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DISEÑO DE PLANTA
FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL
ASIGNATURA
DISEÑO Y GESTION DE PLANTAS INDUSTRIALES
TEMA
PLANTA INDUSTRIAL DE ELABORACION DE ALGARROBINA
DOCENTE
DOIVE SALVADOR ORTEGA SILVA
ESTUDIANTE
Chanamé Piscoya, Juan Jesús
Condori Haro, Karen Rina
Nestares Mallqui, Dani
Solano, Israel
ESCUELA Y AULA
Ingeniería Industrial
308 - A
TURNO
Noche
CICLO 2014- VI
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 1
DISEÑO DE PLANTA
PROYECTO
“DISEÑO DE UNA PLANTA DE PRODUCCIÓN DE
ALGARROBINA”
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 2
DISEÑO DE PLANTA
DISEÑO DE PLANTA DE PRODUCCION DE LA ALGARROBINA
IDENTIFICACION Y DESCRIPCION DEL PRODUCTO
ORIGEN DEL ALGARROBO
El origen del nombre "algarrobo" se remonta a la época colonial cuando los españoles
observan en este árbol, conocido como "tacco" en quechua, algunas cualidades parecidas
a las del "algarrobo europeo" (Ceratonia siliqua).
El algarrobo es un árbol de zonas tropicales, crece en de forma silvestre en zonas áridas,
se encuentra distribuido a lo largo de la costa de océano pacifico, nativa de Perú,Colombia
y Ecuador; naturalizada en Hawái, Puerto Rico y cultivada en la India y Australia. También
se encuentran en Bolivia, Chile y Brasil.En Perú, se encuentra en la parte norte de la costa,
predominando en los departamentos de Piura, Tumbes y Lambayeque.
Desde tiempo atrás, el algarrobo, viene aportando beneficios al hombre con los diversos
usos que se le puede dar: el forraje que sirve como alimento para el ganado, la algarroba
empleada para obtener la algarrobina, y sus ramas y troncos utilizados para obtener leña,
carbón, usados como combustible.
CARACTERISTICAS DEL ALGARROBO
El algarrobo es un árbol perenne, grande, de hasta 10 metros, aunque su altura media es
de 5 a 6 metros. Tiene las hojas: alternas, compuestas, y pinnadas. Los foliolos son de
forma ovalada, de color verde oscuro y brillante por el haz y pálido por el envés. Las flores
son pequeñas, rojas y sin pétalos. El fruto, llamado algarroba o garrofa, es una legumbre
(vaina) colgante de entre 8 a 20 centímetros, de color chocolate cuando alcanza la
madurez.
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DISEÑO DE PLANTA
Las flores aparecen en verano y principio del otoño, cuando maduran los frutos del año
anterior. Es característico el olor dulzón que desprende el árbol cuando se encuentra en
floración. Este árbol es oriundo de las regiones más secas del mediterráneo. Suele vivir,
como individuo espontáneo y aislado, en suelos secos y poco fértiles, en laderas soleadas
y bañadas por la brisa marina. Soporta las temperaturas elevadas (40ºC) y los vientos
cálidos y secos, pero le perjudica, particularmente, la humedad ambiental excesiva
durante la floración.Las hojas tiernas y los frutos constituyen un buen alimento para el
ganado. Como efecto del pastoreo de cabras y ovejas, las hojas y ramas más bajas son las
que primero se consumen, dejando para el año siguiente la misma ubicación de las hojas
más recientes.
.
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DISEÑO DE PLANTA
HABITAT NATURAL
Esta especie no acepta cambios bruscos de temperatura, requiere de un clima templado
con tendencia al calor. Los elementos que más lo perjudican son las bajas temperaturas,
nieblas, sequía extrema; siendo el frío el más perjudicial. Las temperaturas inferiores a 5°
C provocan la paralización de la circulación de la savia, debido a la congelación, originando
la muerte del árbol, hecho que ocurrió en muchas zonas de la costa del Mediterráneo, en
el año de 1956.
Así mismo no acepta frecuentes inundaciones, tal como las ocurridas en el Perú, en 1983,
donde se perdieron considerables áreas de algarrobo al estar expuestas, durante un largo
período, a las inundaciones ocurridas por el fenómeno de "El Niño".
En el hábitat natural del algarrobo, la evaporación es muy fuerte, llegando a un máximo
de 114 mm/mes, con 8 h diarias de sol y con vientos que alcanza una velocidad de 17
km/h. Estas condiciones, coinciden con la floración, fructificación y cosecha de los frutos
del algarrobo. La fructificación de esta especie se produce durante los meses de octubre a
abril y durante este tiempo, las condiciones climáticas de temperatura media oscila entre
29° y 20,5° C; humedad relativa de 76,3 a 83%; la precipitación sólo se produce en verano
y con un promedio de 100 mm. Reportes de experiencias en el Perú, confirman que el
algarrobo se desarrolla muy bien entre los 250 a 500 mm de precipitación media anual,
siéndole favorable la faja de 125 a 250 mm.
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DISEÑO DE PLANTA
IMPORTANCIA DEL ALGARROBO
El algarrobo (Prosopis pallida) es un árbol multipropósito, denominado "rey del desierto",
por los diversos beneficios directos e indirectos que proporciona.
Constituye una excelente especie para control de dunas y contrarrestar la desertificación,
fundamentalmente por su precocidad y resistencia a la sequía.
Es un árbol pionero en la recuperación de la fertilidad de los suelos, por su directa
influencia en la reducción de la erosión, degradación de los suelos, sedimentación; así
como por su capacidad de fijación del nitrógeno del aire y la adición de materia orgánica,
a partir de las hojas.
En el aspecto productivo sirve para la alimentación humana. De los frutos se obtiene
algarrobina, champús, vinos, chicha, harina para panificación, chisitos, chupicin, dulces,
saborizantes, edulcorantes, helados y mazamorra de algarroba. Sus semillas sirven para la
elaboración de café, alcohol, medicinas naturistas etc.
Las flores constituyen un excelente recurso para la actividad apícola, para la producción
de miel, jalea, polen y cera.
El follaje o “puño” proveniente del proceso de defoliación, constituye un excelente forraje
para el ganado ovino y caprino principalmente. Los frutos (vainas), por sus características
nutritivas y su gran palatabilidad, son utilizados también como alimento para el ganado
bovino, caprino, ovino, equinos y otros animales domésticos, pudiendo sustituir al maíz y
salvado de trigo, en la ración animal.
Se menciona entre las especies frutales, aunque no sea su uso más frecuente, con fines de
enfatizar el extraordinario valor nutritivo de la pulpa comestible que rodea las semillas. Es
uno de los alimentos vegetales más ricos que se conocen por su alta concentración en
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DISEÑO DE PLANTA
almidón y proteínas y constituía una parte importante de la dieta de muchos pueblos
indígenas.
COMPOSICION DEL ALGARROBO
El fruto o vaina del ALGARROBO tiene la siguiente composición:
PRODUCCION
En plantaciones forestales efectuadas en suelos sueltos y arenosos la producción de
algarroba (vaina o fruto) se inicia al tercer año, como asimismo, creciendo en suelos
calcáreos y pedregosos e irrigados con agua salina. La floración más abundante y estable
se inicia al séptimo año. En plantaciones recientes, efectuadas a través de propagación
vegetativa por estacas, se han obtenido producciones a los 18 meses. Generalmente
existen dos cosechas al año, la cosecha principal ocurre en verano (enero-marzo) y la chica
o San Juanera (junio-julio).
En la última década en el Perú, las variaciones han sido bien marcadas, ocurriendo sólo
cosechas San Juaneras en sectores colindantes a los ríos.
Actualmente existen una gran variación en cuanto a la producción de frutos entre árboles,
algunos producen 2 a 8 kg de vainas al quinto año; otros más de 100 kg al año 10,
dependiendo especialmente a la calidad del suelo. Sin embargo, se considera un buen
promedio de productividad entre 40 y 60 kg de vainas.
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DISEÑO DE PLANTA
Con objetivos melíferos una hectárea de algarrobos puede albergar a dos colmenas de
abejas, obteniéndose una producción de 100 a 150 botellas de miel y de 4 a 6 kg de
cera. La producción de alcohol etílico, a partir del fruto del algarrobo, es de
aproximadamente 27 l por cada 100 kg de vainas.
PRODUCTO DERIVADO DEL ALGARROBO
LA ALGARROBINA
Es una sustancia que contiene la algarroba. Es palabra derivada de algarrobo (garrofero),
vocablo derivado, a su vez, del árabe al-harruba, que significa "legumbre"
Es un producto derivado de la algarroba muy apreciado en gastronomía, sobre todo en
Hispanoamérica. Con los frutos maduros del algarrobo se prepara un hervido del que se
concentran los azúcares naturales. Una vez hervidas las algarrobas, se prensan. En el norte
del Perú, básicamente en el Departamento de Piura se fabrica la algarrobina, algunas
personas entendidas en la materia, le ponen el hervido huesos de pata de toro, para que
le dé mejor sabor y enriquezca más las proteínas. La algarrobina es una buena ayuda para
el fortalecimiento de los pulmones y para la disfunción erótica.
USOS DE LA ALGARROBINA
Por su sabor agradable y calidad alimenticia, la algarrobina posee varios usos o formas de
consumo, ya sea en jugos, en la elaboración de cócteles y también como fines
medicinales. Cabe mencionar que tiene muy poca acogida en la elaboración de dulces.
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 8
DISEÑO DE PLANTA
La algarrobina se puede consumir con cucharadas directamente como un estimulante; y
también se emplea en la elaboración de bebidas, yogurt, helados, galletas, pastelería,
entre otros. Debido a su agradable sabor a dulce, se suele utilizar como ingrediente para la
preparación de:
Coctel de algarrobina, bebida típica de la región de Piura Helado de algarrobina Toffee de algarrobina Caramelos de algarrobina Mousse de algarrobina Muffins de algarrobina
Productos Saborizados con algarrobina:
Bebida proteica con algarrobina: Preparada a base de leche de soya y algarrobina en una proporción de 10% de algarrobina, se toma como una leche malteada.
Yogurt de Algarrobina: Se utiliza como un saborizante del yogurt requiriendo 8% de algarrobina.
Manjar de leche con algarrobina: Se prepara con leche fresca, entera, azúcar y 6% de algarrobina.
Manjar de leche de soya con algarrobina: Se emplea leche de soya, azúcar y algarrobina hasta en un 14% dando un sabor muy agradable.
Aplicaciones Secundarias
Es un gran energizarte o estimulante.
Ayuda a mejorar la actividad cerebral.
Ayuda al fortalecimiento de los huesos ya que posee una fuente natural de calcio.
Ayuda al buen funcionamiento cardiaco.14
Es considerado como un excelente antioxidante.
Refuerza el sistema nervioso.
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DISEÑO DE PLANTA
BENEFICIOS
El jarabe que se obtiene de su fruto, la algarrobina, es un poderoso alimento funcional al
cual, según la tradición, se le atribuyen numerosos beneficios para el organismo como
proveer de energía necesaria al cuerpo para realizar largas jornadas de trabajo, ayudar a
prevenir la anemia, vigorizar el corazón y mantener los músculos completamente
saludables.
Desde tiempos ancestrales, los peruanos hemos conocidos las bondades de la algarrobina,
especialmente en el norte peruano, territorio de la envidiablemente organizada
civilización moche, famosa por la preparación de este delicioso y fortalecedor manjar
peruano.
Entre sus beneficios tradicionales tenemos:
Excelente energizante para toda la familia, ideal en casos de anemia.
Fuente natural de calcio, fortalece los huesos.
Contribuye a reforzar adecuadamente el sistema nervioso.
Mejora la actividad cerebral.
Ayuda efectiva en la etapa de la menopausia.
Ayuda a prevenir la ansiedad, el nerviosismo y la depresión.
De reconocida eficacia en casos de caída del cabello.
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DISEÑO DE PLANTA
ESTUDIO DE MERCADO
MERCADO
Se caracteriza por la presencia de muchos compradores y también productores. El
producto ofrecido se diferencia en marca, presentación, espesor, coloración y envase.
El vendedor promociona los beneficios de este producto y su precio ofrecido coincide con
todos los demás vendedores, pero es determinado por cada uno de ellos.
En el ámbito de producción artesanal existe alto grado de competencia entre productores.
La algarrobina cuenta desde octubre 2002 con una Norma Técnica Peruana, NTP 209.600,
aprobada y publicada por Indecopi. Dicha norma establece las definiciones y los requisitos
que debe cumplir la algarrobina, y se convierte en un documento de referencia para
transacciones comerciales a nivel nacional e internacional
El mercado para la algarrobina está creciendo poco a poco, y se nota que los productores
están esforzándose por ofrecer un producto de buena calidad, con envases y etiquetas
atractivas e innovadoras.
De otro lado, es importante mencionar que se ha propuesto a los Hoteles y Restaurantes
de la Región insertar en primera posición de sus listas de Aperitivos y Bebidas, el Cóctel de
Algarrobina, presentando inclusive una descripción de la receta tradicional, a fin de
difundir y posicionar este producto entre los consumidores de Piura y sus visitantes.
La Norma Técnica Peruana, regula a través de reglas y directrices la calidad de nuestra
algarrobina, garantizando a los consumidores la autenticidad de este producto, natural y
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nutritivo, de comprobado valor energético y de alto contenido de hierro, proteínas
y vitamina B, con propiedades revitalizadoras y vigorizantes, lo que permite que el
producto sea mejor apreciado por los consumidores a nivel nacional e internacional.
Cabe señalar que Piura cuenta con una Asociación Regional de Productores de
Algarrobina, la cual se encuentra trabajando la promoción de la algarrobina, así como la
creación de una marca colectiva y de certificación.
La algarrobina es un producto de gran aceptación y consumo del mercado,
mercado regional, por suscaracteristica de reconstituyente energetico, principalmente en
ni!os y ancianos' sin embargo lademanda regional esabastecida por productores artesanal
es e informales &ue no cuentan con los eucaliptos necesarios para producir un producto
de buena calidad.
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DISEÑO DE PLANTA
ANÁLISIS DE LA DEMANDA
La algarrobina es un producto natural obtenido de la algarroba. Mediante un proceso de
infusión con agua se obtiene una miel oscura, dulce, espesa y de agradable sabor.
Su producción implica seleccionar el fruto del algarrobo (algarrobo en vaina), en
buen estado y lo más maduro posible; como combustible durante la infusión, se emplea
leña por ser económica y proporcionar buen sabor.
CONSUMO
Existen dos tipos de consumo:
El consumo familiar:
La emplean como complemento para la elaboración de jugos, cócteles y postres.
En establecimientos comerciales de bebidas y postres:
Los establecimientos comerciales ligados a la venta de bebidas y comida ofrecen
jugos, cuyo componente de atracción al cliente es la algarrobina.
LA OFERTA DE LA ALGARROBINA
Los promedios de producción de algarrobina varían aproximadamente entre 100 a 150
botellas al mes.
En el caso de productores reconocidos, su oferta es estacionaria y con perspectivas de
crecimiento y la búsqueda de desarrollar comercialmente el producto en otros mercados.
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DISEÑO DE PLANTA
Según el ciclo de vida de vida del producto, se encuentra en proceso de crecimiento,
donde además del incremento de consumidores, se incorporan nuevos productores en el
mercado.
Tecnología
La tecnología empleada en la algarrobina es artesanal y de acuerdo a la calidad de
producto y al precio que se desea vender en el mercado. Podemos distinguir tres tipos de
productores
Aquellos que valoran la pureza del producto obtenido, seleccionando la mejor algarroba y
produciendo algarrobina en mejores condiciones técnicas, con un promedio de 7 a 8 horas
de combustión
Otros productores valoran la rentabilidad y ante un público consumidor que no exige
calidad, producen algarrobina azucarada, combinando algarroba y agua con chancaca
Un tercer grupo produce dos tipos de algarrobina: la pura, es decir caracterizada por ser
espesa y más oscura; y la algarrobina ligeramente más liquida; cuya producción demanda
menos algarroba y probablemente menos combustible (leña), en consecuencia es más
barata que la primera.
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DISEÑO DE PLANTA
PRODUCTOS DE ALGARROBO
ALGARROBINA EN POLVO (HARINA DE ALGARROBA): Fuente natural de salud. Contiene
de forma muy completa, todos los elementos indispensables para la vida de todo
organismo, elementos que no podrían conseguirse de forma artificial ni con los métodos
más sofisticados. Su riqueza hace de este producto natural un estupendo complemento
alimenticio, con gran participación en el mantenimiento de nuestra salud.
ALGARROBINA EN JALEA: Extracto de azucares naturales, es un excelente alimento
energético y reconstituyente, de exótico sabor y aroma, sus bondades terapéuticas se le
atribuyen para combatir la anemia, regular la digestión, estimular el apetito y vigorizar las
fuerzas físicas y mentales.
SUCEDANEO DE CAFÉ (TOSTADO DE ALGARROBO):
Alimento 100% natural de agradable sabor y olor. Contiene azucares naturales. No es
estimulante, ni dañino para la salud porque no contiene cafeína. Ideal para el desayuno
familiar estimula le apetito y facilita la digestión.
GALLETAS DE HARINA DE ALGARROBA: teniendo como elemento básico la harina de
algarroba, el principal atributo de las galletas está constituido por su grato sabor y
contenido nutreíco, así como de ser natural en una grado perimetral con relación a otros
productos.
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 15
DISEÑO DE PLANTA
FORTIFICANTE DE ALGARROBA: teniendo como materia prima la Harina de algarroba,
Harina de soya y Harina de maíz (chufla) y si se quiere saborizantes en una proporción
determinada se prepara un producto que es para consumo humano que tiene un 71 % de
proteínas y tiene 766.oo kcal/100gr.
PRECIO DEL PRODUCTO
El producto se ofrece generalmente en
envases de botella de vidrio, recicladas de
botellas de vino y en pocos casos en botellas
de gaseosa. La capacidad fluctúa entre 500,
600, 750ml., a precios de S/. 4, 6, 8 nuevos
soles respectivamente.
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DISEÑO DE PLANTA
2.-LOCALIZACION GEOGRAFICA DE LA MATERIA PRIMA
Las poblaciones de algarrobos se concentran de manera notoria a partir de la Latitud 7°S
hacia el norte, en el departamento de Piura, donde forma parte importante del
denominado Bosque Seco Tropical en sus formaciones vegetales: bosque seco denso,
bosque seco tipo sabana y chaparral, abarcando una superficie estimada de hectáreas
La costa central y sur no le son propicios. Es un problema de temperaturas y horas de
brillo solar. Donde el paisaje escapa a estos factores y se asemeja a la costa norte, aparece
nuevamente el algarrobo.
Fuera de la costa norte, el algarrobo tiene una reducida presencia. Se le encuentra de
forma aislada o en bosquetes discontinuos. Todo indica que estos son relictos de lo que
fueron grandes masas boscosas que han venido disminuyendo constantemente desde la
época prehispánica para satisfacer los requerimientos de energía en forma de leña y
carbón.
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DISEÑO DE PLANTA
3.-UBICACIÓN DE LA PLANTA
Para ubicar la planta de producción de algarrobina se utilizará el método Ranking. Para
ello, se tendrá en cuenta los siguientes factores:
LIMA PIURA
Factores Peso
Calificación
Ponderación Calificación
Ponderación
Disponibilidad de M. Prima 33 6 198 8 264
Cercanía del mercado 22 8 176 4 88
Costo de mano de obra 15 4 60 7 105
Disponibilidad de Luz , Agua y telecomunicaciones
12 9 108 4 48
Parque industrial 10 7 70 4 40
Clima 8 8 64 3 24
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DISEÑO DE PLANTA
100 676 569
La mejor opción sería la ciudad de Lima por tener el valor más alto obtenido. Por lo tanto
la planta de producción de algarrobina se instalara en dicha ciudad.
LIMA PIURA
Requerimiento Unidad Cantidad C. Unitario en S/.
Capacidad de planta
S/.
C. UnitarioEn S/.
Capacidad de planta
S/.
Algarrobo Kg. 2500 0.95 2375 0.8 2000
Agua
M3 10 1.47 147 1.2 120
Energía
kW/h 523.08 0.397 207.6 0.2 104.6
Mano de obra Hr-Hb 10 4.3 43.3 3.1 31.1
Transporte Km 10 15 150 95 950
Costo total 2787.9 3205.7
Sin embrago se debe considerar la capacidad de planta, la cual no ayudara a conocer
cuánto es posible producir y en donde es más rentable. Para esto, se realizó un balance de
materia donde se tuvo que por cada 100 kg de algarrobo Y 400 Lts de agua se puede
producir 40 kg de algarrobina. Entonces para 1 ton de algarrobina se tendrán los
siguientes requerimientos:
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DISEÑO DE PLANTA
En conclusión, la mejor ubicación será Lima, según los balances realizados y los requerimientos a utilizar.
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DISEÑO DE PLANTA
4.-FLUJOGRAMA DEL PROCESO
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DISEÑO DE PLANTA
PROCESO DE LA ALGARROBINA
SELECCIÓN: dado que las vainas son colectadas desde el suelo e forma manual y muchas
de ellas se malogran debido a las lluvias que caen durante la misma la misma época, es
necesario realizar una selección con el fin de cuidar la higiene del proceso y un buen
rendimiento del producto final. La selección consiste, entonces, en separar manualmente
las vainas picadas y muy dañadas, materias extrañas e insectos, obteniéndose
aproximadamente 70% de vainas, en condiciones para ser procesadas. Para esta
operación, un operario es capaz de seleccionar 120 kg/h, referidos a algarroba acopiada.
ALMACENAMIENTO: la algarroba, una vez seleccionada, se somete a un proceso de pre-
secado para llevar la humedad inicial (alrededor de 14%) hasta un 12%. En estas
condiciones se procede a almacenar, de manera que se conserve la calidad durante un
tiempo de almacenamiento prolongado.
LAVADO: las vainas se lavan con agua de manera que se elimina sustancias adheridas a
ellas. La operación se realiza en una lavadora.
TROCEADO: es una operación que permite obtener trozos de algarroba de entre 3 y 4 cm,
se realiza en un molino troceador cuyo rendimiento es de 100 kg/h. el objetivo de esta
operación es hacer más eficiente la extracción de azucares.
EXTRACCION DE AZUCARES: en esta operación se mezcla la algarroba troceada con agua
en una relación de 1:4 (pero/volumen) y a continuación se hace hervir por dos horas en
recipientes de acero inoxidable; posteriormente la algarroba cocida (bagazo) se separa y
el jugo se hace pasar por una tela filtrante para separar los sólidos finos; el jugo contenido
en el bagazo se separa por prensado y se adiciona al volumen obtenido inicialmente,
resultando un jugo de 15 Brix.
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 22
DISEÑO DE PLANTA
CONCENTRACIÓN: el jugo obtenido anteriormente se concentra en recipientes de acero
inoxidable, hasta obtener la algarrobina de 75 a 78 Brix. Respecto al rendimiento, por cada
100 kg de materia prima procesada se obtiene 34 kg de algarrobina. El tiempo para
concentrar un volumen de 250 litros de jugo de 15 Brix en un solo recipiente es de
aproximadamente 5 horas.
ENVASADO: es la operación final y en este caso se propone que la algarrobina se envase
en baldes de 20 kg, tal como va a ser comercializada.
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DISEÑO DE PLANTA
BALANCE DE MATERIA
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DISEÑO DE PLANTA
7.- EQUIPOS PARA LA PRODUCCIÓN DE ALGARROBINA
MAQUINAS CARACTERÍSTICAS COSTO EN SOLES
Lavadora de vainas Rendimiento: 125 kg/h-HTanque colector de agua de 01 m3Bomba de recirculación: 1/2 HP
50.000
Molino troceador Material: para PSE, de poliestireno expandidoRendimiento: 100 kg/hMotor trifásico: 2 HPVelocidad de rotor: 2500 rpmNúmero de martillos fijos: 12
40.000
Reactor Industrial Material: Acero inoxidable 1/8Capacidad: 1000 kgMotor trifásico: 5.5 HP
8.000
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DISEÑO DE PLANTA
Caldera Industrial Potencia :vapor de baja presión3 barTemperatura Max.: 134ºc de cond.
35.000
Recipientes de concentración Material: acero inoxidableCapacidad: 6000 L. Diámetro: 1500mm de diámetro y de 3600mm
8.000
Homogenizador Capacidad: 60 galones o 227 Litros. 5.000
Balanza electrónica Capacidad: 300 kilos 1.000
Filtro prensa Material de la prensa: acero inoxidable
45.000
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DISEÑO DE PLANTA
Capacidad: 30 kg por prensada.
Embotelladora Industrial Material: Acero InoxidableCapacidad: 100 botellas/minuto
70.000
TOTAL USD. 262 000. 00
DIMENSIONES DEL REACTOR
Para la fabricación del Reactor del proceso de elaboración de algarrobina es necesario tener en cuenta algunos factores importantes. Entre ellos tenemos:
Calculo del diámetro:
En primer lugar de debe establecer el volumen relativo.
VR = 5000 L (agua) + 2500(algarroba)
VR = 7500 L
VR = 7.5 m3
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 27
DISEÑO DE PLANTA
VR = 7.5 * 1.20
VR = 9 m2
D = 2.09 m
Conversiones:
Hl = 2.09 * 1/0.0254 m
Hl = 82.28 m
Hf = 0.627 * 1/ 0.0254
Hf = 24.68
Cálculos para hallar el espesor de la plancha
Área lateral
Al = 2 π * r * Hl
Al = 2(3.1416) * 41.14 * 82.28 pulg
Al = 21257.8 pulg2
Área de fondo
Af = 2π * r * Hf
Af = 2(3.1416) * 41.14 * 24.68
Af = 6379.5
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 28
DISEÑO DE PLANTA
Presión lateral
Pl = Wt/Al
Pl= (7500 kg * 2.2 lb/1 kg) / 21257.8
Pl = 0.776 lb/pulg2
Presión de fondo
Pf= Wt / Af
Pf = (7500 * 2.2 lb/1 kg) / 6379.5
Pf = 2.58 lb/pulg2
Presión total
Pt = Pl + Pf
Pt = 0.776 lb/pulg2 + 2.58 lb/pulg2
Pt = 3.356 lb/pulg2
Espesor de la plancha
E = (Pt * D / 2 * S x t ) + 1/8
E = (3.356 lb/pulg2 * 82.28 pulg / 2* 10000 lb/pulg2 * 0.70) + 1/8
E = 0.145 pulgada
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 29
DISEÑO DE PLANTA
HL = 2. O9 H1 = 0.627 H2 = 0.418
Dag = 0.6897 w1 = 0.209 w2 = 0.048
W3 = 0.172
Potencia de funcionamiento:
N func. = 0,18 *1084.4 (4)3* 1,8 *(0.68)5 / 1000
N func. = 3.26 KW
Potencia de instalación
N inst. = 3.26 * 1.20 / 0.95
N inst. = 4.12 KW
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 30
DISEÑO DE PLANTA
En HP:
N inst. = 4.12 KW * 1 HP / 0.746 Kw
N ins. = 5.5 HP
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 31
DISEÑO DE PLANTA
DISTRIBUCION DE PLANTA (LAY OUT)
LEYENDA
1. Plataforma de acopio
2. Almacén de materia prima seleccionada
3. Área de procesos
4. Almacén de productos terminados
5. Oficinas administrativas
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 32
DISEÑO DE PLANTA
CARGA ENERGETICA DE MAQUINAS
Equipos HP Kw Tiempo hrs
Energía aparente
Cos ɸ Sen ɸ E. Activa Kw
E. reactiva Kw
Lavador de vainas 1/2 0.37 1.5 0.55 0.85 0.52 0.46 0.28Molino troceador 2 1.5 1 1.5 0.85 0.52 1.3 0.78Reactor 5.5 4 1.5 6 0.9 0.44 5.4 2.64Homogenizador 3 2.24 1 2.24 0.9 0.44 2.02 0.98Filtro prensa 10 7.5 1.5 11.25 0.86 0.51 9.67 5.73Embotelladora 3 2.24 1.5 3.36 0.8 0.6 2.68 2.02Caldera 2 1.5 2 3 0.85 0.52 2.55 1.56
Total 27.9 24.08 14.00
Sección Cía. Área m2 Iluminación W/m2 Tiempo en H Iluminación en kW/h
Acopio 25 50 8 10 kWAlmacén de MP 20 200 8 32 kWProcesos 30 300 8 72 kWAlmacén de PT 40 200 16 128 kWOficinas administrativas 30 400 8 96 kWSS.HH 15 50 10 75 kWGarita de seguridad 10 30 24 72 kW
485 kW
Energía total = energía activa + energía reactiva + energía de iluminación
Energía total = 24.08 + 14. 00 + 485 = 523.08 kW/h – día
Energía mensual = 523.08 * 24 días = 12 553.9 kW – mes
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 33
DISEÑO DE PLANTA
INVERSION DEL PROYECTO
TIPO DESCRPCION CANTIDAD COSTO EN USD
MAQUINA Y EQUIPOS
Lavadora de vaina
Molino de troceado
Reactor industrial
Caldera industrial
Recipientes de concentración
Homogenizador
Filtro prensa
Embotelladora
Balanza electrónica
1
1
1
1
1
1
1
1
1
50 000
40 000
8 000
35 000
8 000
5 000
45 000
70 000
1 000
Instalación de las máquinas 20 000
COSTO TOTAL EN USD 282 000
COSTO TOTAL EN SOLES 817 800
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 34
DISEÑO DE PLANTA
TIPO DESCRPCION CANTIDAD C. UNITARIO COSTO EN SOLES
MATERIA PRIMA
Algarroba
Agua
25 000
100 m3
0.95
1.47
23750
147
C. TOTAL 23 897
TIPO DESCRPCION CANTIDAD C. UNITARIO COSTO EN SOLES
TRANSPORTE Tráiler 10 km 15 150
COSTO X SEMANA 150
COSTO TOTAL
MENSUAL600
TIPO DESCRPCION CANTIDAD C. UNITARIO COSTO EN SOLES
ENERGIA Consumo eléctrico e
iluminación
Gas natural
12 553.9 kW
1200 m3
0.397
2.48
4983.2
2976
COSTO MENSUAL
7959.2
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 35
DISEÑO DE PLANTA
TIPO DESCRPCION TAMAÑO COSTO EN SOLES
TERRENO Planta de elaboración de algarrobina
100m x 80 m 2000
C. TOTAL 2000
TIPO DESCRPCION CANTIDAD C. UNITARIO COSTO EN SOLES
RECURSOSHUMANOS
Operarios
Supervisor
Contador
Seguridad
3
1
1
1
26.7
40
50
33.3
80
40
50
33.3
COSTO TOTAL DIARIO
203.3
COSTO TOTAL MENSUAL 4880
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 36
DISEÑO DE PLANTA
CUADRO DE INGRESOS Y EGRESOS
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 37
DISEÑO DE PLANTA
Ventas netas S/. 200 000
Costo de ventas S/. 23 897
Utilidad S/. 176 103
Gastos administrativos S/. 15 439.2
Utilidad operativa S/. 160 663.8
Gastos financieros S/. 23 507.1
Utilidad antes de impuestos S/. 137 156.7
Impuesto a la renta 30% S/. 41 147.01
Utilidad antes del IGV S/. 96009.69
I.G.V 18% S/. 17 281.7
Utilidad neta (MES)
Utilidad por día
S/. 78 727.9
S/. 3280.3
8. FINANCIAMIENTO
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 38
DISEÑO DE PLANTA
Para empezar con las actividades se necesitara de un préstamo bancario de 617 800 a ser
pagadero en 4 años (con 2 periodos de gracia = 2 trimestre); las cuotas son trimestrales y
constantes y el Banco le cobrara de interés = 4%
Aporte de los socios:
40 000 nuevos soles x 5 socios = 200 000 nuevos soles
R = 617 800 * (1+ 0.04)11 * 0.04)
(1+ 0.04)11 - 1)
R = 70 521.3
CUADRO DE FINANCIAMIENTO
Trimestre Saldo Interés Amortización Cuota
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 39
DISEÑO DE PLANTA
1
2 617800 24712 45809.3 70 521.3
3 571990.7 22879.6 47641.6 70 521.3
4 524349 20973.9 49547.3 70 521.3
5 474801.7 18992.06 51529.2 70 521.3
6 423272.5 16930.9 53590.4 70 521.3
7 369682.1 14787.3 55734.01 70 521.3
8 313948.09 12557.9 57963.4 70 521.3
9 255984.69 10239.4 60281.9 70 521.3
10 195702.8 7828.1 62693.2 70 521.3
11 133006.6 5320.3 65201.4 70 521.3
12 67805.2 2712.2 67809.1 70 521.3
PROYECTO : DISEÑO DE UNA PLANTA DE ALGARROBINA 40