Act 11 : Reconocimiento Unidad 3

Diseño de Planta

El Diseño de Planta consiste en definir la ubicación de todos los equipos requeridos para la actividad fabril, así como almacenes o bodegas de materias primas, producto terminado e insumos, los servicios industriales y servicios administrativos, laboratorios y talleres de mantenimiento en áreas y espacios requeridos para tal fin.

Ante todo debe primar el desarrollo de un proceso previamente diseñado para la obtención de productos de calidad a costos razonables.

En los servicios industriales se incluyen los equipos generadores de servicios, como plantas de tratamiento de agua potable, planta de aguas servidas, calderas, generadores eléctricos (turbos e hidráulicos), compresores, equipos de refrigeración, disposición de basuras, etc.

Igualmente debe tenerse presente los equipos y espacios requeridos para los insumos de los servicios, como gas natural o propano, ó ACPM, carbón, etc. Y aún disponibilidad de aire limpio para compresores.

Los servicios administrativos comprenden oficinas para personal administrativo, sanitarios tanto para personal administrativo como para operarios, duchas para operarios, casinos, vertieres y enfermería (si hay a lugar acorde al numero de trabajadores).

Los laboratorios implican áreas de control de calidad y análisis físico-químicos de insumos, productos en proceso y producto terminado.

Los talleres de mantenimiento atenderán los mantenimientos eléctricos y mecánicos.

La Distribución en Planta inicialmente define la disposición y los arreglos los equipos, en un desarrollo muy dinámico ya que las diversas acciones que se realizan están muy relacionadas entre si.

Para llegar a un diseño funcional, se requiere de los siguientes pasos:

P&ID y/o Layout Cuadernos de Tareas Cronogramas de Procesos, Equipos, Variables y Mano de Obra. Balances de Materiales y Energía. Dimensionamientos de Equipos, Servicios y Mano de Obra

Calculo de Equipos e Instalaciones. Disposición de Planta Distribución en planta Isométricos, 3D y Animación.

Una vez se ha establecido la Distribución en Planta, el Diseño de Planta concluye con los Cronogramas de:

Montaje, Arranque y Puesta en Marcha.

Para estudiar en forma objetiva cada uno de los pasos referidos, se describirán en forma somera y luego se ampliara cada uno de ellos con la aplicación a un proceso de elaboración.

Dado el número y la complejidad de operaciones y procesos unitarios, diversidad de equipos y de servicios industriales, se escoge el proceso cervecero, en un proceso individual cual es la elaboración de mosto.

1. El diseño de plantas involucra

Su respuesta :

Ubicación de equipos y dimensionamiento de servicios

Correcto, estos dos items se determinan en el diseño de planta

2. El primer paso para hacer un diseño funcional es

Su respuesta :

El Layout

Correcto

Cuaderno de Tareas

CUADERNO DE TAREAS

El Cuaderno de tareas es la descripción detallada escrita de las operaciones tanto manuales como

automáticas de cada etapa en particular, indicando en ella la secuencia, variables, rangos de operaciones de las variables, instrumentos de medición e instrumentos de control.

Se fundamenta en el proceso estandarizado y en el PID

El cuaderno de tareas es un medio que permite:

Corroborar la secuencia de operaciones, etapas y procesos Establecer clase y número de válvulas y demás accesorios requeridos. Definir servicios industriales requeridos. Establecer operaciones manuales y automáticas Establecer condiciones de entrada y salida para los programas de automatización

A continuación se presenta el cuaderno de tareas para la cocción del pollo para tamales, basados en las siguientes operaciones.

TABLA 3-1 Operaciones para cocción de pollo

Se toma un proceso semiautomático (con operaciones tanto manuales como automáticas).

Mientras se efectúa el descargue del pollo, se bombea el consomé a la marmita para preparar la masa.

Se dispone de los siguientes equipos automáticos

Válvulas

V01 de mariposa de agua fría V02 de mariposa suministro de vapor en serpentín V03 de mariposa tres vías en línea de serpentín para salida de vapor o agua fría V04 de agua fría en serpentín V05 de salida de consomé. Bomba B01, centrifuga de impeller abierta

Se tiene los siguientes instrumentos

Termocupla para medición e indicación de temperaturas Medidor de nivel Indicador de nivel de mínima. Conductivimetro en línea de consomé

Cuaderno de tareas para cocimiento de pechugas de pollo para la elaboración de tamales.

Operaciones iníciales

Verificar :

estado de la marmita (limpia y desinfectada) válvulas en posición normal, presión de vapor de 40 psi presión línea de agua de 2 psi. Materia prima lista para agregación a marmita

Operaciones automáticas

Abrir válvulas V01 de suministro de agua, y V02 de suministro de vapor, colocar V03 hacia retorno condensado; una vez se llegue al nivel de 100 litros, cerrar válvula V01.

Operación manual.

Adicionar pollo a la marmita. Cargando canastilla

Operación automática.

Controlar apertura de válvula V02 a 94ºC, temporizar 20 minutos. Cerrar válvula V02. Abrir válvula V04, colocar V03 a retorno de agua fría ,llegar a 76ªC, cerrar válvula V04 Abrir válvula V05 , prender bomba B01, nivel de mínima actúa, abrir V01, temporizar 2

minutos. Cerrar V01 Actúa Conductivimetro, Apagar bomba B01, cerrar V05

Operación manual

Asear marmita

3. Para elaborar un cuaderno de tareas inicialmente se requiere:

Su respuesta :

Un P&ID

11617 32434

Correcto

4. En un cuaderno de tareas se presentan

Su respuesta :

Secuencia de operaciones

Correcto

5. En un cuaderno de tareas se pueden definir servicios industriales?

Su respuesta :

Verdadero

Correcto6. En un cuaderno de tareas se omite

Su respuesta :

Mano de obra

Correcto

7. En el P&ID presentado se encuentra un

Su respuesta :

Tablero para tuberìas

Correcto

8. EL P&ID mostrado esta centrado en el

Su respuesta :

CIP

Correcto

Càlculo de equipos

El cálculo del tamaño de los equipos que procesan cochadas es algo más complejo pues involucra

11617 32438

el conocimiento de las materias primas, productos en procesos, mermas y el empleo de los cronogramas de equipos.

Inicialmente se debe determinar el volumen de la cochada referenciado a un equipo en particular, una marmita, un tanque un biorreactor, un secador, etc.

Cuando se dispone de varios equipos secuenciales que elaboran cochadas se debe establecer cual equipo es el referenciado para la cochada y cual es el equipo dominante.

Al disponer de los cronogramas secuenciales de los diversos equipos, visualmente se establece el equipo dominante, aquel que demanda el mayor tiempo para realizar su proceso.

Tomando el ejemplo de la elaboración artesanal de los tamales, el equipo dominante es la marmita que demanda 3 horas.

El número de cochadas a realizar se establece tomando el tiempo que ha de laborar la planta, o los turnos a programar.

Al tomar un turno de 8 horas, el número de cochadas es de 8 / 3 = 2,66 = è 2 cochadas, mientras que en dos turnos ò 16 horas se trabajan 16 / 3 = 5,33 = è 5 cochadas y para los tres turnos, 24 horas se pueden laborar 8 cochadas.

Una vez se han determinado las cochadas a elaborar se establece la capacidad del equipo.

Ejemplo . Establecer la capacidad de la marmita para producir 45.000 tamales mensuales. Si la planta ha de trabajar 3 turnos diarios.

Tomando una jornada laboral el sábado de 12 horas para proceso y 12 horas para aseo, a la semana se trabajan en producción, 5 x 24 + 12 = 132 horas lo que permite la elaboración de 132 / 3 = 44 cochadas semanales.

A la vez el promedio de semanas laboradas al mes es de 4,2, de tal forma que la marmita producirá 44 x 4,2 = 184 cochada.

El número de tamales por cochadas es de 45000 /184 = 245, que se pueden llevar a 250.

Ya en la ingeniería del detalle y con las dimensiones de cada tamal se entra a dimensionar la marmita.

Estos tamales se disponen en canastillas que se superponen una a otras.

9. Para el dimensionamiento de equipos es necesario conocer

Su respuesta :

Un volumen o peso de producciòn por unidad de tiempo

Correcto

10. En procesos de cochada para el dimensionamiento de equipos  se debe tener en cuenta

Su respuesta :

El equipo dominante

Correcto