Requerimientos para gusanos
ITEM DESCRIPCION UND
FABRIC
DIAMETRO
(Pulg)
LONGITUD
(mm)
MOTOR
HP
1.0 SISTEMA DE ALMACENAMIENTO EN POZAS
1.1 Gusano colector de pozas a elevador de
rastras
2 N 20 16,000 18,00
2.0 ZONA DE COCINAS
2.1 Gusano transportador a cocinador 1 N 18 4,000 6,60
3.0 ZONA DE PRENSA
3.1 Gusano colector de prensa y de molino
hmedo (acero inox)
1 N 20 6,000 6,60
3.2 Gusano elevador a lnea de secadores
(acero inox)
1 N 20 7,000 6,60
3.3 Gusano de empalme a secadores (acero
inox)
1 N 20 5,000 6,60
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4.0 ZONA DE TRATAMIENTO DE LIQUIDOS
4.1 Gusano colector de centrifugas y
separadoras
1 N 16 12,000 12,00
5.0 ZONA DE SECADO
5.1 Gusano distribuidor a Secadores rotatubos 1 N 16 11,000 12,00
5.2 Gusano distribuidor a secadores rotadisc 1 N 16 18,000 18,00
5.3 Gusano dosificador a secador rotatubos 3 N 16 3,000 3,60
5.4 Gusano de salida de secadores rotadisc 1 N 16 9,500 12,00
5.5 Gusano de retorno de secadores rotadisc 1 N 16 14,000 18,00
5.6 Gusano colector de secadores rotatubos 1 N 16 15,000 18,00
5.7 Gusano a secador enfriador 1 N 16 10,800 12,00
5.8 Gusano elevador a secador enfriador 1 N 16 10,800 12,00
5.9 Gusano distribuidor a secador enfriador 2 N 16 6,000 6,60
5.10 Gusano colector de secador enfriador 2 N 16 13,000 18,00
5.11 Gusano dosificador a secador rotadisc 2 N 16 4,000 6,60
5.12 Gusano de conexin de secadores
1 N 16 10,000 12,00
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6.0 ZONA DE MOLIENDA
6.1 Gusano elevador a lnea de molinos 1 N 16 8,000 9,00
6.2 Gusano distribuidor a molino 1 N 16 6,000 6,60
6.3 Gusano colector de molino 1 N 16 8,000 9,00
7.0 ZONA DE ENSAQUE
7.1 Gusano elevador a dosificador de A. O 1 N 16 6,000 6,60
7.2 Gusano a elevador de tolva de ensaque 1 N 16 12,000 12,00
7.3 Gusano colector de lnea de D. A. O 1 N 16 8,000 9,00
7.4 Gusano distribuidor a Silos 1 N 16 6,000 6,60
7.5 Gusano de salida de Silos 1 N 16 13,000 18,000
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CUADRO N 3.3
TANQUES
ITEM CANT DESCRIPCION CAPACIDAD
(m3)
ZONA DE ALMACENAMIENTO DE PETROLEO
1 1 Tanque de almacenamiento R-500 650.00
2 1 Tanque de almacenamiento D-2 120.00
3 1 Tanque de almacenamiento R-500 (zona calderas) 18.00
4 1 Tanque de almacenamiento D-2 (zona g. electrgeno) 9.00
ZONA DE EVAPORACION
5 1 Tanque de agua de cola 150.00
6 1 Tanque de acido ntrico (inox 316 L) 20.00
7 1 Tanque soda al 7% (inox 304) 20.00
8 1 Tanque de concentrado 50.00
9 2 Tanque de destilado sucio 20.00
ZONA DE GENERACION DE VAPOR
10 1 Tanque de condensado 50.00
11 1 Tanque de agua blanda 50.00
ZONA DE SEPARACION DE ACEITE
12 1 Tanque licor de prensa 15.00
13 1 Tanque licor de separadora 15.00
14 2 Tanque de aceite de almacenamiento principal 650.00
SISTEMA DE LIMPIEZA DE SEPARADORAS Y
CENTRIFUGAS
15 1 Tanque de agua caliente 15.00
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE SANGUAZA
16 1 Tanque de almacenamiento de sanguaza 40.00
SISTEMA DE AGUA DULCE
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19 1 Tanque de agua dulce 300.00
TANQUES DE TRASEGADO
20 2 Tanque de trasegado de licor de prensa 1.00
21 2 Tanque de trasegado de licor de separadoras 1.00
22 1 Tanque de trasegado de aceite 1.00
23 1 Tanque de trasegado de acido ntrico 1.00
24 1 Tanque de trasegado de petrleo 1.00
NOTAS: (*) Se suministra con planta evaporadora
(**) Ubicado en zona de pozas de almacenamiento de pescado (Tanque
cuadrado)
CUADRO N 3.4 BOMBAS
ITEM DESCRIPCION CANT
1ET
FA
B
FLUIDO MARCA
1.0 SISTEMA DE DESCARGA DE PESCADO
1.1 Bomba absorvente de pescado 1 N Pescado-Agua de mar Hidrostal
1.2 Bomba de vacio 1 N Agua de mar Hidrostal
1.3 Bomba de agua salada 1 N Agua de mar Hidrostal
2.0 ZONA DE TRATAMIENTO DE LIQUIDOS
2.1 Bomba alim. a tanque licor de prensa 2 N Licor de prensa Hidrostal
2.2 Bomba alim. a tanque licor 2 N Licor de separadoras Hidrostal
2.3 Bomba alim. intercamb de licor de sep 2 N Licor de separadoras Hidrostal
2.4 Bomba alim. inter. Licor de prensa 2 N Licor de prensa Hidrostal
2.5 Bomba alim. a tanque de aceite 2 N Aceite de pescado Hidrostal
2.6 Bomba transferen. aceite a camiones 2 N Aceite de pescado Hidrostal
2.7 Bomba hacia tanque de agua de cola 2 N Agua de cola Hidrostal
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3.0 ZONA DE EVAPORADOR
3.1 Bomba de agua de mar 3 N Agua de mar Hidrostal
3.2 Bomba desde tanque de concent a sec 3 N Concentrado Hidrostal
3.3 Bomba a intercamb para concentrado 3 N Concentrado Hidrostal
3.4 Bomba de tanque de agua de cola PAC 3 N Agua de cola Hidrostal
3.5 Bomba de tanque a concentrado 3 N Concentrado Hidrostal
4.0 ZONA ALMACENAM. ACIDO Y SODA
4.1 Bomba para trasegar acido ntrico 1 N Acido Nitrico Hidrostal
4.2 Bomba para trasegar soda caustica 1 N Soda caustica Hidrostal
5.0 ZONA DE ALMACENAM. DE PETROLEO
5.1 Bomba para trasegar R-500 1 N R-500 Viking
5.2 Bomba alim tanque diario R-500 1 N R-500 Viking
5.3 Bomba para trasegar D-2 1 N D-2 Hidrostal
5.4 Bomba alim D-2 a tanque diario en
zona de generac de potencia
2 N D-2 Hidrostal
5.5 Bomba alim de D-2 a chata 2 N D-2 Hidrostal
6.0 SISTEMA DE AGUA DULCE
6.1 Bomba de pozo 4 N Agua dulce Hidrostal
6.2 Bomba de agua a chata 2 N Agua dulce Hidrostal
6.3 Bomba de agua para servicios 2 N Agua dulce Hidrostal
6.4 Bomba desde tanque de agua a
ablandadores
2 N Agua dulce Hidrostal
6.5 Bomba desde tanque de agua blanda a
tanque de condensado
1 N Agua blanda Hidrostal
6.6 Bomba de tanque de cond a calderas 2 N Condensado Hidrostal
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CAPITULO 4 REQUERIMIENTOS DE SERVICIO DE L PLANTA
REQUERIMIENTO DE SERVICIOS DE LA PLANTA
A continuacin se detallan los servicios bsicos que requerir la planta de harina de
pescado, tanto en su primera como es su segunda etapa.
ENERGIA ELCTRICA
La potencia instalada requerida ser del orden de 1540kW y su mxima demanda de
1300kW para la primera etapa y de 3000kW y 2500kW de potencia instalada y
mxima demanda en la segunda. La subestacin elctrica con suministro del
concesionario de distribucin en media tensin en 10kW o por medio de grupos
electrgenos propios. El dimensionamiento de la subestacin estar determinado por
los transformadores a utilizar en la primera y en la segunda etapa.
VAPOR
Los requerimientos de vapor en la primera etapa son del orden de 29700 Kg/h como
mximo y de 53400 Kg/h, para la planta de 100TON/h. Estos pueden reducirse en la
medida que el equipo secador-enfriador solo trabaje como enfriador de acuerdo a la
efectividad en el secado de los equipos principales mayores detalles relacionados a
este punto se indican en el captulo 5.2 de la ingeniera del proyecto.
AGUA DULCE
El sistema de agua dulce debe contemplar el abastecimiento de:
Agua de calderas (previo proceso de ablandamiento)
Red de agua de centrifugas
circuitos de limpieza de maquinarias y equipos
Agua para comedor y servicios higinicos
De acuerdo a la capacidad de produccin y a las caractersticas de los equipos
seleccionados, se ha determinado los requerimientos de agua mostrados en el
cuadro N 4.1, cabe destacar que estos consumos se han comparado con consumos
reales de distintas plantas pesqueras, tanto peruanos como chilenos.
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AGUA SALADA
En estos consumos se han considerado la red del sistema contra incendios red de
limpieza general, servicios higinicos del personal y el condensador baromtrico
para la planta de agua de cola.
En el cuadro N 4.1 se muestran los consumos estimados de agua salada
AIRE COMPRIMIDO
El aire comprimido en la planta se utilizara principalmente en:
Sistema de limpieza
Accionamiento de vlvulas electroneumaticas en la planta de agua de cola
Y otros actuadores
Otras necesidades generales :taller mecnico (herramientas neumticas ),
Zona de estanques, etc.
En el cuadro N 4.1 se muestran los consumos estimados de aire para Ambas
etapas
4.6 COMBUSTIBLE
A nivel industrial los combustibles ms utilizados son el Diesel 2 y el residual 6.
ltimamente existe una mayor tendencia a la utilizacin de residuales Pesados
(caso por ejemplo del residual 6 al residual 500), los cuales cuentan con mayores
poderes calorficos por unidad de volumen y tienen un menor costo. Sin embargo,
el cuidado en el mantenimiento de los equipos que los utilizan debe ser mayor, lo
cual no presenta problema en la medida que se establezcan programas de
mantenimiento preventivo adecuados.
El mayor consumo de petrleo se da en las calderas y la recomendacin es que se
utilice residual 500 en ellas, siendo su abastecimiento factible debido a la cercana
con la planta de PETROPERU. Se desea que el mayor consumo promedio en la
planta sea del orden de 35 galones por tonelada de harina.
-
El petrleo diesel 2, se utilizara en los motores de los grupos electrgenos en el
motor que acciona la bomba absorbente. En este ltimo caso el consumo es del
orden de 5 gal/hora aproximadamente.
Es importante anotar que los consumos de combustible en el Per oscilan entre 46-
58 galones por tonelada de harina de pescado producido, mientras que en la
industria chilena es del orden de 35 a 38 galones por tonelada de harina. Esta
situacin de la industria pesquera peruana puede ser corregida con el ahorro de 20
a 30% en el consumo de combustible en la medida que
Se optimice la operacin de las calderas de vapor.
Se instale el aislamiento de la red de vapor y equipos que trabajaron
A alta temperatura
La utilizacin de aceite de pescado como combustible
Capacitacin del personal tcnico y operario en la optimizacin
Del uso de la energa.
Adecuado diseo de las redes de vapor y condensado, etc.
Estos criterios que debern ser contemplados y analizados para la planta permitirn
el ahorro el ahorro de combustible
4.7 SISTEMA CIP (SODA/ACIDO)
El sistema de limpieza CIP de la planta se aplicara principalmente a la planta
evaporadora, debido que el producto de la evaporacin del agua produce una
acumulacin progresiva de material solido contenido en el agua de cola. Esta
acumulacin va deteriorando el intercambio de calor entre el vapor en el lado externo
y el agua de cola en el interior, lo que ocasiona una disminucin en la capacidad de
evaporacin. Los evaporadores debern contar con elementos de monitoreo de la
capacidad de evaporacin, para que segn las condiciones de operacin, el
operador decida el momento de realizar la limpieza, sea con el destilado, destilado
y soda caustica, y cido ntrico.
Los periodos de limpieza a establecer se determinaran segn las expectativas del
proceso y las condiciones de operacin.
-
Segn la experiencia en chile, en operacin continua la limpieza se hace cada 24 a
48 horas y la duracin de la limpieza vara entre 45 y 150 minutos, segn la opcin
del operador.
El consumo de soda y acido es bajo, dado su recirculacin y decantacin en tanques
especialmente diseados. El agua destilada se eliminara cada vez que se utilice.
El aprovisionamiento de soda se da en el mercado en estado lquido con 50% de
concentracin o tambin en forma de escamas o granulada con 98% de
concentracin. Desde lima podr abastecerse a la planta de a sus requerimientos.
4.8 DESAGUE
La planta debe contar con un sistema de drenaje que permita la eliminacin del
condensado sucio no utilizable, agua de limpieza, agua para servicios higinicos,
destilado de limpieza, destilado de limpieza de la planta evaporadora as como los
residuos de la produccin no utilizable (por ejemplo lodos del sistema de
recuperacin, etc)
El drenaje debe dirigirse al colector principal, cuya salida se verter al mar. Dada las
reglamentaciones existentes sobre las emisiones de contaminantes, deber
contemplarse el uso de pozas de oxidacin para asi evitar una mayor contaminacin
y no ir en contra de las normas sanitarias y ambientales de la zona.
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CUADRO N 4.1
REQUERIMIENTOS DE SERVICIOS BASICOS
PLANTA DE HARINA DE PESCADO DE 150 TM/h
REQUERIMIENTOS DE AGUA DULCE Etapa
M3/HR
REPOSICION DE VAPOR
(20% DE FUGAS Y 10% AGUA DE
LIMPIEZA)
75
CIRCUITO CIP 1.2
CONSUMO DE PERSONAL 5.7
CONSUMO TOTAL 81.9
REQUERIMIENTOS DE AGUA SALADA
KG/HR
LIMPIEZA GENERAL Y RED CONTRA INCENDIOS 45000.00
CONDENSADOR BAROMETRICO P.A.C 1800000.00
SERVICIOS HIGIENICOS DEL PERSONAL 7800.00
CONSUMO TOTAL 1852800.00
REQUERIMIENTOS DE AIRE COMPRIMIDO Etapa
M3/HR
REPOSICION DE AGUA DE COLA Y OTROS
ACTUADORES
(VALVULAS ELECTRONEUMATICAS Y DE CONTROL)
300.00
TALLER MECANICO BASICO Y OTROS SERVICIOS 44.1
TOLVA DE DESCARGA 36.00
ZONA DE ENSAQUE 36.00
TOTAL PARCIAL 452.1
-
RESERVA(20% DEL TOTAL aproximadamente) 90.42
CONSUMO TOTAL 543
NOTA GENERAL:
Los consumos mostrados son tomados de informacin proveniente de empresas pesqueras
peruanas y chilenas, asi como informacin tcnica de equipos relacionados con esta industria
CAPITULO 5 INGENIERIA DEL PROYECTO
ARQUITECTURA Y DISPOCION DE LOS EQUIPOS DE LA PLANTA
La disposicin de planta determinad ha considerado los siguientes criterios:
Disponer de reas libres para maniobras y libre trnsito.
Facilitar el mantenimiento peridico de los equipos, contndose con
reas libres para su ejecucin.
Aprovechamiento de las reas disponibles del terreno.
Buscar la cercana de los equipos que consumen vapor a la zona
hmeda (donde hay tratamiento de lquidos), ubicndolos alejados de
la zona seca y de la zona de manipulacin del producto final.
Disponer de reas que faciliten el montaje y ubicacin de los nuevo
equipos en el momento de la ampliacin.
Reduccin de los transportes internos del producto.
Cercana de los grupos electrgenos a la subestacin.
Cercana de la planta de agua de cola a los secadores con el fin de
favorecer la utilizacin de los vahos de los secadores en ella.
Determinacin de zonas de tanques de almacenamiento de libre acceso
para su abastecimiento o despacho.
Contar con una zona de recepcin prxima al mar y cercana a las lneas
de desage principal.
-
Ubicar las zonas de laboratorios y oficinas en un rea en la cual las
emisiones fruto del almacenamiento y del proceso productivo tienen un
reducido acceso por accin de las brisas del mar.
La planta de harina de pescado contara con un cerco perimetral construido de material
noble y con casetas de vigilancia tanto en las puertas de acceso como en zonas
intermedias del permetro.
Se contemplan los siguientes ambientes en las reas construidas:
Taller elctrico
Taller mecnico
Almacn general
Sub estacin
Sala de grupos electrgenos
Sala de calderos
Laboratorio servicios higinicos
Comedores
Cocina
Administracin (que incluye oficinas de gerencia y recepcin, entre otras )
Oficina de Baha
Zona de compresores de aire.
Tanto la zona de calderos como la de grupo electrgenos tendrn paredes laterales de
material noble y techo de material similar al eternit, soportado por tijeras de estructura
metlica. Dispondrn de un rea de acceso amplia en uno de los frentes que permita el
montaje y posterior mantenimiento. Contaran con acceso para ventilacin que favorezca
la operacin de los equipos. La sub estacin tendr paredes y techos de material noble
y adecuada ventilacin.
-
Se dispondr de otras reas construidas donde se ubicaran los servicios higinicos, el
taller mecnico y elctrico, el almacn las oficinas administrativas, comedor, laboratorios
y oficinas. Estas reas sern construidas de material noble tanto en paredes como en el
piso, indicndose su ubicacin en la disposicin de la planta.
En el plano N2 se presenta el layout de la Planta de Harina de Pescado para 150 TM/h
DIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA DE VAPOR
GENERALIDADES
El proyecto de sistemas de vapor en una planta, debe buscar la adecuada distribucin
de la lnea principal de abastecimiento, lo que reduzca al mnimo la perdida de vapor
en ellas .As mismo, evaluar los requerimientos de vapor en el sistema, seleccionar los
equipos generadores de vapor y favorecer mediante un correcto diseo la eliminacin
del condensado que se genera.
A continuacin estos puntos son analizados y se plante la recomendacin ms
conveniente.
COMSUMO DE VAPOR
De acuerdo a lo estimado, el requerimiento de vapor puede llegar a ser del orden de
75 900 kg/h para una planta de 150 TM/h, sin considerar recuperacin para el
condensado. Sin embargo, la utilizacin del condensado proveniente del proceso de
vapor a alta presin nos permitir mediante tanques flash y revaporizadores, la
obtencin de vapor flash a baja presin y la reduccin de estos consumos de vapor
al orden de 29.700 kg/h aproximadamente (cabe indicar que estos estimados solo
contemplan los consumos nominales de los equipos por lo que debern ser
incrementados en un 15 a 20 % para considerar as las perdidas y cargas
imprevistas).
El consumo de vapor se da en grandes proporciones en los equipos principales; las
cocinas los secadores rotatubos y el secador enfriador. El vapor utilizado aqu es en
general, vapor directo de caldera a 6 bar, salvo en los secadores que se suministra
4.5 bar .El condensado obtenido puede generar vapor flash a baja presin que
cubrira parcialmente nuestras necesidades de vapor en los intercambiadores de
licor de prensa, de licor de separadores o intercambiador o coagulador de sanguaza,
-
as como en otros circuitos de calentamiento (de aceite, agua de limpieza o
petrleo).
En los cuadros N 5.1, se muestran en detalle los consumos de vapor para la planta,
tanto en su primera como segunda etapa .a continuacin se indican algunos datos
aproximados de proceso para los intercambiadores o equipos complementarios.
CUADRO N 5.1 DATOS DE PROCESO DE INTERCAMBIADORES (Planta de 150 TM/h)
a) Intercambiador de licor de prensa :
Masa de licor de prensa (*)
Temperatura de ingreso del licor de prensa
Temperatura de salida del licor de prensa
84 000 kg/h
80 C
95 C
b) Intercambiador de licor de separadoras:
Masa de licor de separadoras (*)
Temperatura de ingreso del licor de
separadoras
Temperatura de salida dl licor de separadoras
73 200 kg/h
80 C
95 C
c) Coagulador de sanguaza:
Masa de sanguaza (*)
Temperatura de ingreso de la sanguaza
Temperatura de salida de la sanguaza
5 000 kg/h
20 C
85 C
(*) Datos de flujo de masa sobre el balance de materia, debindose considerar las
variaciones de estos.
Nota: En todos los equipos complementarios, la opcin es utilizar para el proceso de
caldera a 6 bar, o hacer uso de sistemas de recuperacin de condensado, generndose
vapor flash a 2 bar con lo que se cubrira aproximadamente en un 50 % el consumo de
vapor de estos equipos, abasteciendo el resto con vapor vivo de caldera.
EVALUACION DE LAS CALDERAS A UTILIZAR
-
De acuerdo a los consumos de la primera etapa, se plantean las siguientes opciones
de calderas que cubrirn nuestras necesidades de vapor.
a) Calderas Cleaver Brooks de 800 BHP (7 en total)
b) Calderas ATA de 15 000 kg/h de vapor (6 en total)
La determinacin de las calderas ms adecuadas est en funcin de criterio de orden
econmico y tcnico, incidindose ltimamente en la eficiencia de los equipos
seleccionados.
Comparndose dichas alternativas a datos del fabricante podemos mencionar:
Las calderas ATA llegan a una eficiencia trmica del 91+-1% frente a la caldera
Cleaver Brooks cuya eficiencia mnima garantizada es de 80 %. Esto influye en
los menores consumos de petrleo de las calderas de mayor eficiencia y el
ahorro que esta conlleva en su operacin.
Un nmero mayor de calderas de mediana capacidad puede compensar mejor
la generacin de cargas sbitas imprevistas que ocasionan vapor hmedo y
condensado o que pueden exceder la capacidad de las calderas. Sin embargo,
esto puede ser previsto considerndose una mayor capacidad de produccin
de vapor.
Las caldeas ATA han llegado a abastecer el 70% del mercado brasileo incluso
con equipos de grandes capacidades, mientras que las Cleaver Brooks
actualmente son lea de mayor confiabilidad a nivel nacional, pero con equipos
de mediana capacidad.
Debe indicarse que la produccin de vapor de las dos calderas ATA de 1100
BHP, llega a 34 250 kg/h de vapor a 100 C, mientras que las tres calderas de
Cleaver Brooks de 800 BHP proporcionan 37 500 kg/h de vapor a 100 C, segn
datos de los fabricantes .esta produccin frente a los 29 700 kg/h de vapor
requeridos (usndose sistemas de recuperacin de condensados) nos da un
margen de seguridad diferente en ambos grupos de calderas.
En el cuadro N 5.3 se muestran las caractersticas adicionales de estos equipos,
quedando a juicio del propietario los criterios tcnicos expuestos y compatibilizarlos
con los criterios econmicos a fin de decidirse por alguna de las opciones.
-
ABLANDADORES
El agua a utilizar en calderas requiere un tratamiento previo en equipos ablandadores
.Segn l datos de la Asociacin Mundial de Fabricante de Calderas (AMBA) , se
recomienda que cuando trabaje con presiones de 0 350 psi , se deben mantener
como mximo 3.500 ppm de solidos disueltos totales en el agua de caldera ,
debindose regular estos valores con un adecuado rgimen de purgas. Una forma de
reducir este contenido efectuando una mezcla con agua condensada y agua
previamente tratada.
El proceso de ablandamiento busca eliminar los contenidos de calcio y magnesio, que
producen incrustaciones que finalmente van en contra de una adecuada transferencia
de calor o que pueden producir el taponamiento de los tubos, entre otros aspectos.
Para la determinacin del equipo de ablandamiento se requieren los siguientes datos
que se muestran a continuacin:
a) Composicin qumica del agua
Dureza total (mg/l CaCO3) 505
Contenido de cloruros (mg/l C-) 62
Contenido de sulfatos (mg/l SO42- ) 220
Alcalinidad total (mg/l CaCO3) 260
Contenido de solidos disueltos totales (mg/l) 731
pH 7.9
b) Flojos de agua de reposicin: 12.50 m3/h aprox.
c) Capacidad de los calderos : (2) calderas de 1100 BHP o (3) de 800 BHP
d) Nmero de horas de trabajo : 20 horas /da (promedio anual )
La informacin mostrada nos permite recomendar un sistema de ablandamiento dplex
de regeneracin automtica, cuyas caractersticas tcnicas se muestran en el cuadro
N 5.4.
DISTRIBUCION DE TUBERIAS DE VAPOR DE LA PLANTA
La adecuada distribucin y determinacin de las tuberas de vapor en la planta permiten
la reduccin de las prdidas de calor en tramos innecesarios y la conveniente
-
eliminacin del condensado que se presenta en ellas. Es crtica tambin la dilatacin
producida por accin de vapor, razn por la cual esta debe contemplarse para evitar
esfuerzos internos, que afectan la estabilidad del sistema de tuberas.
Se deben utilizar manifold principales de recepcin y distribucin de vapor; el principal
en la recepcin de calderas y luego otros en la zona de equipos principales, secadores
y cocinas. La dilatacin en las tuberas podr considerarse ubicando puntos de soporte
fijos y mviles, as como juntas de dilatacin que eviten la generacin de esfuerzos
internos en la instalacin.
Otro aspecto importante a destacar es que las lneas de vapor debern ubicarse con
pendiente descendente en el sentido de circulacin de vapor, no menores al 4 %, lo
cual favorecer el drenaje del condensado que se forme en ellas. Debern ubicarse
drenajes cada 50 a 80 m, en los puntos ms verticales, de vlvulas de control y de
juntas expansin principalmente.
Las tuberas de vapor en tramos largo debern aislarse con aislamiento de fibra de
vidrio, recubierto con planchas de aluminio remachadas, para reducir las prdidas de
calor y evitar en gran medida la condensacin del vapor.
Debern ubicarse purgadoras o trampas de vapor en el sistema con el fin de
eliminar el condensado formado en las tuberas, el cual si no es purgado ocasionara
corrosin en las tuberas y daos en la instalacin.
Las opciones de distribucin de planta muestran un consumo de vapor zonificado,
donde los equipos secadores actan como los grandes consumidores del sistema
siguindoles las cocinas.
CUADRO DE VELOCIDADES RECOMENDADO EN TUBERIAS
Presin del vapor (kg/cm2) Velocidades
recomendadas(m/s)
1 1.5
1.5 5
5 10
10 25
25 100
15 20
20 - 25
25 - 30
30 - 35
35 -40
-
DIMENSIONAMIENTO DE LAS INSTALACIONES ELECTRICAS
GENERALIDADES
Comprende las instalaciones elctricas de alumbrado y fuerza para la planta de 150
TM/h.
La planta consta de reas destinadas a la produccin con equipos electromagnticos
agrupados en zonas o etapas del proceso productivo, los mismos que ocupan la mayor
extensin de la planta. Igualmente posee ambientes administrativos y de servicios
generales internos y auxiliares de la planta.
Las cargas principales del consumo de energa, la constituyen los motores elctricos
de los equipos de proceso y los sistemas de alumbrado de las zonas de produccin y
ambientes administrativos.
DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES
Las instalaciones elctricas tienen el siguiente alcance:
Sub estacin elctrica
Tableros generales de fuerza y alumbrado
Alimentadores de 420 v
Alimentadores de 220 v
Sistema de correccin de factor de potencia
Instalaciones de alumbrado y servicios auxiliares
Tableros de distribucin
Sistema de puesta en tierra
Sistema de emergencia
Casa de fuerza
ANALISIS DEL SUMINISTRO ELECTRICO
Con el fin de determinar el nivel y forma del suministro de energa elctrica a la planta,
se definieron mediante el cuadro de cargas elctricas, la potencia instalada y la mxima
demanda para cada una de las etapas del proyecto.
-
Del cuadro N 5.6, se observa que los niveles de potencia son para las dos etapas.
Potencia instalada: 3 950KW
Mxima demanda: 3 800KW
Para el anlisis se considera las soluciones de generacin propia en base a Grupos
Diesel y de un suministro en Media Tensin desde la sub estacin 60/10 kv del
concesionario de distribucin del rea de influencia de la planta.
El anlisis se efecta durante el lapso de 5 aos, al cabo de los cuales entrara en
servicios la lnea de 10 kV, 5 MW como alimentador a la planta.
a) Solucin bsica a travs de grupos electrgenos
Esta solucin es de un tiempo de implementacin muy corto, y en caso futuro de
interconexin con la red de distribucin, los grupos estaran como respaldo en caso
de emergencia.
Comprende la operacin de cuatro grupos de 750 KW para una altura de operacin
de hasta 1 000 msnm, los cuales entraran en paralelo en las demandas pico. En
esa solucin se consideran los tableros de proteccin y control de cada grupo, su
tablero de sincronizacin, su sistema de combustible y la caja de fuerza.
b) Alternativa a travs de lnea de 10 kv , 5MW
Comprende el suministro, transporte, y puesta en servicio de la lnea alimentadora
dedicada en 10 kv, 5MW desde la sub estacin 60/10 kv desde el Concesionario
de distribucin en Media Tensin ubicada aproximadamente a 3 k .Incluye los
equipos y materiales para la subestacin de llegada e interconexin elctrica.
c) Comparacin de la solucin bsica y alternativa
Las dos soluciones satisfacen el requerimiento de la carga, pero la solucin
alternativa tendr una mayor capacidad para atender el crecimiento de la carga sin
necesidad de efectuar mayores inversiones.
La comparacin econmica ha sido detallada en los cuadros N5.7. El resumen
muestra lo siguiente.
ITEN DESCRIPCION INVERSION INICIAL (
US$)
COSTOS ANUALES
(US$/kwh)
-
d) Conclusiones y recomendaciones
La solucin bsica en cuanto a la inversin inicial es menor a la solucin alternativa,
en 15%. El ahorro anual por menores costos de kwh asciende a:
14,400 Mwh *(103-88) = US$ 216,000
Por tanto la solucin alternativa, es la ms conveniente econmicamente
ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LA DISTRIBUCION DE POTENCIA Y
ENERGIA
Correspondiente al nivel de 1000 voltios comprenden:
a) Suministro de energa en media tensin
El concesionario de distribucin y suministro de energa elctrica del rea de
influencia de la planta podr suministrar energa elctrica a tensin de distribucin
primaria.
El suministro debe asegurar un nivel de tensin de 10 kv y una potencia futura DE
3 500 KVA, a partir del punto de alimentacin que fija el concesionario.
La alimentacin primaria a la subestacin elctrica de la transformacin de la planta
industrial ser area a la tensin nominal de 10 KV, 60 Hz, sistema trifsico, tres
hilos, utilizando cables NYY o NKY para media tensin.
b) Subestacin elctrica 3 500 KVA, 10/0,44 KV
Ubicada la interior de la planta de industrial, ser del tipo convencional sobre
superficie, con proteccin contra agentes externos, ventilando en forma natural y
artificial, estableciendo una corriente de aire por diferencia de temperatura.
Conformado por una celda de llegada una celda de medida, y celdas de
transformacin; para una potencia de hasta 3 500 KVA. Estar equipado por todos
los elementos y equipos de proteccin y maniobra necesarios con un grado de
proteccin IP 54.
El diagrama unifilar de la subestacin elctrica se muestra en el plano IE-02 (ver
anexos planos) y su implementacin se diferencia para cada etapa en las celdas de
01 Solucin bsica 492.750 0,103
02 Alternativa 577.046 0,088
-
transformacin; requiriendo dos celdas de transformacin en la primera etapa y
cuatro celdas industrial cuando la planta opere a 100 TM/h .
As mismo se considera la habilitacin de dos pozos de tierra (alta y baja tensin) ,
adems del cable de conexin NYY desde cada transformador hasta el interruptor
principal de baja tensin del tablero general de distribucin de la planta .
El cuadro N5.8 se indican las caractersticas tcnicas de la subestacin.
SISTEMA DE DISTRIBUCION DE POTENCIA EN BAJA TENSION
Se considera dos niveles de tensin de distribucin de potencia : de 440 voltios AC
para los circuitos de fuerza , bsicamente dado por los motores elctricos de los
equipos del proceso productivo y de 220 voltios AC para los circuitos de alumbrado,
tomacorriente y servicios auxiliares de la planta.
La distribucin de potencia en baja tensin para toda la planta, se realiza a travs del
todo el Tablero General. En el cuadro N 5.9 se indican las caractersticas tcnicas del
Tablero elctrico.
a) Nivel de 440 voltios
Red de alimentadores
Se ha considerado la distribucin de redes de alimentadores a las casetas
elctricas o tableros de distribucin de fuerza y centros de control de motores
ubicado en cada zona de operacin, en forma area utilizando cables del tipo triplex
NYY, 1 KV, instaladas en bandejas metlicas galvanizadas.
Red de fuerza
En forma general se alimentara desde los tableros de distribucin de fuerza o de
los centros de control de motores a motores, segn el cuadro de cargas con cable
tipo TW o THW con aislamiento termoplstico tendido en tuberas metlicas y/o
cable triplex NYY en bandejas metlicas galvanizadas. El tipo de arranque estar
determin
ado por la potencia del motor, siendo:
Hasta 22KW: arranque directo
De 22 a 45 KW: arranque estrella - triangulo
-
Superior a 50KW: se utiliza un arrancador de estado slido (soft
starte)
Circuitos de control
El control de los motores elctricos y de los equipos se efectuara en circuitos de
control, conformado por dispositivos de control, proteccin, arranque y parada; cuya
tensin de operacin ser de 220 voltios AC, mediante transformadores de 440/220
V en cada tablero o subtablero de distribucin de fuerza
b) Nivel de 220 voltios
Suministrado a las cargas de alumbrado y tomacorrientes tanto de los ambientes
administrativos y generales como a la planta industrial en iluminacin y cargas de
uso general y auxiliar. El suministro proviene de las 3 celdas de transformacin de
100 KVA, 0.44/0.22 KV, ubicada en la subestacin. El tablero general de
alumbrado, tomacorrientes y usos generales se ubicara junto al tablero general de
la planta.
Red de alimentadores
Se ha considerado la alimentacin a los tableros de distribucin ubicados en las
diversas reas de la planta en forma area en bandejas metlicas galvanizadas.
De preferencia junto con la alimentacin de fuerza dando la separacin admisible
por norma .Se utiliza cables con aislamiento termoplstico, de tipo NYY, 1 KV
Red de alumbrado y tomacorriente
Se ha proyectado del tipo convencional para los ambientes administrativos, en la
cual los conductos son de tuberas PVC-P que se encuentran embutidos en las
paredes, techos , pisos, etc. Y se utilizara conductores del tipo TW, para satisfacer
demandas del orden de 20W/m2.
La red de alumbrado exterior de la planta ser en forma area sobre bandejas de
los circuitos de 220 voltios. Tambin podr ser en algunos casos directamente
enterrado existiendo cruzadas de concreto en la zona de trnsito de camiones .El
tipo de cable a utilizar ser del tipo NYY, tanto para la red de distribucin como la
acometida a la luminaria del poste de alumbrado.
-
Para los dems ambientes y zonas exteriores de la planta, la distribucin ser a
travs de tuberas metlicas y/o bandejas, segn sea el caso utilizando conductores
con aislamiento termoplstico resistente a la humedad, tipo TW
Los circuitos de alumbrado y tomacorrientes sern de 15 amp. Adicionalmente se
prev circuitos de reservas a ser cableados cuando las necesidades lo requieran.
Sistema de iluminacin
Se ha proyectado el sistema de iluminacin de acuerdo a los siguientes niveles
recomendados por IEC:
Ambiente / Zona Iluminacin recomendada (lux)
Oficina 500 750
Baos, guardarropas 150
Almacn 150 200
Casa de fuerza, sala de calderas,
subestacin
150 200
Talleres 200 -350
Ambientes exteriores y rea de circulacin 20 50
Embalaje , despacho 250 - 400
Zonas del proceso (iluminacin localizada) 350 500
Se consideran 2 sistemas de iluminacin:
Iluminacin general
Para los ambientes administrativos, generales y de servicio de la planta se utilizara
una iluminacin directa con artefactos fluorescentes de alto factor de potencia, del
tipo blanco frio o de luz del da. Para la iluminacin exterior de la planta industrial
se ha proyectado el uso de luminarias ubicada en postes de concreto amado
centrifugados con lmpara de vapor de sodio de alta presin de 250 W Y 400 W.
Iluminacin localizada
Se requiere as miso una iluminacin localizada en cada una de las zonas donde
se ubican los principales equipos del proceso productivo, la cual se efectuara por
-
el usos de fluorescentes de alto factor de tipo luz del da o blanco frio , as como
reflectores como luminarias de vapor de mercurio de 150,250 o 400 W
Servicios elctricos auxiliares
En este rubro estn comprendido las redes de corrientes dbiles, destinados a los
siguientes sistemas:
Sistema de telfono pblico o interno
Sistemas de alarmas contra incendios, asalto
Circuito cerrado de televisin
Sistema de computo
Sistema de Perifoneo
Sistema de control en el ingreso
CASA DE FUERZA
Comprende el dimensionamiento de grupos electrgenos en un caso de corte de
suministro normal de parte del concesionario.
El arranque de los grupo se ha previsto en primera instancia sea en forma manual y
con un programa de arranques de la carga elctricas de la planta .Se efectuara el
arranque a travs del interruptor de transferencia ubicado en el tablero general de la
planta.
CAPACIDAD DE REGENERACION DE EMERGENCIA
La capacidad total de generacin en emergencia, debe ser capaz de suministrar
potencia a todas las cargas elctricas, es decir al 100 % de la mxima demanda
de la planta .Adems debe ser capaz de poder suministrar la potencia de arranque
que requieren las diversas cargas de los equipos del proceso, ya que al ser estos
de una magnitud considerable obligan a tener grupos electrgenos de regular
magnitud , por lo que deber seguirse un programa de arranque de equipos desde
el de mayor potencia al menor para asegurar un suministro de emergencia
confiable.
-
Para el dimensionamiento se considerara principalmente el tipo de arranque de los
motores elctricos y las luminarias y luego las dems cargas con un factor de
arranque igual a la unidad, obtenindose para el proyecto:
Necesidad de potencia: 4 500 KW
Con el fin de asegurar un suministro con alta disponibilidad y confiabilidad, se ha
proyectado las siguientes alternativas del equipamiento
a) Alternativa l
6 grupos de 750 KW
1 grupo de 300KW
Se ha proyectado la operacin del sistema de emergencia con grupos de
tamao considerable, tanto por rendimiento y menor manipuleo en el arranque
de los grupos, as como en los tiempos de veda; se ha previsto utilizar un grupo
electrgeno de pequea capacidad para las actividades administrativas,
generales y de mantenimiento de la planta
b) Alternativa ll
Primera etapa: 10 grupos de 500 KW
Esta segunda alternativa se ha mencionado para otorgar una versatilidad en la
operacin en la primera etapa con tres unidades de los equipos del proceso,
otorgando una mayor confiabilidad al sistema de generacin de potencia en
emergencia. Y cuando la planta industrial opere a su mxima capacidad en su
segunda etapa la mayor carga lo suministraran los 02 grupos de 750 KW y la
versatilidad se notara en el ltimo grupo de 500 KW, que suministrara potencia
en las demandas pico.
Para el dimensionamiento se ha escogido la alternativa l , incluyendo para el
control y arranque de cada grupo electrgeno , su respectivo tablero de control,
proteccin y puesta en paralelo de los grupos electrgenos. En el cuadro
N5.10 se indica las caractersticas tcnicas de los grupos electrgenos y en el
plano N IE-06 el diagrama unifilar respectivo (ver anexos planos)
CONDICION DE OPERACIN E INSTALACION
-
Todos los equipos, materiales e instalaciones integrantes de las instalaciones
elctricas del presente proyecto debern estar garantizados de acuerdo a las
especificaciones tcnicas.
Adems debern estar protegidos contra agentes externos propios de las condiciones
de operacin de la planta industrial:
Altura del trabajo: a nivel del mar
Temperatura ambiental: 25 30 C, EN VERANO
20 25 C, EN INVIERNO
Zona de trabajo: cercana al mar, zona tropicalizada
Humedad relativa: 80 95 %
Grado de salinidad del aire: medio
Velocidad del viento: 10 km/h
Las normas a la cual se ha ceido el diseo de la instalacin electica son dictadas por
el CODIGO ELECTRICO DEL PERU.
Para la cada de tensin se ha considerado lo siguiente, segn el CODIGO
ELECTRICO DEL PERU.
De la subestacin elctrica al tablero general de distribucin : 2%
Del tablero general de distribucin al tablero de fuerza: 1%
De cada tablero de fuerza a cada punto ms alejado de carga: 2%
PROTECCION ELECTRICA.
La proteccin del sistema se har contra sobretensiones y sobre cargas en:
a) Subestacin elctrica
La proteccin en media tensin ser encomendada al interruptor automtico en
volumen reducido de aceite mediante el rel secundario de mxima corriente.
La proteccin a cada transformador ser encomendada al fusible de 10KV
El interruptor termomagntico en baja tensin cumplir la misin de proteccin.
Adems la subestacin contara con pozos a tierra para alta y baja tensin.
-
b) Sistema de alumbrado
El interruptor termomagnetico de 440 v a AC delante del transformador de
alumbrado, tomacorriente y usos generales, cumplir misiones de proteccin.
c) Sistema de fuerza
Los circuitos de fuerza comprenden la alimentacin a los diversos motores
asncronos de los equipos de planta .Para la proteccin de los mismos se emplea
la asociacin contactor - rel trmico (proteccin contra sobrecargas), que ofrece
al motor una excelente proteccin.Se considera la implementacin de un pozo de
tierra en cada tablero de distribucin de fuerza
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
Durante el desarrollo del diseo elctrico, en norma de seguridad que todas las partes
metlicas se encuentren accesibles al contacto con las personas, se deban mantener
siempre en un potencial bajo, para que en caso de accidente no resulte de peligro para
ellas, as como asegura la correcta actuacin de los dispositivos de proteccin de la
instalacin elctrica.
Este peligro se puede reducir y eventualmente eliminar estableciendo una conexin a
tierra conveniente que se denomina Puesta en Tierra.
La subestacin contara con dos puesta a tierra (media y baja tensin). Una puesta en
cada tablero de fuerza y en el tablero general de distribucin; as como conductores de
proteccin para cada circuito derivado.
Los electrodos pueden ser de distintos tipos: placa, platina, conductor, en todo caso
debe cumplir las siguientes caracterstica tcnicas:
Resistencia a la corrosin por su enterramiento
Fcil instalacin para el tipo de terreno
No causar corrosin galvnica con otros elementos de contacto (Cu/Fe)
No causar corrosiones descontroladas con el tratamiento electroltico de la
puesta a tierra, usando preferentemente sales que contengan agentes
reguladores de pH de los suelos.
La resistencia elctrica estndar para servicios de masas, elemento metlico
distinto de las masas y red de proteccin es de 25 Ohms/mt , la cual deber ser
verificada con las especificaciones tcnicas del fabricante de los equipos.
-
CORRECION DEL FACTOR DE POTENCIA
Se efectuara dos tipos de compensacin correctiva:
a) Compensacin localizada
La que se efectuara en tableros de fuerza o centros de control de motores de mayor
capacidad, mediante compensadores estticos fijos, con la debida proteccin, as como
conexin y desconexin del mismo de las barras principales.
Las especificaciones generales sern:
Voltaje de operacin : 440 v AC , 60Hz
Mdulos de potencia entre 6 12 KVAR, segn norma IEC831
Equipada con fusiles, juego de contactores y seccionador principal
b) Compensacin centralizada
Se corregir el factor de potencia de la planta en las barras principales del tablero general
de distribucin, mediante un banco de condensadores de varias etapas, de conexin,
desconexin descarga automtica segn el factor de potencia ajustado.
Las especificaciones generales sern:
Voltaje de operacin : 440 v AC , 60Hz
Mdulos de potencia con banco de etapas, normalmente 07 y que se insertaran
mediante un regulador.
Regulador de control del factor de potencia, electrnico con dispositivo de medicin,
con factor de potencia seleccionado entre 0.8 inductivo y 0.98 capacitivo, con tiempo
de conmutacin ajustable entre pasos, desconexin automtica por ausencia
de voltaje, modo manual o automtico con sealizacin de falla.
SISTEMA DE CONTROL Y AUTOMATIZACION DE LA PLANTA
GENERALIDADES
Establece un sistema de control en cada una de las fases del proceso o a nivel integral
de toda una planta industrial y en especial para una planta de produccin de harina de
pescado, otorga importantes ventajas econmicas, tcnicas, competitivas de calidad y
de mercado.
-
En plantas de harina de pescado es necesario obtener harina con un mayor porcentaje
de protenas y digestibilidad, o sea con una ptima calidad sanitaria. Dicha calidad debe
ser tanto homognea como estable a lo largo del todo el proceso productivo, el que se
logra con un control automtico del proceso, que permita que todas las variables sea
controladas varias veces por minuto, independientemente de las variaciones
estacionales o de las especies de materia prima procesada .Igualmente el control
permite operar la mayora de los equipos eficientemente logrando de esta manera
asegurar una productividad elevada con consumos ptimos de energa y mnimas
mermas en cada una de las etapas intermedias u operaciones del proceso.
Un sistema de control asociado a un sistema de adquisicin de datos, monitoreo de
proceso permite llevar adelante una administracin eficiente de las siguientes
operaciones o procesos:
Descarga, pesaje, almacenamiento y manipuleo de la materia prima a la planta.
Conversin de materia prima en producto final.
Tratamiento y recuperacin de solidos de sanguaza
Tratamiento y recuperacin de solidos del agua de bombeo
Recuperacin de agua de cola en planta evaporadora
Limpieza CIP de planta de agua de cola
Dosificacin , control de calidad , ensaque , despacho y productividad de la
harina
Generacin y consumo de energa trmica en forma de vapor
Generacin y consumo de energa elctrica
Igualmente el sistema de control automtico puede desempear las siguientes
funciones:
Poner en funcionamiento, detener o indicar el estado en que se encuentra
cualquier motor de la planta y seguir secuencias programadas de puesta en
marcha y parada.
Operar las principales vlvulas del proceso, ya sea abriendo, cerrando o
modificando el grado de apertura.
Indicar, registrar y controlar las principales operaciones y variables del proceso
productivo a travs de una unidad de funcionamiento que recibe seales de los
sensores instalados en diversos puntos de la planta.
-
Emitir informe sobre cada uno del sistema y variables en un determinado
momento o las variaciones que han experimentado en un periodo de tiempo.
Contabilizar todos los insumos y materia prima consumida en la planta con el
fin de efectuar un control de costos.
NIVELES DE CONTROL
Los objetivos se basan en las estrategias de control considerando los objetivos de
produccin, operacin y control de los procesos u operaciones de transformacin a
lo largo de la lnea de produccin de la materia prima y derivados.
Para la planta de harina de pescado se recomienda tres niveles o sistemas de
control de proceso productivo, los que puedan integrarse hasta lograr una
automatizacin completa. Dichos niveles se denomina en orden creciente al grado
del control de proceso:
NIVEL I Medicin y control de las operaciones principales
Este nivel de control permite obtener indicadores o registrar los principales
parmetros de la materia o producto a lo largo del proceso y un control automtico
en los principales equipos de la planta, asegurando en todo momento una
operacin eficiente y garantizando las condiciones de transformacin o estado de
la materia prima.
A continuacin se describe el sistema de medicin y control en cada zona de la
planta.
INSTRUMENTACION
a) Zona de recepcin
Control y registro automtico des peso de la masa de pescado que ingresa a la
planta, va dos tolvas de pescado, antes de su ingreso a las pozas de
almacenamiento. El control permite una alimentacin prcticamente continua a las
pozas de almacenamiento y continua en la descarga del buque sin disminuir la
velocidad normal de descargo. Debe estar provisto de un sistema de seguridad por
enclavamiento basado en interruptores de nivel, que actan sobre el elevador a
rastras o sobre las compuertas de las tolvas.
-
b) Zona de Cocinas
El objetivo es la obtencin de un grado de cocimiento adecuado y homogneo en
el pescado que sale del cocedor.
La idea central de esta estrategia es determinar la temperatura a la cual debe salir
el pescado. Esta estimacin se realiza sobre la base de la informacin de
temperatura de entrada del pescado, cantidad de pescado que se est
procesando, velocidad del gusano o tornillo y flujo de vapor que entra al cocedor.
La regulacin de la temperatura se realiza controlando el flujo de vapor. En caso
que este lazo de control no pueda lograr la temperatura solicitada, se controla
sobre la velocidad del gusano transportador.
Por ltimo, se regula el nivel del cocedor a travs de la cantidad de pescado
alimentado al cocedor. Esto asegura que la superficie de intercambio de calor sea
mxima.
c) Zona de Prensa
El objetivo es minimizar el contenido de agua de la torta prensa
Sobre la base de la informacin de la humedad de la torta prensa, a travs de un
algoritmo o tabla, se fija el punto de operacin de la potencia del motor elctrico
de la Prensa.
La regulacin de potencia se realiza a travs de la velocidad del motor de la Prensa
d) Zona de Secadores
El objetivo del control es regular la temperatura de la harina, y a travs de esta
variable en forma indirecta la humedad de la harina.
El elemento central de esta estrategia es la regulacin de a temperatura de la
harina por medio del flujo de vapor a los tubos. En el caso que el flujo de vapor no
sea suficiente para lograr la temperatura de operacin, definida por el operador, se
controla la velocidad de rotacin del secador.
La velocidad de rotacin del secador no solo se regula considerando la
temperatura de salida de la harina, sino que tambin se considera la potencia del
-
motor elctrico. Se supone que la potencia del motor es un ndice del llenado del
secad