UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA QUIMICA E INGENIERIA EN ALIMENTOS DISEÑO DE PLANTAS PROCESADORAS DE ALIMENTOS CICLO I – 2019 DISEÑO DE UNA PLANTA PROCESADORA DE CARNE DE RES PARA HAMBURGUESAS INSTRUCTORA ING. SARA ORELLANA ESTUDIANTES BURGOS LARIOS, ESTEFANY BEATRIZ BL15002 PEÑATE MEJÍA, JUAN DIEGO PM11070 FECHA DE ENTREGA: MIÉRCOLES 22 DE MAYO DE 2019 Diagrama de recorrido sencillo En este diagrama se recogen secuencialemte las etapas del proceso productivo. Para realizarlo se utiliza una simbologia determinada a continuacion. Fundamentalmente sobre un producto o material pueden llevarse a cabo cinco operaciones a lo largo de su proceso: Operación , Almacenamiento, transporte, inspeccion y espera. La simbologia a utilizar para el desarrollo del diagrama de recorrido sencillo esta tomada del libro Diseño de Industrias Agroalimentarias. ASME Standard IMM Standard. Figura 18 Simbolos Standard en la planificacion Diagrama de proceso para elaboracion de Carne de res para hamburguesas. Diagrama de recorrido sencillo del proceso de produccion de carne de res para Hamburguesas. Figura 19. Diagrama de Recorrido sencillo para la elaboración de carne para hamburguesas Diagrama de Relación de Actividades Se debe relacionar cada una de las actividades planteadas en el proceso de producción con los sistemas auxiliares y áreas que demandan espacios físicos para realizar tareas complementarias pero que son importantes para el desarrollo y funcionamiento de la planta con la finalidad de aportar una mejor visión de cómo se relacionan las etapas de proceso con cada uno de los espacios físicos, equipos y áreas auxiliares para el dimensionamiento de las instalaciones y la distribución en planta. Se utiliza el método de relación de actividades de Muther tomado del libro Diseño de Industrias Agroalimentarias. Escala de valoración de la tabla relacional de actividades. Código A E I O U X Indica relación Absolutamente necesaria Especialmente importante Importante Ordinaria Sin importancia Rechazable Color asociado Rojo Amarillo Verde Azul Marrón Los parámetros de motivación serán los siguientes: 1 2 3 4 5 6 7 8 Motivo Proximidad en el proceso Higiene Control Frio Malos olores, ruidos… Seguridad del producto Utilización de material común Accesibilidad Según el análisis del proceso y el diagrama de recorrida sencillo del producto se tomaran en cuenta las siguientes actividades: 1. Recepción de materia prima 5. Empacado 9. Oficinas 2. Cuarto frio Materia prima 6. Almacenamiento 10. Laboratorio 3. Descongelado 7. Vestuarios 11. Cuarto frio producto T. 4. Área de proceso 8. Comedor Diagrama de Muther de relaciones. Recepción de materia prima A 1 A 1 Cuarto frio materia prima A 1 A 1 X 2 A 1 Descongelado A 1 Área de proceso X 2 X 2 X 2 Empacado X 2 A 1 U 2 Vestuarios U 2 I 2 U 2 X 2 X 2 X 2 E 3 Cuarto frio producto T. Figura 20 Diagrama de Muther, relación de actividades. X 2 X 2 X 2 I 6 A 1 A 1 X 2 Laboratorio E 3 U 3 X 2 X 2 E 3 O 3 I 3 X 2 Oficinas X 5 X 5 X 2 X 5 X 2 U 3 U 2 Comedor X 2 X 2 X 5 X 2 X 2 X 2 X 2 U 5 X 2 A 1 X 2 X 2 I 2 Almacenamiento X 2 Diseño de Cuarto Frio. El cuarto frio será diseñado para el almacenamiento de materia prima necesaria para la producción de 15 días en la planta. Para el diseño del cuarto de frio se deben tener en cuenta la siguiente información: o o o o Volúmenes de carne máximos que deben ser almacenadas en el cuarto frio. Temperatura de recepción de la carne o temperatura inicial. Temperatura de almacenamiento. Carga térmica generada por otros accesorios y materiales que se encuentran dentro del cuarto frio. Definición y cuantificación de variables de diseño. o Volúmenes de carne máximos que deben ser almacenadas en el cuarto frio. El volumen de carne máximo será para 15 días lo que corresponde a 13kg*15 = 195 kg de carne magra. o Temperatura de recepción de la carne o temperatura inicial. La temperatura a la cual se recibirá la carne será de -10 grados centígrados debido a los parámetros de conservación de la misma. o Temperatura de almacenamiento. La temperatura a la cual se debe llevar la carne dentro del cuarto frio será de -18 grados centígrados. o Carga térmica generada por otros accesorios y materiales que se encuentran dentro del cuarto frio. Carga térmica debida a las jabas contenedoras de cortes de carne: La ecuación para calcular la carga térmica es la siguiente: 𝑄 = 𝑚𝐶𝑝∆𝑇 Dónde: m = masa total del material, Cp = Calor especifico del material, ∆𝑇 = Cambio de temperatura del material. Para el polietileno se suma el total de jabas de este material y las paredes del cuarto frio, para el acero inoxidable 304 (calibre 20) solamente se sumara el total de material contenido en los estantes de almacenamiento. Datos: Material Carne Polietileno AISI 304 Masa (kg) 195 32.19 33.40 ∆𝑇(K) Cp (J/Kg*K) 2.45 0.55 500 8 35 35 Utilizando la fórmula 1 para el cálculo de la carga térmica obtenemos: Q carne = 3822 J Total carga térmica = 588941.66 J 558.88 BTU Q polietileno = 619.66 J El flujo de aire frio debe ser entonces: 33472.8 BTU/hora Q AISI 304 = 584500 J Referencias de datos obtenidos TABLAS TECNICAS DEL ACERO INOXIDABLE Irestal Group. Tesis USON capitulo 7. Tecnología de los Plásticos Propiedades Térmicas Junio 2011. Cálculos: Para la masa de polietileno utilizamos las dimensiones: 57 cm de largo, 36 cm de ancho y 18 cm de alto por un espesor de 0.5 cm. Volumen total = (75*52*0.5 + 75*18*0.5*2 + 52*18*0.5*2) cm = 4236 cm3 Masa = Densidad polietileno * volumen Masa = 0.95g/cm3 * 4236cm3 = 4024.2 g * 8 jabas = 32193.6 gramos de polietileno. AISI 304 Estantes de 3 pisos de dimensiones: 72cm de largo 52cm de ancho y espesor de 0.09cm Volumen= 72*52*0.09 cm = 780cm3 * 3 niveles * 4 estantes = 9360cm3 Masa = densidad * volumen Masa = 7.93g/cm3 * 9360cm3 = 33401.16 gr de AISI 304 Carne La cantidad de carne a almacenar para la producción de 15 días será: Cantidad de carne al día 13kg Cantidad por los 15 días = 195 kg
