UNIVERSIDAD DE ORIENTE NCLEO DE ANZOTEGUI ESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE MECNICA

EVALUACIN DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO DE UNA CERVECERA CON BASE A SUS FUTUROS AUMENTOS DE PRODUCCIN

Realizado por: Jhonatan Jos Alonso Morales

Trabajo de Grado presentado ante la Universidad de Oriente Como requisito parcial para optar al Ttulo de: INGENIERO MECNICO

Puerto La Cruz, Mayo de 2009.

UNIVERSIDAD DE ORIENTE NCLEO DE ANZOTEGUI ESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE MECNICA

EVALUACIN DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO DE UNA CERVECERA CON BASE A SUS FUTUROS AUMENTOS DE PRODUCCIN

ASESORES:

Prof. Orlando Ayala Asesor Acadmico

Ing. Josu Mrquez Asesor Industrial

Puerto La Cruz, Mayo de 2009.

UNIVERSIDAD DE ORIENTE NCLEO DE ANZOTEGUI ESCUELA DE INGENIERA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE MECNICA

EVALUACIN DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO DE UNA CERVECERA CON BASE A SUS FUTUROS AUMENTOS DE PRODUCCINJURADO El Jurado hace constar que asign a esta Tesis la calificacin de:

EXCELENTE

Prof. Orlando Ayala Asesor Acadmico

Prof. Jess Moreno Jurado Principal

2222222222222 Prof. Lino Camargo Jurado Principal

Puerto La Cruz, Mayo de 2009.

RESOLUCIN

ARTCULO 44 REGLAMENTO DE LOS TRABAJOS DE GRADO

Los Trabajos de Grado son de exclusiva propiedad de la Universidad de Oriente y slo podrn ser utilizados a otros fines con el consentimiento del Consejo de Ncleo respectivo, quien lo participar al Consejo Universitario.

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DEDICATORIA

Este gran triunfo y xito en la culminacin de mis estudios superiores, y que representa el inicio de mi nueva etapa como profesional, se lo dedico a mi Dios, porque me dio la fuerza necesaria para luchar y vencer todos los obstculos que enfrente en el transcurso de mi carrera. Gracias Dios, por estar conmigo siempre, slo tu y yo sabemos que he vivido para superar est meta. A mis padres, Ana Maria Morales y Jos ngel Alonso, por formarme como persona y por haberme apoyado constantemente en toda mi carrera. Gracias mama por mantenerte a mi lado siempre. Los quiero mucho.! Jos ngel Alonso Morales, mi hermano, que ha sido mi mejor amigo y compaa en todos estos aos de estudios y en mi vida personal. A toda mi familia, a mis abuelos, mi abuela Mary y Orensia que me dieron esos sabios consejos que nunca en mi vida olvidare, a mis tos y todos mis primos; por poner su granito de arena en mi formacin como persona y ayudarme a conseguir mi sueo. A mi novia, amiga y apoyo de da a da MI BEBE Eileen Snchez, por apoyarme en todo momento, ser compresiva y ayudarme a alcanzar mis metas. A mis grandes amigos Roberto y Eduardo, por el apoyo y consejos que me han dado en la vida. A mis compaeros de clases y todos aquellos que estuvieron conmigo durantes mis estudios, en especial con quienes compart los mejores y peores momentos de mi vida como estudiante: Vctor, Florangel, Vernica, Glorimar, Carolina, Carlos, y de quienes me llevo gratos recuerdos.

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AGRADECIMIENTOS

A ti Dios, agradecer toda la fuerza, paz, salud y vida que me ayudo a enfrentar mis estudios y culminacin de esta meta. A nuestra grandiosa Universidad de Oriente, que me otorgo la oportunidad de cumplir mi sueo, as como tambin a todos mis profesores que de una u otra manera contribuyeron a lo largo de mi carrera a mi formacin personal y profesional. A mi asesor acadmico Ing. Orlando Ayala, primero por aceptarme la propuesta de asesoramiento, por guiarme y ofrecerme su enseanza ya que sin sus conocimientos y sus consejos no hubiera sido posible la culminacin de esta meta. A Cervecera Polar, Planta oriente, de la mano de mi asesor industrial por abrirme las puertas de sus instalaciones y la colaboracin ofrecida durante la realizacin de mi pasanta. Mencin especial para mi amiga Sonia Nucette, por la persona especial que eres y la oportunidad ofrecida. A todas las personas que contribuyeron en esta meta cumplida, muchas gracias.

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RESUMEN

En el siguiente Trabajo de Grado se presenta la evaluacin del sistema de aire comprimido de una planta cervecera con base a sus futuros aumentos de produccin, por la puesta en operacin de dos lneas de elaboracin de cerveza y una de refresco. En este estudio se determin la eficiencia del sistema de aire comprimido en la generacin, almacenamiento, transporte y distribucin, as como, su grado de utilizacin en las diferentes reas. En la primera fase, se efectu el levantamiento y actualizacin del sistema mediante planos isomtricos. Luego se realiz la evaluacin del sistema de aire comprimido para las Etapas Actual, Aumento de Produccin y Futura. En estas se simularon las redes de tuberas que suministran aire comprimido para las diferentes reas mediante un simulador de flujos en tuberas, donde se obtuvieron las cadas de presiones en las mismas, siendo el rea ms crtica Envasado. Adicionalmente se estudio la capacidad de expansin futura del sistema de aire comprimido, determinndose que este tiene una capacidad para la instalacin de tres lneas de produccin de cerveza sin presentar deficiencias. Una vez evaluadas las diferentes reas se realizaron las propuestas de mejoras para cada etapa, como fue el rediseo de los dimetros de las tuberas, redistribucin de los equipos en el rea de Envasado y la instalacin de un amplificador de presin con la finalidad de bajar la presin del sistema para obtener una disminucin del consumo de la planta. A su vez se evalu la factibilidad econmica de las propuestas mediante la aplicacin de la frmula del valor presente neto.

VII

NDICERESOLUCIN.................................................................................................................. IV DEDICATORIA...................................................................................................................5 AGRADECIMIENTOS.......................................................................................................6 RESUMEN ...........................................................................................................................7 NDICE........................................................................................................................... VIII NDICE DE TABLAS.........................................................................................................X NDICE DE FIGURAS....................................................................................................XII CAPITULO I......................................................................................................................14 INTRODUCCIN .............................................................................................................14 1.1 RESEA HISTRICA ....................................................................................................14 1.2 UBICACIN DEL REA DE ESTUDIO .............................................................................16 1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..............................................................................17 1.4 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN ..............................................................................18 CAPITULO II ....................................................................................................................19 MARCO TERICO ..........................................................................................................19 2.1 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIN ......................................................................19 2.2 FUNDAMENTOS TERICOS ..........................................................................................20 2.3.4 Aire ....................................................................................................................31 2.3.5 Componentes del sistema de aire comprimido ..................................................31 2.3.6 Cada de presin ...............................................................................................34 2.3.7 Simulador de flujos en tuberas. ........................................................................36 2.3 METODOLOGA DESARROLLADA EN EL PROYECTO .....................................................37 2.3.1 Revisin bibliogrfica. ......................................................................................37 2.3.2 Levantamiento de los diagramas de proceso e instrumentacin del sistema de aire comprimido. ...................................................................................................................37 2.3.4 Elaboracin de las propuestas de mejoras para cada etapa del sistema de aire comprimido............................................................................................................................38 2.3.5 Estudio econmico de las propuestas de mejoras para cada etapa de la evaluacin del sistema de aire comprimido...........................................................................39 CAPITULO III...................................................................................................................40

VIII

ETAPA ACTUAL DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO....................................40 3.1 DESCRIPCIN DEL SISTEMA ACTUAL. .........................................................................40 3.2 EVALUACIN DE LA ETAPA ACTUAL ..............................................................59 CAPITULO IV...................................................................................................................77 ETAPA DE AUMENTO DE PRODUCCIN Y FUTURA ...........................................77 4.1 DESCRIPCIN DEL SISTEMA EN LA ETAPA DE AUMENTO DE PRODUCCIN ..........................................................................................................................77 4.2 EVALUACIN DE LA ETAPA DE AUMENTO DE PRODUCCIN....................77 4.3 EVALUACIN DE LA ETAPA FUTURA ..............................................................86 CAPITULO V ....................................................................................................................88 DESARROLLO DE PROPUESTAS................................................................................88 5.1 PROPUESTAS PARA LA ETAPA ACTUAL..........................................................88 5.2 PROPUESTA PARA LA ETAPA DE AUMENTO DE PRODUCCIN..................92 5.3 PROPUESTAS PARA LA ETAPA FUTURA ..........................................................96 CAPITULO VI.................................................................................................................100 EVALUACIN ECONMICA......................................................................................100 6.1 ESTUDIO ECONMICO DE LA ETAPA ACTUAL ............................................101 6.2 ESTUDIO ECONMICO DE LA ETAPA DE AUMENTO DE PRODUCCIN..102 6.3 EVALUACIN ECONMICA PARA LA ETAPA FUTURA ..............................104 6.4 CLCULO DEL VALOR PRESENTE NETO .....................................................................106 CAPITULO VII ...............................................................................................................109 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................................................109 7.1 CONCLUSIONES...................................................................................................109 7.2 RECOMENDACIONES .........................................................................................111 BIBLIOGRAFA .............................................................................................................112 ANEXOS...........................................................................................................................113 METADATOS..................................................................................................................114

IX

NDICE DE TABLASTabla 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 Descripcin Caractersticas de las tuberas de aire comprimido Caractersticas del compresor Elliot Caractersticas del compresor Atlas Copco Caractersticas de las secadoras York Caractersticas de los Tanques Buffer Especificaciones de los post-enfriadores Consumo de los equipos de la lneas Consumos de los equipos de la lneas Consumo de los equipos de la lneas Consumo de las cajas de vlvulas de P.T.A.B y P.T.A.R Consumo de los equipos en el rea de P.T.A.R Caudal y presin de los equipos en Elaboracin I Caudal y presin de los equipos de Elaboracin II Consumo de aire de los equipos en la lnea Consumo de aire de los equipos en la lnea 2-3 Consumo de aire de los equipos en las lneas 4, 5 y 8 Consumo de aire de los equipos en la lnea 6 Consumo de aire de los equipos de las lneas 7, 9 y 10 Cada de presin en sala de mquinas Cada de presin en el Puente Principal Cada de presin en el rea de Pepsi Cada de presin en Planta de Tratamiento Cada de presin en Elaboracin I Cada de presin en Elaboracin I (Aire Hmedo) Cada de presin en Elaboracin II (Filtracin) Cada de presin en Elaboracin II (T.C.C) Cada de presin en la tubera 1 de Envasado Pgina 22 27 28 29 30 31 33 33 34 36 37 38 39 40 41 41 42 43 46 47 48 50 52 52 55 55 56

X

3.27 3.28 3.29 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7

Cada de presin en la tubera 2 de Envasado Cada de presin en la tubera 3 de Envasado Cada de presin en la tubera 4 de Envasado Cada de presin en las tuberas del Puente Principal Cada de presin en la tubera 1 de Envasado Cada de presin en la tubera 2 de Envasado Cada de presin en la tubera 3 de Envasado Cada de presin en la tubera 4 de Envasado Cada de presin en las lneas de Pepsi Distribucin actual para las tuberas de Envasado Flujos Mximos permitidos en tuberas de Envasado Nueva distribucin para las tuberas de Envasado Especificaciones para la Etapa de Aumento Parmetros de diseo para las lneas en la sala Dimetros nuevas lneas de los compresores 1,2,3 y 4 Parmetros para la lnea principal sala de mquinas Especificaciones tcnicas del Videojet Caracterstica del amplificador modelo ADD-2 Evaluacin del amplificador modelo ADD-2 Estimacin de los costos de redistribucin de equipos Estimacin de los costos de la propuesta de reubicacin Costos para reubicacin de compresores Costos estimados de un amplificador de presin Estimacin de la disminucin del consumo Etapa Futura Estimacin de los costos de inversin de las propuestas Estimacin de Bs por las propuestas para las etapas

57 59 60 63 63 66 66 68 69 73 74 75 76 77 77 78 81 82 83 86 87 88 89 89 90 90

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NDICE DE FIGURASFigura 1.1 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 4.1 4.2 Descripcin Vista area de Cervecera Polar Planta Oriente Proceso de elaboracin de la Cerveza y Malta Proceso de elaboracin de la Cerveza y Malta Organigrama de la distribucin de aire comprimido Vista area de las zonas de produccin de la Planta Diagrama funcional del compresor Elliot Diagrama funcional del compresor Atlas Copco Diagrama funcional de la secadora York Diagrama funcional de los tanques Buffer Vista de las secadoras, buffer y post-enfriadores Lneas de produccin del rea de Pepsi Vista de las tuberas 1, 2 y 3 de Envasado Diagrama de la simulacin de sala de mquinas Diagrama de simulacin en el rea del Puente Principal Diagrama de simulacin de Pepsi Diagrama de la simulacin del rea de P.T.A.B Diagrama de la simulacin de Elaboracin Diagrama de la simulacin de aire hmedo Diagrama de la simulacin de Elaboracin II (Filtracin) Diagrama de la simulacin de Elaboracin II (T.C.C) Diagrama de la simulacin de la tubera Diagrama de la simulacin de la tubera Diagrama de la simulacin de la tubera Diagrama de la simulacin de la tubera Diagrama de la simulacin del Puente Principal Diagrama de la simulacin de la tubera Pgina 2 12 16 25 26 27 28 29 30 31 35 43 45 47 49 50 51 52 53 54 56 58 59 60 62 64

XII

4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 5.1 5.2 5.3 6.1

Diagrama de la simulacin de la tubera Diagrama de la simulacin de la tubera Diagrama de la simulacin de la tubera Diagrama de la simulacin de Pepsi Diagrama de la simulacin del puente principal Simulacin de las tuberas de la sala de mquinas Amplificador de presin Haskel Simulacin del amplificador de presin para Envasado Diagrama de Flujo Neto para el clculo del VPN

65 67 68 69 70 79 80 82 91

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CAPITULO I INTRODUCCIN

1.1 Resea histrica Fue en la parroquia de Antmano donde Lorenzo Mendoza Fleury gesta la creacin de una empresa cervecera cuando corra el ao 1939. Desde el mismo momento en que se plasm como proyecto, ya estaba pensada y destinada a convertirse en una de las principales empresas del pas. As nace Polar, con la visin futurista y el nimo emprendedor de sus fundadores. El Acta constitutiva de Cervecera Polar C.A., se firma el 13 de marzo de 1941, y se registra el 14 de marzo del mismo ao. En un tiempo relativamente corto y estimulada por el aumento de la demanda, Polar responde a las exigencias del mercado proyectando la creacin de otras plantas cerveceras. En 1950 se inaugura Cervecera de Oriente C.A., en Barcelona, estado Anzotegui. En 1951 entra en actividad Planta Los Cortijos, en sustitucin de la ubicada en Antmano. En 1960 comienza a operar Cervecera Modelo en Maracaibo. Y en 1975, empieza a funcionar Cervecera Polar del Centro, en San Joaqun, estado Carabobo, constituyndose en el complejo cervecero ms moderno de Amrica Latina. A Cervecera Polar Oriente C.A., se incorpor como unidad productiva la planta de Barcelona a orillas del ro Never y de esta manera se cre en el oriente del pas una importante fuente de trabajo. Con la planta de Barcelona se cubra el mercado de los estados Nueva Esparta, Sucre, Monagas y Anzotegui. Su primer despacho se realiz con destino a la ciudad insular de Porlamar, el 28 de mayo de 1950. El centro de produccin oriente se inicio con una capacidad instalada de 500 mil litros al mes, hoy en da su capacidad instalada supera los 60 millones de litros mensuales. En 1950, la instalacin de un tren de latas en su rea de

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Envasado fue una verdadera revolucin, por cuanto esa tecnologa no se conoca en el pas ni en Latinoamrica. El ao 1951 dio vida a Maltn Polar, para satisfacer la demanda de una bebida refrescante y nutritiva. Hoy en da este centro de produccin elabora cerveza Polar tipo Pilsen, Polar Ice, Polar Light, Solera, Solera Light, adems de Maltn Polar en sus diferentes presentaciones, atendiendo ms del 60% del territorio nacional. 1.2 Ubicacin del rea de estudio Cervecera Polar Planta Oriente (ver figura 1.1), se encuentra ubicada, a las orillas del ro Never, Carretera Negra, km.15, Sector Ojo de Agua, Barcelona, estado Anzotegui. En el rea de Servicios Industriales (sala de mquinas) se ubican todos los sistemas de energas necesarios para la elaboracin de la cerveza y la malta.

Figura 1.1. Vista area de Cervecera Polar Planta Oriente. Fuente. Google Maps.

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1.3 Planteamiento del problema La gerencia de servicios industriales (sala de mquinas) es la encargada de recibir, convertir y distribuir la energa a los diferentes procesos mediante los sistemas de vapor, aire comprimido, recuperacin de CO2, electricidad y refrigeracin. El sistema de aire comprimido dispone de tres compresores centrfugos marca Elliot y un compresor de tornillo marca Atlas Copco. El aire es tomado del ambiente, aspirado a travs de un filtro a la presin y temperatura ambiente, y comprimido hasta unas condiciones finales de 100 psi y 150 C. Posteriormente, el aire comprimido es sometido a enfriamiento en los post-enfriadores, saliendo a una temperatura de 30 C aproximadamente y enviado a dos tanques de almacenamiento. El aire comprimido contenido en los tanques buffer fluye en dos tuberas, una con un flujo de aire en condiciones de humedad, utilizado en el rea de elaboracin para el transporte de nepe y trub de las tolvas hacia los silos y el otro flujo hacia dos secadores de capacidades iguales que operan con alcohol cuyo objetivo es retirar el resto del vapor de agua mediante condensacin del aire logrando la condicin de aire comprimido seco. Finalmente el aire es distribuido por redes de tuberas a las reas de Planta de Tratamiento de Aguas, Elaboracin I, Elaboracin II, Envasado, Pepsi y Taller para ser utilizado en las actividades de control, instrumentacin, transporte, limpieza, lneas de produccin, entre otros. En la actualidad Cervecera Polar C.A., en su estrategia de cumplir con demandas de produccin cada vez mayores y mantener la innovacin tecnolgica, propuso realizar un estudio al sistema de aire comprimido, que se desarroll en tres fases. La fase uno de evaluacin del sistema actual llamada Etapa Actual. Una segunda fase denominada Etapa de Aumento de Produccin donde se estudiarn las obsolescencias de los componentes, reubicacin de los compresores y puesta en servicio de tres lneas de produccin. En la ltima fase de crecimiento a largo plazo denominada Etapa Futura donde se estudi el sistema segn las demandas de servicios para aos futuros.

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La evaluacin se bas en el estudio del mercado actual y futuro, obsolescencias de los componentes del sistema, as como en los requerimientos para nuevos equipos. Este estudio tiene la finalidad de facilitar un crecimiento progresivo y ordenado del sistema de aire comprimido a fin de que cumpla con las expectativas de las demandas proyectadas para cada perodo. En el proyecto se evaluarn los componentes del sistema de aire comprimido en las tres etapas del estudio basadas en las proyecciones Polar. Luego se simular el sistema de aire comprimido mediante un software computarizado para cada fase en busca de cadas de presiones que afecten al sistema al aumentar las demandas de produccin y se desarrollarn las propuestas para subsanar tales deficiencias, tomando en consideracin las normas de Polar. 1.4 Objetivos de la investigacin 1.4.1 Objetivo general Evaluacin del sistema de aire comprimido de una cervecera con base a sus futuros aumentos de produccin. 1.4.2 Objetivos especficos 1. Realizar el levantamiento de los diagramas de proceso e instrumentacin del sistema de aire comprimido. 2. Evaluar los equipos y componentes del sistema de aire comprimido para cada fase del estudio. 3. Proponer las mejoras del sistema de aire comprimido para cada fase del estudio. 4. Simular las propuestas del sistema de aire comprimido para cada etapa del estudio mediante el simulador de flujos PIPEPHASE 8.1. 5. Realizar el estudio econmico del proyecto basado en las premisas Polar.

CAPITULO II MARCO TERICO2.1 Antecedentes de la investigacin En el ao 2007, Alonso Juan, desarroll el proyecto Evaluacin del

sistema de aire comprimido para la mejora del consumo energtico de una cervecera. Realiz un estudio en los equipos y componentes de las reas ms crticas de los del sistema de aire comprimido, como el dimensionamiento de las cuchillas de las secadoras de botellas, regularizacin windjet, automatizacin de los videojet y mejoramiento del sistema de transporte de nepe [1]. En febrero de 2006, Tovar Marisela, realiz la tesis Anlisis energtico del sistema de generacin y distribucin de aire comprimido de una cervecera. Como objetivos principales examin los componentes del sistema, determin el consumo de los equipos con relacin a la cantidad de bebidas procesadas, dise placas orificios para cada rea de produccin y elabor un manual de operacin del sistema de aire comprimido. Concluy que los post-enfriadores tenan alta eficiencia, los secadores suministraban aire a condiciones adecuadas y que el rea de envasado es la ms crtica [2]. Este trabajo se diferencia de los mencionados proyectos debido a que es un estudio del sistema de aire comprimido de la sala de mquinas en el perodo actual, a mediano plazo y largo plazo. Ello permitir conocer si este, puede operar con las nuevas proyecciones de demandas de produccin de una manera ptima con los componentes y equipos actuales. La evaluacin del estudio permitir desarrollar las propuestas que permitan un crecimiento ordenado y progresivo del sistema de aire comprimido en trminos de facilidades para mejorar su mantenimiento, operatividad y seguridad.

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2.2 Fundamentos tericos 2.2.1 Materia Prima Antiguamente la cerveza se elaboraba con cebada, lpulo, agua y levadura. Con la industrializacin, una serie de pases incorporaron las hojuelas de cereales como el maz y arroz, y obtuvieron una bebida ms refrescante y suave capaz de adaptarse a las exigencias climticas de cada regin. En sus inicios Polar fabric cerveza muy similar a las europeas, especficamente a las alemanas es decir: 100 % cebada malteada, pero el consumidor senta la sensacin de llenura que no le provocaba seguir consumindola al instante. En el ao 1942 con la llegada de Carlos Roubicek a la empresa, se decidi reemplazar entre un 15 y un 25 % el uso de cebada malteada por las hojuelas de maz. [3] 2.2.1.1 Cebada La Cervecera Polar importa desde Europa y Canad la ms selecta cebada malteada, cuya ptima calidad est garantizada por los rigurosos y sucesivos controles aplicados durante su cultivo, cosecha, malteo y transporte. Contar con un insumo de esta categora les permite a los maestros cerveceros elaborar productos con la excelencia de siempre. [3] 2.2.1.2 Lpulo Es una planta trepadora cuya flor en forma de cono contiene la lupulina, un componente insustituible a partir del cual se genera el noble sabor amargo y el aroma tan particular de la cerveza. Las presentaciones de este producto pueden ser en flor, en polvo, pellets (especie de pequeos taquitos compactos en forma de cilindro), extracto y aceites. Cervecera Polar lo adquiere en extracto, debido a que se obtiene con la ms moderna tecnologa para concentrar los componentes esenciales para el proceso cervecero, llamado alfa cidos, alcanzando su mximo aprovechamiento gracias al empleo de gas carbnico (CO2), un solvente

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completamente natural, bajo temperaturas y presiones crticas. Los alfa cidos constituyen el componente ms importante en el cervecero porque determinan el caracterstico sabor amargo de la cerveza. 2.2.1.3 Hojuelas de Maz La cebada malteada no es la nica fuente de almidn que se utiliza en el proceso productivo. De 15 a 25 % es sustituida por hojuelas de maz o arroz pregelatinizadas. El uso de adjuntos produce cervezas de un color ms claro, un sabor ms vigorizante, mayor luminosidad, mejor estabilidad fsica y superiores cualidades de aceptacin de enfriamiento. Mediante su uso se logra impartirle a la cerveza un toque de frescura y cuerpo balanceado, sabor ideal para las condiciones de nuestro clima tropical que ha sido aceptado y complace nuestros consumidores. Se utiliza maz selecto que se somete a un complejo proceso de refinacin. La concha y el germen son eliminados con el fin de descartar la grasa. [3] 2.2.1.4 Agua La calidad del agua ha sido reconocida durante siglos como un factor importante para determinar la calidad de la cerveza. Est debe estar libre de organismos que produzcan enfermedades y de sustancias que causen efectos fisiolgicos perjudiciales. El agua debe ser tambin transparente, sin color ni olor y libre de cualquier sabor objetable. El agua para el proceso de fabricacin de cerveza debe cumplir tambin con los requerimientos especficos para asegurar el debido pH de la masa, la debida extraccin del lpulo, buena coagulacin en la paila u olla de coccin, sana fermentacin y el debido desarrollo del color y sabor dentro de la cerveza terminada. [3] 2.2.1.5 Levadura Las levaduras son hongos unicelulares. El termino levadura se aplica a un concepto que se ha desarrollado a travs de la historia y que cubre un

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grupo heterogneo y mal definido de organismos. Su clasificacin es extremadamente compleja y difcil y ha exigido el esfuerzo de muchos microbilogos. Las levaduras que se usan en la fabricacin de cerveza tienen similitudes bsicas y en sus propiedades. La seleccin de una buena levadura se lleva a cabo considerando sus buenas cualidades, tanto del sabor que produce como de reproductividad, pues debe ser genticamente estable, reutilizable en dos o tres procesos y permitir una fermentacin considerablemente rpida que facilite la obtencin del grado alcohlico deseado. Adems, debe ser fcil de separar de la cerveza joven o verde, despus de cumplir su accin fermentativa. [3] 2.2.2 Proceso de elaboracin de la cerveza 2.2.2.1 Recepcin y almacenamiento La elaboracin de la Cerveza Polar, comienza con la recepcin de la cebada malteada y de las hojuelas de maz. La cebada malteada, proviene de pases como Estados Unidos, Alemania, Inglaterra y Francia, entre otros. Es transportada hasta Venezuela en barcos que arriban al puerto de Guanta para abastecer a Cervecera de Oriente, C.A. (Barcelona), luego a Puerto Cabello para surtir a Cervecera Polar del Centro C.A. (San Joaqun) y Cervecera Polar, C.A. (Los Cortijos en Caracas) y por ltimo, al puerto de Maracaibo para abastecer a Cervecera Modelo C.A. ubicada en esa ciudad. Las hojuelas de maz, son materias primas nacionales suministradas por las plantas de la Unidad Estratgica de Negocios de Alimentos. Las materias primas, son descargadas y enviadas a los silos mediante sistemas de transporte mecnicos que incluyen el pesado y limpieza que permiten eliminar las partculas extraas que puedan contener. [3] 2.2.2.2 Molino Para asegurar la formulacin apropiada, debe pesarse la cebada malteada y las hojuelas de maz. La cebada malteada pasa por un molino,

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donde los granos son triturados para facilitar la extraccin de sus componentes solubles, lo que permite el trabajo de las enzimas sobre los almidones y protenas, para dar origen al mosto. El molino est compuesto por una serie de rodillos que trituran los granos de cebada malteada transformndola en harina y smola. Adicionalmente posee un sistema de cedazos que apartan la cscara, la cual se utilizar como material filtrante en el proceso de cocimiento. 2.2.2.3 Mezcla y Maceracin Una vez triturada la cebada malteada se enva a la paila de pre-mezcla donde se va a unir con las hojuelas de maz y el agua previamente tratada. En esta etapa, los ingredientes permanecen el tiempo necesario para formar una mezcla totalmente homognea antes de pasar a la maceracin. En la paila de maceracin, la mezcla obtenida anteriormente, permanece aproximadamente una hora y media en constante agitacin a temperaturas que oscilan entre 55 y 75 C. La maceracin permite que las enzimas de la cebada malteada acten sobre el almidn contenido en ella y en el de las hojuelas de maz, para generar los azcares fermentables que se requerirn posteriormente, obtenindose adems, vitaminas y minerales. [3] 2.2.2.4 Filtracin del mosto Finalizada la maceracin, se bombea la mezcla hacia la cuba de filtracin, a fin de separar el lquido llamado mosto, de la parte slida e insoluble, conocida como afrecho o nepe. La cuba de filtracin posee un falso fondo con rejillas que permiten retener toda la parte slida, la cual se mueve con unos brazos giratorios para que el lquido pase a travs de l. Este proceso tiene una duracin aproximada de 3 horas. El nepe que se extrae es un subproducto rico en protenas y fibras que tiene aplicacin industrial, como valioso aditivo en la fabricacin de alimentos para animales.

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2.2.2.5 Hervida El mosto cervecero obtenido en la filtracin, rico en azcares, aminocidos, vitaminas y minerales, es transferido a la paila de coccin donde es llevado a punto de ebullicin para luego adicionarle el extracto de lpulo, que impartir el sabor amargo y aroma caracterstico a la cerveza. Durante este proceso, que dura aproximadamente una hora y media, se logra activar las enzimas de la cebada malteada, una vez cumplidas sus funciones, y evaporar el exceso de agua para lograr un mosto con la concentracin requerida. Adems, durante la ebullicin, a travs de reacciones entre azcares y protenas, se obtiene el color tpico de la cerveza y se esteriliza el mosto para obtener un lquido puro y biolgicamente estable. 2.2.2.6 Clarificacin y Refrigerio Terminado el cocimiento, el mosto es enviado al rotapool para ser sometido al proceso de clarificacin, el cual se logra a travs de un movimiento de fuerzas centrfugas que separan la parte lquida de los sedimentos y partculas insolubles, tales como residuos de lpulo y complejos protenicos no deseados en el producto terminado. Los sedimentos y partculas insolubles provenientes del rotapool son clarificados en el Decantador para recuperar el mosto que queda todava mezclado. Finalmente, el mosto obtenido en el rotapool y el decantador, es bombeado al rea de refrigerio donde mediante un Intercambiador de calor se enfra hasta alcanzar una temperatura de 10 C aproximadamente con el fin de obtener las condiciones para que la levadura agregada a la salida del enfriador junto con el aire estril, efecte la fermentacin. [3] 2.2.2.7 Fermentacin y Maduracin La fermentacin y maduracin se realizan en enormes tanques conocidos como tanques cilindro cnico (T.C.C.), de acero inoxidable, con capacidad

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de hasta 750.000 litros cada uno. A ellos se enva el mosto fro, aireado y con la levadura necesaria para comenzar con el proceso de la fermentacin. El proceso de fermentacin, es sin duda, el ms complejo de la elaboracin de la cerveza, tarda un promedio de siete (7) das, durante los cuales la levadura acta sobre los azcares fermentables obtenidos de la maceracin, para transformarlos en gas carbnico, alcohol etlico y gran nmero de compuestos aromticos adicionales, proporcionando el carcter tpico de la cerveza. El gas carbnico producido durante este proceso es recuperado, purificado y almacenado para posteriormente ser reinyectado a la cerveza o al maltn ya filtrados. Concluida la fermentacin, se inicia el proceso de maduracin y ya no se habla de mosto, sino de cerveza joven o verde. La levadura es extrada, pudiendo ser utilizada nuevamente hasta cinco (5) veces, si as lo determina el laboratorio de aseguramiento de la calidad. La maduracin de la cerveza se realiza en los mismos tanques, durante unas dos semanas, periodo en el cual la cerveza se mantiene en reposo, a una temperatura aproximada de -1 C. Este proceso favorece la precipitacin de sustancias insolubles y la sedimentacin de la levadura an en suspensin. [3] 2.2.2.8 Filtracin de la Cerveza Aunque durante el proceso de maduracin se produzca una cierta clarificacin natural, la cerveza no es todava lo suficiente brillante, por lo que requiere pasar por el proceso de filtracin. La filtracin de la cerveza se realiza en tanques que poseen gran cantidad de pequeos cilindros o velas, donde se coloca la tierra infusoria. Polvo blanco, muy fino, constituido por microorganismos fsiles, cuyas caractersticas permiten eliminar las ltimas clulas de levadura y partculas mnimas de protenas precipitadas, garantizando la brillantez y estabilidad fsico-qumica de nuestro producto. La salida del filtro de cerveza, se reinyecta el volumen necesario de gas carbnico (CO2), producido y recuperado durante la

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fermentacin y extrado para su purificacin, proporcionndole frescura a la cerveza y adems promueve la formacin de espuma. [3] 2.2.2.9 Tanques de Gobierno Finalizada la filtracin de la cerveza, esta es enviada directamente a los tanques de gobierno donde permanece fra hasta el momento de envasarlo. Estos tanques reciben este nombre ya que en el trayecto entre los filtros y ellos, se encuentran medidores que registran los litros de cerveza producidos. Basado en estos registros, el Ministerio de Hacienda determina los impuestos que la planta debe cancelar al fisco nacional por concepto de produccin de bebidas con contenido alcohlico. El diagrama del proceso de elaboracin de la cerveza se muestra en la figura 2.1.

H

Figura 2.1. Proceso de elaboracin de la Cerveza y Malta. Fuente. Manual de elaboracin de la cerveza de Polar.

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2.2.3 Proceso de llenado y envasado de la cerveza Cervecera Polar del Centro, C.A. cuenta con nueve (9) lneas o trenes para envasar sus productos en las diversas presentaciones. Ocho (8) envasan productos en botellas y uno (1) en latas. Las velocidades de llenado varan desde 1.000 a 2.000 unidades por minuto, dependiendo de la configuracin y el tipo de producto. 2.2.3.1 Recepcin de botellas vacas Los envases de botellas vacas, apilados en torres denominadas paletas, son trados en gandolas, desde las distribuidoras o agencias hasta el sitio de recepcin para luego ser llevados por montacargas hasta la despaletizadora. [3] 2.2.3.2 Despaletizadora Las gaveras recibidas, se separan de las paletas usando aire comprimido que accionan los brazos mecnicos conocidos como despaletizador. Esta se encarga de descargar, camada por camada, las gaveras contenidas en cada paleta y distribuirlas en las vas transportadoras para su posterior traslado hacia la desembaladora de botellas. Las paletas vacas son llevadas hasta el arrumador de paletas, para ser utilizadas posteriormente en la paletizadora. 2.2.3.3 Desembaladora Esta mquina tiene como funcin retirar, mediante un sistema neumtico de succin, las botellas vacas contenidas en cada gavera y colocarlas en la banda transportadora que las trasladarn hasta la lavadora de botellas. Adems separa las gaveras vacas dirigindolas hacia las vas que la transportarn hasta la mquina lavadora de cajas. 2.2.3.4 Lavadora de botellas En este equipo los envases son lavados, a temperaturas que oscilan entre 60 y 80 C, son una solucin entre 2, 5 y 3 % de soda custica y agua

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debidamente tratada. A la entrada de la lavadora, las botellas son rociadas con agua a fin de eliminar desperdicios grandes y facilitar su posterior lavado. Finalizada esta etapa los envases son sumergidos en tanques con la solucin indicada y se les inyecta soda custica caliente. A continuacin, las botellas se sumergen en tanques de agua fresca, con disminucin progresiva de temperatura, para eliminar los residuos internos y externos de soda custica. Finalmente las botellas son inyectadas con agua desmineralizada, conocida tambin como agua suave, con el objeto de asegurar un mejor enjuague. El proceso de lavado dura aproximadamente 30 minutos, al final de cuyo lapso, se obtiene un envase perfectamente limpio, microbiolgicamente estril y apto para ser llenado. El aire comprimido en este equipo es usado solo para el control de las vlvulas. Al salir de la lavadora, las botellas son colocadas en hileras antes de ser revisadas por el inspector electrnico, que detecta si cada una de estas botellas presenta las condiciones adecuadas para ser llenadas, rechazando aquellas que no cumplan tales requerimientos. Este equipo verifica la presencia de aquellos elementos extraos, tales como pitillos y papel, que puedan estar en el fondo del envase o adheridos a sus paredes. Adems inspecciona los picos la las botellas rechazando mediante un mecanismo neumtico aquellas que puedan presentar roturas. [3] 2.2.3.5 Llenadora Tapadora La llenadora es una mquina giratoria de forma similar a la de un carrusel, que envasa los productos, de acuerdo con el nivel indicado en cada presentacin. Esto se realiza previa minimizacin del contenido de oxigeno en los envases. Seguidamente, se llenan las botellas a una velocidad de 2000 unidades por minuto, bajo contrapresin de gas carbnico, altamente compatible con la cerveza. De inmediato, los envases pasan por la tapadora, donde son cerrados hermticamente. El producto se envasa fro a una temperatura aproximada de 4 C, lo cual

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evita la formacin de espuma en exceso. Ya llenas y tapadas, las botellas pasan por un inspector que verifica el llenado previsto y que se encuentre debidamente tapada. Las que tengan algn defecto son descartadas, mientras que las que pasan la prueba siguen hacia la pasteurizacin. El aire comprimido en este equipo es usado para el control de las vlvulas de llenado de cerveza, movimiento de las botellas y tapadora, as como en la limpieza del mismo. [3] 2.2.3.6 Pasteurizadora Luego de verificar el correcto tapado y nivel del lquido en el inspector de botellas llenas, y antes de abandonar la lnea, los envases son sometidos a un proceso de pasteurizacin para proporcionarle al consumidor no solamente una cerveza brillante y exquisita, sino tambin un producto que se conserve microbiolgicamente impecable. Los envases salen de la pasteurizacin a temperatura ambiente, listos para ser distribuidos a todas las regiones del pas y el exterior. El vapor que utiliza el equipo es controlado por medio de vlvulas que utilizan aire comprimido para el control. 2.2.3.7 Embaladora La ltima etapa del proceso de llenado es el embalaje, el cual se realiza con maquinarias automatizadas mediante un sistema neumtico que colocan los envases en cajas plsticas. Para garantizar que las cajas estn completas, pasan por un inspector antes de efectuarse el proceso de paletizado y despacho. [3] 2.2.3.8 Paletizadota La mquina paletizadora se encarga de ensamblar mediante brazos neumticos las cajas en pilas, para ser cargadas en las gandolas de las compaas que llevarn el producto en las condiciones ideales hasta los depsitos de las agencias encargadas de su distribucin con el despacho. El proceso de llenado y envasado se muestra en la figura 2.2.

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Figura 2.2. Proceso de elaboracin de la Cerveza y Malta. Fuente. Manual de elaboracin de la cerveza de Polar

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2.3.4 Aire El aire es una mezcla de nitrgeno, oxgeno y vapor de agua. El aire seco es la parte de la mezcla compuesta solamente por nitrgeno y oxgeno, y el vapor de agua es lo que se denomina humedad. Existen dos estados extremos del aire atmosfrico: el aire seco en el que no hay absolutamente nada de vapor de agua y el aire saturado de humedad en el que la mezcla contiene todo el vapor de agua que puede absorber el aire seco a esa temperatura. El aire seco puede absorber ms vapor de agua si se lo calienta, y condensa agua lquida en forma de gotas si se lo enfra. Cuando la condensacin ocurre sobre una superficie slida origina la condensacin por goteo o roco. Por eso se suele denominar punto de roco a la temperatura a la que se condensa un vapor [4]. 2.3.5 Componentes del sistema de aire comprimido 2.3.5.1 Filtro del compresor Para asegurar un buen funcionamiento del compresor, este deber llevar siempre un filtro de aspiracin eficaz. Este dispositivo es utilizado para eliminar las impurezas del aire antes de la compresin con el fin de proteger al equipo compresor. De otra forma, los abrasivos que hay en el aire llegaran a la unidad y podran causar desgaste excesivo en los cilindros, anillos, pistn, cojinetes, entre otros. Un buen filtro deber cumplir los siguientes requisitos: gran eficacia de separacin de impurezas, buena capacidad de acumulacin, baja resistencia al flujo de aire, construccin robusta, entre otros [5]. 2.3.5.2 Compresores Son mquinas que tienen por finalidad aportar una energa a los fluidos compresibles (gases y vapores) sobre los que operan, para hacerlos fluir aumentando al mismo tiempo su presin. En esta ltima caracterstica precisamente, se distinguen de los soplantes y ventiladores que manejan grandes cantidades de fluidos compresibles (aire por ejemplo) sin

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modificar sensiblemente su presin, con funciones similares a las bombas de fluidos incompresibles. [6] 2.3.5.2.1 Compresores Centrfugos. En estos compresores el flujo del gas es esencialmente radial; estos componentes estn constituidos por uno o ms rodetes y un nmero de pasajes divergentes fijos a la carcasa, denominado difusores, en donde el fluido es desacelerado. El principio de funcionamiento de estos compresores es que el gas a ser comprimido entra por el centro de una rueda giratoria provista con labes radiales (rodete o impulsor), los cuales lanzan el gas hacia la periferia mediante la fuerza centrfuga. Antes de ser guiado el gas hacia el centro del siguiente impulsor, se le hace pasar por un difusor que transforma la energa cintica en presin. Los compresores radiales se adaptan bien a la refrigeracin intermedia en cada etapa o a cada grupo de ellas, con lo cual el proceso se hace ms isotrmico con la consiguiente mejora del rendimiento. Los refrigeradores son voluminosos debido a que estos compresores son muy sensibles a la cada de presin. Las velocidades de funcionamiento son altas en comparacin a otros compresores: las unidades comerciales operan en su mayora a 20.000 revoluciones por minuto con fuertes tendencias a aumentar; a su vez los compresores radiales por debajo de 400 kPa (58,01 psi) de presin efectiva, normalmente no se refrigeran [6]. Condicin de Bombeo Cuando la presin de aire del sistema va aumentando debido a un menor consumo de la planta, el compresor entregar menos aire hasta el punto donde los pasajes internos del conjunto impulsin no podrn mantenerse llenos de aire provocando la interrupcin del flujo continuo de aire a travs de los impulsores. Si se redujera an ms el consumo de aire en la planta, caera en un rea de inestabilidad y el compresor no podra mantener un flujo de aire continuo de tal manera que el flujo cambiara de direccin, desplazndose esta vez del sistema hacia el compresor hasta

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que se establece un equilibrio momentneo entre el compresor y el sistema de aire comprimido. Este flujo invertido es lo que se conoce como Bombeo u Oleaje y es similar a la cavitacin cuando se compara a una bomba centrfuga. [7] Condicin de obstruccin por resistencia Cuando la presin de aire comprimido en el sistema disminuye debido al elevado consumo de los consumidores, el compresor suplir ms y ms aire hasta que la velocidad del aire, en alguna parte dentro del compresor, alcance la velocidad del sonido. En este punto de operacin se dice que el flujo est en una condicin de obstruccin por resistencia o barrera infranqueable, porque cualquier reduccin ulterior de presin en el sistema de aire no generar ms incremento adicional del flujo de aire. [7] 2.3.5.2.2 Compresores de tornillo. Son mquinas donde los rotores helicoidales engranados entre si y ubicados dentro de una carcasa; comprimen y desplazan el gas hacia la descarga. Los lbulos de los dos rotores no son iguales, los del macho o rotor principal son de forma tal que se ajustan a las cavidades de la hembra o rotor conducido. Por lo general el rotor principal tiene menos lbulos y por ello opera a mayor velocidad. El principio de estos compresores se basa en que a medida que los rotores giran, el volumen entre los rotores disminuye obtenindose progresivamente la compresin deseada del aire que llena el espacio entre los lbulos. La carencia de vlvulas de aspiracin y descarga, y la inexistencia de fuerzas mecnicas desequilibradoras; hacen que el compresor de tornillo pueda funcionar a elevadas velocidades. En consecuencia, combina una elevada capacidad con reducidas dimensiones. Los compresores de tornillo de tipo seco utilizan engranes de sincronizacin externos para los rotores macho y hembras, al no haber contacto entre rotores ni entre estos y la carcasa, no se necesita ningn tipo de lubricacin dentro de la cmara de compresin y el aire suministrado es exento de aceite [6].

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2.3.5.3 Post enfriador Esencialmente un post-enfriador es un intercambiador de calor en el cual el elemento que pierde calor es el aire comprimido, mientras que el medio que lo gana es algn refrigerante, usualmente aire o agua. El objetivo de este accesorio es disminuir la temperatura del aire luego de la compresin. Al tener lugar una disminucin brusca de temperatura se presentarn condensados, por lo cual podemos decir que este equipo sirve tambin para disminuir la cantidad de agua contenida en el aire. Esto implica que siempre que se utilice un post-enfriador es necesario instalar algn medio para retirar los condensados que este genera [5]. 2.3.5.4 Tanque de almacenamiento Parte integrante de todo sistema de aire comprimido son unos o varios depsitos de almacenamiento para el fluido comprimido; cuyas principales funciones son: almacenar aire para suplir las demandas picos superiores a la capacidad del compresor, contribuir al enfriamiento y separacin del condensado, amortiguar las pulsaciones del compresor reciprocante. [5] 2.3.5.5 Secadores Como el enfriamiento producido en el post-enfriador no es suficiente para impedir una posterior condensacin en el sistema de aire comprimido, es necesario un enfriamiento adicional. Este trabajo lo realiza un secador de aire por refrigeracin, el cual efecta el intercambio de calor entre un refrigerante, usualmente alcohol o amoniaco, y el aire comprimido por medio de un intercambiador. Debido a que el punto de congelacin del agua es de 0 C, el circuito de refrigeracin se ajusta hasta enfriar el aire entre 2 a 5 C como mnimo [5]. 2.3.6 Cada de presin Las fugas de aire comprimido, el exceso de consumo, la forma de la red de tuberas de aire y su rugosidad interna originan prdida de energa.

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Adems el uso inadecuado de accesorios en lneas, tales como filtros, trampas, llaves, mangueras y acoples tambin se traducen en grandes cadas de presin. Un flujo tpico de aire comprimido a travs de una tubera recta de hierro o acero, se considera para los efectos del clculo como turbulento. En estas condiciones, es imposible aplicar frmulas que no sean experimentales. Las ms comn es la que expresa la cada de presin como [5]:

P =Dnde,

1.6 x1012 * Q1.85 * L D5 * P

(2.1)

P= Cada de presin (kPa). Q= Flujo de aire (m3/s). L= Longitud (m). D= Dimetro (mm). P= Presin inicial (kPa). Se supone que la temperatura del aire es prxima a la ambiente. A partir de la misma, se puede elaborar una tabla de clculo donde fijando tres de los parmetros mencionados en la ecuacin (2.1), se pueden relacionar los otros dos de acuerdo a las conveniencias del momento. Los accesorios de las lneas y segmentos de tubera no rectos tienen sus cadas de presin expresados en forma de longitud de tubera equivalente. Estos valores pueden ser adicionados al dato de la longitud en la ecuacin (2.1) y poder incluir todos los accesorios del caso en el clculo general. Cuando se requiera seleccionar la tubera para la lnea principal y lneas de alimentacin de aire comprimido, es necesario que la tubera cumpla con las siguientes condiciones [5]: 1. Cada de Presin en la lnea principal Pmx = 7 kPa (1,02 psi). 2. Cada de Presin en la lnea secundaria Pmx= 3 kPa (0,44 psi).

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Adicionalmente las lneas de distribucin y alimentacin de aire comprimido a baja presin (< 10 bar) deben cumplir con lo indicado en la tabla 2.1. [8] Tabla 2.1. Caractersticas de las tuberas de aire comprimido. Fuente. Manual de especificaciones Polar.

SISTEMA

MATERIAL COMPONENTE

NORMA MATERIAL TUBERIAS TIPO Y GRADO ACCESORIOS ASTM A-53 JIS G-3454 grados A o B STPG410

SCHEDULE ESPESOR/DIAMETRO SCH 40 Todos los Dimetros Norma JIS ver tabla anexa

TUBERIA ACERO AL CARBONO AIRE COMPRIMIDO < 10 bar TUBERIA ACERO INOXIDABLE ACCESORIOS

DIN 1629 ASTM A-105

St35-8 o St45-8 Norma DIN ver tabla anexa SCH 40 Todos los Dimetros SF 490A Norma JIS ver tabla anexa

ACCESORIOS

JIS G 3201 DIN 2506 ASTM A-312 JIS G 3459 DIN 2463 ASTM A-403 JIS G 3214 DIN 2605

St 35-8 o St 45-8 Norma DIN ver tabla anexa TP304L SUS 304LTP Wn 1.4306 WP304L SUS F304L Wn 1.4306 SCH 10 Tdos los Dimetros Norma DIN ver tabla anexa Norma JIS ver tabla anexa SCH 10 Tdos los Dimetros Norma JIS ver tabla anexa Norma DIN ver tabla anexa

2.3.7 Simulador de flujos en tuberas. Es un simulador de flujo monofsico y multifsico para predecir presiones, temperaturas y la interrupcin lquida en pozos, lneas de flujo y sistemas de distribucin. Es til para disear nuevos sistemas, supervisando sistemas corrientes y previniendo o solucionando los problemas. El programa de simulacin modela rigurosamente el estado de los flujos multifsicos o monofsicos en redes de gas, petrleo y sistemas de canalizacin. Tiene el poder y flexibilidad de obtener soluciones de modelos que van desde el anlisis de sensibilidad de los parmetros de varios aos hasta un estudio de planificacin para todo el campo. Adems combina un algoritmo de solucin probada con mtodos modernos de produccin de software y tcnicas de anlisis para crear una slida y eficiente herramienta de planificacin. Con un amplio banco de datos de

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propiedad fsica, y una interfaz intuitiva basada en Windows de interfaz de usuario, este simulador de flujos en tuberas cubre la gama completa de los fluidos encontrados en la industria del petrleo. [9] 2.3 Metodologa desarrollada en el proyecto 2.3.1 Revisin bibliogrfica. Esta etapa constituyente del mtodo cientfico en el cual el investigar la informacin referente al planteamiento del problema a travs de la documentacin en libros, manuales, Internet, revistas, informacin suministrada por los asesores, entrevistas no estructuras y estructuradas al personal de operadores entre otros. A fin de que se puedan facilitar los conocimientos del tema propuesto y realizar la elaboracin del proyecto. 2.3.2 Levantamiento de los diagramas de proceso e instrumentacin del sistema de aire comprimido. En esta etapa se elaborarn y actualizaran (segn sea el caso) los diagramas de proceso e instrumentacin del sistema de aire comprimo que permitirn conocer la distribucin de las redes de tuberas del sistema de aire comprimido, para verificar y determinar los dimetros de las mismas, ubicar los equipos y componentes conectados, as como detallar las condiciones de los mismos. Para la realizacin de los diagramas se utilizar el programa AutoCAD, el cual tiene el formato de trabajo DWG, el cual es compatible con muchos otros, lo que lo hace una herramienta muy verstil a la hora de compartir archivos entre programas. La tcnica utilizada es la observacin directa, realizando anotaciones y medidas de los sistemas. 2.3.3 Evaluacin del sistema de aire comprimido para las diferentes etapas. El desarrollo del proyecto se dar en las Etapas Actual, Aumento de Produccin y Futura del sistema de aire comprimido. Para la Etapa Actual

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se estudiarn las diferentes reas de produccin y generacin que se encuentran actualmente en la planta, sin realizar ningn tipo de modificacin. Para la Etapa de Aumento de Produccin se realizar un estudio en cuanto a la reubicacin de los equipos compresores debido a la instalacin de una estacin de agua Grado Plato requerida para la elaboracin del agua para la cerveza. La finalidad es la de facilitar el crecimiento progresivo y ordenado del sistema de aire comprimido, a fin de que este cumpla con las expectativas de las demandas proyectadas. Adems se busca obtener alguna deficiencia que presenten los equipos y componentes al incrementarse el consumo de aire comprimido en la planta. As mismo en esta fase se consideran las obsolescencias de los equipos y los requerimientos de instalacin de nuevos tomando en consideracin las premisas de Cervecera Polar. En la Etapa Futura, el sistema de aire comprimido es evaluado, basndose en las previsiones de crecimiento a mediano plazo y largo plazo. Este estudio determinar si los componentes y los equipos del sistema podrn cumplir con futuras instalaciones de trenes de produccin en las reas de Envasado y Pepsi. Las tcnicas a usar para la evaluacin de las tres fases del estudio es el desarrollo computacional. En estas se utilizar el simulador de redes de flujos para determinar las cadas de presiones. 2.3.4 Elaboracin de las propuestas de mejoras para cada etapa del sistema de aire comprimido. Una vez evaluadas las tres Etapas, se elaborarn segn sea necesario las propuestas de mejoras del sistema de aire comprimido para cada una de estas, con la finalidad de lograr que el sistema de aire comprimido trabaje sin inconvenientes y asegurar que el mismo se encuentre en operacin cuando sea requerido al incrementar la demanda de produccin. Las tcnicas a utilizar son el anlisis de datos y resultados mediante el procesamiento de datos.

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2.3.5 Estudio econmico de las propuestas de mejoras para cada etapa de la evaluacin del sistema de aire comprimido. De acuerdo a las mejoras planteadas se realizar la evaluacin tcnicoeconmica de las mismas, determinando la inversin y el valor presente neto con el fin de corroborar que las propuestas son factibles econmicamente. Para la realizacin de esta etapa, empresa Polar Oriente suministr los datos necesarios para la evaluacin econmica como es: la tasa mnima de retorno de la empresa, costos de los kilowatts contratados. En la figura 2.3 se observa el organigrama de la metodologa desarrollada.FASE I Revisin Bibliogrfica

FASE II Levantamiento y actualizacin de planos del sistema de aire comprimido

FASE III Evaluacin de las cadas de presin del sistema en cada etapa

ETAPA ETAPA ACTUAL (Estudio Actual) AUMENTO PRODUCCIN (Puesta en servicio de 2 lneas de produccin en el rea de Envasado y 1 lnea en Pepsi) ETAPA FUTURA (Capacidad Futura del sistema)

FASE IV Propuestas de mejoras

FASE V Estudio Econmico

Figura 2.3. Organigrama de la distribucin de aire comprimido. Fuente. Elaboracin propia.

CAPITULO III ETAPA ACTUAL DEL SISTEMA DE AIRE COMPRIMIDO3.1 Descripcin del sistema actual. La generacin de aire comprimido se realiza en la sala de mquinas y se distribuye por medio de un sistema de redes de tuberas de diferentes dimetros con sus respectivas vlvulas de control y accesorios. Est distribucin se realiza a travs del puente principal de 400 m de longitud y 13 m de alto, que se ubica desde el rea de Pepsi hasta el rea de Envasado. La tubera principal del sistema se muestra de color azul en la figura 3.1 y proviene desde los buffer del rea de sala de mquinas. Esta suministra el aire comprimido a la tubera denominada tubera del puente principal que conectan las diferentes reas de produccin de la planta como son: Envasado (Mostaza), Pepsi (Rojo), Elaboracin I (Naranja), Elaboracin II (Verde) y Planta de Tratamiento (Amarillo).

Elaboracin I y II

Planta de Tratamiento

Pepsi

Envasado

Sala de Mquinas

Figura 3.1. Vista area de las zonas de produccin de la Planta. Fuente. Elaboracin propia

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3.1.1 Descripcin del rea de Sala de mquinas. En la sala de mquinas (ver anexo A.1) se genera toda la energa que necesitan las reas de produccin para realizar el proceso de elaboracin de la cerveza y cuenta con los siguientes equipos: 3.1.1.1 Compresores Centrfugos Existen tres (3) compresores centrfugos de la marca Elliot del modelo 220-DA3 (ver figura 3.2). Estos compresores realizan la compresin del aire en tres (3) etapas y tienen cada uno una capacidad de 3.600 m3/h (F.A.D) y una presin de salida de 7 bar. Las caractersticas de este equipo se encuentran resumidas en la Tabla 3.1. Tabla 3.1. Caractersticas del compresor Elliot. Fuente: Manual de especificaciones Elliot. Flujo de agua de enfriamiento (m3/h) Potencia (kW) Presin de descarga (bar) Temperatura de entrada del agua ( C ) Revolucin por minito (RPM) 22 373 7 30 3.550

Figura 3.2. Diagrama funcional del compresor Elliot. Fuente: Manual de operacin Elliot.

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3.1.1.2 Compresor de Tornillo Existe tambin un (1) compresor de tornillo recin incorporado marca Atlas Copco del modelo ZR-315VSD (ver figura 3.3) de dos etapas de compresin y de una capacidad 2.700 m3/h (F.A.D). En la tabla 3.2 se muestran las caractersticas del equipo. Tabla 3.2. Caractersticas del compresor Atlas Copco. Fuente: Manual de especificaciones Atlas Copco. Presin salida (bar) Flujo de agua de enfriamiento (m3/h) Temperatura entrada 2da.etapa (C) Potencia (kW) Temperatura de Aceite (C) 7 15 70 296 70

Figura 3.3. Diagrama funcional del compresor Atlas Copco. Fuente: Manual de operacin Atlas Copco.

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3.1.1.3 Secadoras de aire. Como el enfriamiento producido en los post-enfriadores no es suficiente para impedir una posterior condensacin en el sistema de aire comprimido, es necesario un enfriamiento adicional. La planta cuenta con dos secadoras de aire comprimido de marca York (ver figura 3.4). Estas permiten que el aire cumpla con los requisitos de calidad con el fin de no daar equipos, vlvulas de control, herramientas neumticas, entre otros. En la tabla 3.3 se observan las caractersticas de las secadores presentes en polar. Tabla 3.3. Caractersticas de las secadoras York. Fuente: Manual de especificaciones Polar. Presin de trabajo (bar) Temperatura de trabajo (oC) Temperatura de entrada del aire (C) Temperatura de entrada del refrigerante (C) Tipo de refrigerante 6,88 7 30 -3 a -1 Alcohol

Figura 3.4.Diagrama funcional de la secadora York. Fuente: Manual de operacin Polar.

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3.1.1.4 Tanques Buffer Parte integrante de todo sistema de aire comprimido son unos o varios depsitos de almacenamiento para el fluido comprimido, cuyas principales funciones son: almacenar aire para suplir las demandas picos superiores a la capacidad del compresor, contribuir al enfriamiento y separacin del condensado. En el rea de sala de mquinas existen dos (2) tanques buffer (ver figura 3.5) de marca Hispania de iguales capacidades y dimensiones. Las caractersticas que presentan los buffer se encuentran el la tabla 3.4. Tabla 3.4. Caractersticas de los Tanques Buffer. Fuente: Manual de especificaciones Polar. Presin de diseo (bar) Presin del tanque (bar) Longitud (m) Dimetro (m) Disposicin Volumen (m3) 6,89 6,50 5,25 1,60 Horizontal 12

Figura 3.5. Diagrama funcional de los tanques Buffer. Fuente: Manual de operacin Polar.

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3.1.1.5 Post-enfriadores El objetivo de este elemento, es disminuir la temperatura del aire comprimido luego de la compresin. En la planta se cuenta con seis (6) post- enfriadores, tres (3) de marca Ingersoll-Rand (ver tabla 3.5) y otros tres (3) de la marca R. P Adams Company. Los buffer, secadoras y post enfriadores se muestran en la figura 3.6. Tabla 3.5. Especificaciones de los post-enfriadores. Fuente: Manual de especificaciones Polar. Caractersticas Espesor de carcasa (mm) Presin mxima (bar) Flujo de agua de enfriamiento (m3/h) Dimetro del tubo (m) Dimetro de la carcasa (m) Ingersoll Adams 7,11 10,34 5,91 0,22 0,25 7,11 11,38 2,45 0,15 0,17

SECADORAS

BUFFER

POST-ENFRIADORES

Figura 3.6. Vista de las secadoras, buffer y post-enfriadores. Fuente: Manual de operacin Polar.

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3.1.2 Descripcin del rea del Puente Principal La tubera del puente principal (ver figura 3.1) es la encargada de distribuir el aire comprimido mediante una tubera a todas las reas de produccin de la planta como son: Pepsi, Elaboracin I, Elaboracin II, Planta de Tratamiento de Aguas (P.T.A.B) y Envasado. Es por ello la importancia de determinar si esta, presenta cadas de presiones considerables, ya que pueden ser perjudiciales para los equipos presentes. Para las dimensiones de este sistema ver anexo A.2. 3.1.3 Descripcin del rea de Pepsi Est zona es la encargada de la elaboracin de las bebidas gaseosas, es decir, refrescos. Entre las mltiples energas necesarias para la elaboracin de estas se encuentra el aire comprimido. Este llega al rea desde la sala de mquinas de Servicios Industriales a travs del puente principal (ver figura 3.1), distribuyndose mediante tuberas a las tres (3) lneas de produccin existentes denominadas: lnea 2, lnea 5 y lnea 4 (ver figura 3.7). La ubicacin de los componentes y equipos de este sistema se muestran el plano isomtrico del anexo A.3. 3.1.3.1 Lnea 2 Es la encargada de la produccin de refrescos de un volumen de 266 mL y con una capacidad de producir 2500 cajas/hora. Los equipos presentes en est lnea de produccin as como su consumo y presin se observan en la tabla 3.6. 3.1.3.2 Lnea 4 Este tren de produccin tambin denominado lnea de envases plsticos, se encarga de llenar las botellas de refrescos de 2 L 1 L segn sea el plan de produccin. Los valores de consumo y presin para esta lnea se muestran en la tabla 3.7. Tabla 3.6. Consumo de los equipos de la lnea 2.

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Fuente. Fichas tcnicas de polar Cantidad 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Equipos Despaletizador Despaletizador bulk Inspector de botellas vacas Llenadora Inspector de nivel Video jet Embalador Desembalador Paletizador Robot y Paramix Total Tabla 3.7. Consumos de los equipos de la lnea 4. Fuente. Fichas tcnicas de polar. Cantidad 2 1 1 1 1 1 2 2 1 1 Equipos Despaletizador Despaletizador bulk Inspector de botellas vacas Llenadora Inspector de nivel Video jet Embalador Desembalador Paletizador Paramix y Robot Total Presin Caudal (bar) 4,5 4,5 4 4 3,5 5,5 2 2 4,5 4 (m3/h) 27,04 4 8,5 45,6 8,5 1,2 15 15 9,3 4,5 195,68 Presin Caudal (bar) 4,5 4,5 4 4 3,5 5,5 2 2 4,5 4 (m3/h) 13,52 4 8,5 45,6 8,5 1,2 15 17 7,3 4,5 125,12

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3.1.3.3 Lnea 5 Est lnea se encuentra fuera de servicio. En funcionamiento se encarga de elaborar los refrescos de botellas plsticas de 1 L de capacidad a razn de 2500 cajas/hora. En la tabla 3.8 se muestran las presiones y consumos de los equipos pertenecientes a est lnea de produccin. Tabla 3.8. Consumo de los equipos de la lnea 5. Fuente. Fichas tcnicas de polar. Presin (bar) 4,5 4 3,5 5,5 2 4 4 4 4 Cauda (m3/h) 90 45,6 8,5 1,2 3,3 7,5 9,95 2 2 9 179,05

Cantidad 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Equipos Etiquetadora Llenadota Inspector de nivel Video jet Embalador Posimat Mojonnier| Sistema de limpieza Robocombi Robotpac Total

En la figura 3.7 se muestra el diagrama ilustrativo de las lneas de produccin de Pepsi, as como su ubicacin e identificacin de las lneas, entre otros.

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LNEA DE PRODUCCIN 5 (BOTELLA 1 L)

LNEA DE PRODUCCIN 2 (BOTELLA 266 mL)

LNEA DE PRODUCCIN 4 (BOTELLA 2 L)

AIRE COMPRIMIDO DE LA S/MQUINAS (P/ PRINCIPAL)

Figura 3.7. Lneas de produccin del rea de Pepsi. Fuente: Elaboracin propia.

3.1.4 Descripcin del rea de Planta de Tratamiento de Aguas Blancas y Residuales (P.T.A.B y P.T.A.R)

Est es un rea de suma importancia ya que se encarga del suministro de agua tratada para todas las zonas de produccin de la planta. El agua es tomada del ro Never y llevada a los tanques de desestabilizacin, luego es enviada a los tanques floculadores que con la ayuda de polmeros logra que las partculas slidas se depositen en el fondo de estos. Luego es enviada a los diferentes filtros de carbn, arena y de materia orgnica. El aire comprimido es suministrado de la tubera del puente principal por medio de la tubera de color amarilla (ver figura 3.1) y es utilizado en est zona es para el accionamiento de vlvulas de control, aireacin de los desestabilizadores de los tanques (ver tabla

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3.10), mantenimiento de los filtros desionizadores encargados de los niveles de Calcio y Magnesio y para los filtros Scavenger que son los encargados de eliminar la materia orgnica que no se elimin en el proceso de los tanques floculadores. En el anexo A.4 se encuentra la ubicacin de las cajas de vlvulas, tuberas y accesorios. La tabla 3.9 fue suministrada por la sala de control de sala de mquinas y en esta se muestra el caudal consumido por las cajas de vlvulas en el rea de tratamiento de aguas. Tabla 3.9. Consumo de las cajas de vlvulas de P.T.A.B y P.T.A.R. Fuente. Sala de control de Polar. Caja Vlvulas V-21 V-22 V-31 V-32 V-33 V-36 V-41 V-42 V-43 V-44 V-45 Qumicos TOTAL N Vlvulas 16 16 16 15 23 6 14 12 16 134 N Accionamientos 8 8 8 8 3 3 3 3 2 Caudal (m3/h) 26,59 26,59 26,59 24,93 14,33 3,74 8,72 7,48 6,64 145,61

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Tabla 3.10. Consumo de los equipos en el rea de P.T.A.R Fuente. Sala de control de Polar. N vlvulas 4 4 15 23 N Accionamiento 2 2 2 Caudales (m3/h) 1,66 1,66 12,56 6,23 22,11

Caja Vlvulas Reactores Fosa Hmeda Tanque Floculador V-03 TOTAL

3.1.5 Descripcin del rea de Elaboracin I En esta rea ocurre el proceso de molido de los granos hasta la obtencin del mosto del rotapool, que es bombeado hacia el rea de Elaboracin II para su posterior fermentacin y almacenaje como se explic en el capitulo 2 en la elaboracin de la cerveza. El aire comprimido es suministrado a travs de la tubera de color naranja (ver figura 3.1) y es utilizado para: 1) El accionamiento de vlvulas neumticas (ver tabla 3.11), ya que ests son necesarias para el control de todos los procesos. 2) En la aireacin del mosto, proceso en el cul para lograr que el mosto se transporte de forma eficiente a travs del sistema de tuberas, este es aireado con aire comprimido seco durante todo el envo hasta los tanques de fermentacin de Elaboracin II. 3) En el transporte del Trub a las tolvas de nepe, proceso en el cual las partculas de materia prima recuperadas del rotapool son llevadas al decanter para terminar de ser separadas y luego enviadas a las tolvas para su posterior traslado a los silos. 4) La limpieza de los componentes y sistemas.

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En anexo B.3 se observa el levantamiento de las vlvulas existentes en las cajas de vlvulas de esta rea suministradas por la sala de control de Polar. Estas son el medio para distribuir el aire comprimido a las vlvulas neumticas de control. El tipo de vlvula utilizada en esta zona es la marca Keystone mariposa con actuador tipo 006s. En el rea de Elaboracin I se utiliza aire comprimido proveniente de los buffer que no pasa por las secadoras, es decir, aire hmedo (ver tabla 3.11) para transportar el nepe desde las tolvas de las pailas de coccin hacia la zona de los silos (ver anexo A.6). Tabla 3.11. Caudal y presin de los equipos y procesos en Elaboracin I. Fuente. Elaboracin propia. Equipo o Proceso Vlvulas neumticas Aireacin del mosto Transporte del nepe (Hmedo) Total Presin (bar) 4,5 4,5 3,5 Caudal (m3/h) 766,63 0,37 1.617 2.384

Las especificaciones de las tuberas de suministro de aire comprimido seco para esta rea como sus dimetros, longitudes y accesorios, se encuentran ilustrados en el plano isomtrico en el anexo A.5. 3.1.6 Descripcin del rea de Elaboracin II En est rea se cuenta con dos zonas: rea de T.C.C (ver anexo A.7), donde se realiza la fermentacin y maduracin del mosto obtenido de la zona de Elaboracin I y rea de Filtracin (ver anexo A.8), en la cual una vez fermentada la cerveza, se somete a filtracin y se traslada a los tanques de almacenamiento llamados tanques de gobierno, para su

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posterior utilizacin en el rea de Envasado. El aire comprimido es suministrado desde la tubera principal por medio de de la tubera verde (ver figura 3.1) y se utiliza en: accionamiento de vlvulas neumticas, desfogue de los tanques de levadura, aireacin de los tanques de levadura, vaciado de los tanques de levadura, aireacin del propagador, limpieza de los filtros, traslados de tierras infusorias utilizadas en los filtros y vaciado de los tanques cilindros cnicos (almacenamiento). Para la obtencin de los caudales de esta rea se realiz un seguimiento en la sala de operaciones, donde se observ la realizacin del proceso, as como, un levantamiento en sitio de todos los elementos. El consumo (ver tabla 3.12) para los procesos de aireacin de la levadura, desfogue de los tanques de la levadura, mantenimiento de los filtros, entre otros, as como el consumo de las cajas de vlvulas del anexo B.4 fueron suministradas por la sala de operaciones de la zona de Elaboracin II. Tabla 3.12. Caudal y presin de los equipos de Elaboracin II. Fuente. Elaboracin propia.

Equipo o Proceso Vlvulas neumticas Aireacin de los tanques de levadura Desfogue de los tanques de levadura Vaciado de los tanque de levadura Aireacin del tanque de propagacin Vaciado de los T.C.C.

Presin (bar) 4,5 4 4 4 4 1

Caudal (m3/h) 1.366,1 123,01 123,01 13,59 77,53 65,17

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Total

1.768,41

3.1.7 Descripcin del rea de Envasado El rea de Envasado cuenta con nueve (9) lneas de produccin para el llenado y envasado de la cerveza y/o malta segn sea el plan de produccin. Los planos de distribucin de las tuberas de aire comprimido y equipos se muestran en el anexo A.9. 3.1.7.1 Lnea 1 Est lnea se encarga del envasado de las latas de cerveza o malta de diferente volumen con una capacidad de 2000 latas/min. Los equipos presentes as como sus consumos y presiones requeridas en esta lnea se muestran en la tabla 3.13. Tabla 3.13. Consumo de aire de los equipos en la lnea 1. Fuente. Fichas tcnicas Polar. Cantidad 1 2 2 2 2 4 2 Equipo Despaletizador Video jet Paletizador Inspector de nivel Kisters Difusor Llenadora Total Presin (bar) Caudal (m3/h) 4,5 5,5 4,5 3,5 4,5 4 4 13,52 3,39 14,6 30 46,67 160 60 328,18

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3.1.7.2 Lnea 2-3 Est lnea llena y envasa botellas de cerveza desechables (no retornables) a una razn de 1400 botellas/min. La cantidad de equipos as como sus consumos y presiones se muestran en la tabla 3.14.

Tabla 3.14. Consumo de aire de los equipos en la lnea 2-3. Fuente. Fichas tcnicas Polar. Cantidad 2 2 4 2 2 2 2 Equipo Despaletizador Video jet Paletizador Inspector de nivel Kisters Llenadora Etiquetadora Total 3.1.7.3 Lneas 4, 5 y 8 Estos trenes de produccin (ver tabla 3.15) estn encargados del llenado y envasado de las botellas retornables de cerveza y/o malta de diferentes capacidades con una operacin de 1400 botellas/min. Actualmente las lneas 4 y 5 se encuentran fuera de servicio. Tabla 3.15. Consumo de aire de los equipos en las lneas 4, 5 y 8. Fuente. Fichas tcnicas Polar. Cantidad 1 1 2 1 Equipo Despaletizador Paletizador Inspector de nivel Embaladora Presin (bar) Caudal (m3/h) 4,5 4,5 4,5 2 13,52 7,3 30 30 Presin (bar) Caudal (m3/h) 4,5 5,5 4,5 3,5 4,5 4 4,5 27,04 3,39 29,2 30 46,67 60 90 286,3

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4 1 2 1 1

Difusor Desembaladora Llenadora Inspector de gaveras Video jet Total

4 2 4 4,5 5,5

160 30 60 15 3,39 349.21

3.1.7.4 Lnea 6 Est lnea se encarga del llenado y envasado de las botellas desechables (no retornables) de cerveza o malta, con capacidad operacional de 1400 botellas/min. Los equipos presentes en est lnea de produccin se observan en la tabla 3.16. Tabla 3.16. Consumo de aire de los equipos en la lnea 6. Fuente. Fichas tcnicas Polar. Cantidad 1 1 1 2 1 4 1 2 1 2 2 Equipo Despaletizador Video jet Paletizador Inspector de nivel Embaladora Difusor Etiquetadota Etiquetad Inspector de gaveras Etiquetadota Inspector de lavado Total Presin (bar) Caudal (m3/h) 4,5 5,5 4,5 3,5 2 4 2 4 4,5 4,5 4,5 13,52 3,39 7,3 30 30 160 30 60 15 90 30 469,21

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3.1.7.5 Lneas 7, 9 y 10 En la tabla 3.17 se muestran los equipos pertenecientes a ests lneas encargadas del llenado y envasado de las botellas retornables de cerveza y malta de diferentes capacidades a una velocidad operacional de 2000 botellas/min. El diagrama de las lneas de produccin y ubicacin de las tuberas se muestra en la figura 3.8.

Tabla 3.17. Consumo de aire de los equipos de las lneas 7, 9 y 10. Fuente. Fichas tcnicas Polar. Cantidad 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 Equipo Despaletizador Video jet Paletizador Inspector de nivel Embaladora Difusor Desembaladora Llenadora Inspector de gaveras Inspector de lavado Total Presin (bar) Caudal (m3/h) 4,5 5,5 4,5 3,5 2 4 2 4 4,5 4,5 27,04 3,39 14,6 30 60 160 60 60 30 30 475,03

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Figura 3.8. Vista de las tuberas 1, 2 y 3 de Envasado. Fuente. Elaboracin propia. Todos los equipos pertenecientes a las lneas de produccin antes mencionadas estn conectados mediante cuatro (4) tuberas de suministro de aire comprimido denominadas: Tubera 1, Tubera 2, Tubera 3 (ver figura 3.8) y Tubera 4 (se encuentra en el techo de la planta baja del rea de envasado). Los equipos conectados a cada una de estas tuberas se encuentran ilustrados en el plano isomtrico en el anexo A.9. Es importante resaltar que en el seguimiento realizado al sistema de aire comprimido para el levantamiento y actualizacin del sistema mediante los planos isomtricos se detect la falta de manmetros, medidores de flujos, as como deficiencias en cuanto a ubicacin y sealizacin de los flujos de aire comprimido en las reas de envasado, sala de mquinas y puente principal. En los recorridos efectuados anteriormente tambin se detect mala prctica de los operadores en el uso de las mangueras de limpieza de los equipos, ya que estos lo utilizan con un fin personal.

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3.2 EVALUACIN DE LA ETAPA ACTUAL En la evaluacin de la etapa actual, se busca conocer los flujos volumtricos y las presiones que actualmente se encuentran suministrando el sistema a travs de las tuberas para operar los distintos equipos y componentes de aire comprimido en las mltiples reas de produccin. Esto con la finalidad de evaluarlo en cuanto a sus cadas de presiones y caudales mediante un simulador de flujos en tuberas. Para la realizacin de la simulacin fue necesario seleccionar la correlacin de flujo que mejor se adapte al sistema de la planta. Debido a la falta de valores de campo, la correlacin escogida es la de Weymouth por ser la recomendada para estudio de gases en tuberas con dimetros 2<