Programa de mantenimiento de máquinas deslodadoras para la extracción de aceite de palma final

INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO 21 de diciembre de 2011

René Serrano Página 1

ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

Ingeniería de Mantenimiento

PROGRAMA DE MANTENIMIENTO DE MÁQUINAS DESLODADORAS PARA

LA EXTRACCIÓN DE ACEITE DE PALMA

Realizado por:René Damián Serrano Silva

Contenido 1. RESUMEN .............................................................................................................................. 2

2. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................... 2

1.1. Clarificación. ................................................................................................................. 2

1.2. Las máquinas deslodadoras y su contexto operacional. ............................................. 3

3. CONDICIONES DE TRABAJO. ................................................................................................. 4

3.1. Frecuencia y duración del proceso de extracción del aceite de palma. ..................... 4

3.2. Capacidad instalada de centrifugadora. ...................................................................... 4

3.3. Placa del motor. ............................................................................................................ 5

3.4. Condiciones de flujos de entrada y salida de la deslodadora. .................................... 5

3.5. Condiciones ambientales. ............................................................................................ 5

4. PLAN DE MANTENIMIENTO ACTUAL .................................................................................... 5

5. PLAN DE MANTENIMIENTO PROPUESTO ............................................................................. 6

5.1. Tipos de fallos considerados ....................................................................... 6

5.2. Plan de mantenimiento ................................................................................................ 6

5.3. Simbología de colores. ................................................................................................. 8

6. ANEXOS. .............................................................................................................................. 12

6.1. Anexo 1. ...................................................................................................................... 12

6.2. Anexo 2. ...................................................................................................................... 13

6.3. Anexo 3. ...................................................................................................................... 13

6.4. Anexo 4. ...................................................................................................................... 13



1. RESUMEN Extractora Teobroma es una empresa agroindustrial en el negocio de la palma aceitera, dedicada a la extracción y comercialización de aceite de palma, aceite y torta de palmiste y a la prestación de servicios de asesoría para el desarrollo y administración de cultivos de palma. En el presente trabajo se desarrollará un programa de mantenimientopreventivo – predictivo conveniente a los objetivos de producción planificados, en reemplazo delmantenimiento actual netamente correctivo que no se está generando registros de las fallasni está documentando las causa que generen las paradas o fallas de los equipos. Estaproblemática es indispensable que se resuelva para poder dar crecimiento a la empresa y con ello fortalecer el Departamento de Mantenimiento. DIRECCION: Km 34 via Santo Domingo - Esmeraldas La Concordia, Esmeraldas Ecuador

2. INTRODUCCIÓN 1.1. Clarificación. La clarificación es el proceso mediante el cual se separa y purifica el aceite de la mezcla líquida extraída en la prensa, la cual contiene aceite, agua, lodos livianos (compuestos por pectinas y gomas) y lodos pesados (compuestos por tierra, arenas y otras impurezas). Para lograr dicha separación se aprovecha las características de inmiscibilidad entre el agua y el aceite. El aceite crudo de palma que entra a clarificación, teóricamente debe contener 35% de aceite, 5% de lodos ligeros, 35% de agua y 25% de lodos pesados. El proceso de clarificación se lleva a cabo en varias etapas, donde predomina el consumo de vapor como fuente calórica. El recorrido del aceite en el proceso de clarificación, nombrando los equipos es elsiguiente: El aceite que sale de las prensas se conduce a un tanque con conos de drenajeen donde se sedimentan los volúmenes de arena. El aceite que fluye del tanquede sedimentación se somete a un proceso de tamizado. Para tal efecto utiliza untamiz vibrador, en esta etapa se retira las fibras que no fueron retiradas en el tanque de sedimentación esta fibra “cachaza” es utilizada para la alimentación de porcinos. Una vez tamizado el aceite es enviado al tanque clarificador, el objetivo de este tanque es separar la mezcla proveniente del licor tamizado en tres fases, conforme a la densidad, las cuales son:

TEOBRAMA



Aceite Purificado (CAPA SUPERIOR): Es el aceite limpio que pasa directamente al tanque de aceite húmedo.

Lodoso Aceitoso (CAPA INTERMEDIA): Lodo con un bajo contenido de aceite que se envían al tanque de lodos para un posterior tratamiento de recuperación de aceite.

Lodos pesados (CAPA INFERIOR): Los lodos pesados se acumulan en el extremo inferior del tanque y están compuestos principalmente de agua y de sólidos pesados.

Este tanque cuenta con un fondo cónico para evacuar los sólidos pesados. Además tiene un serpentín por medio del cual circula vapor para mantener una temperatura interna entre 90 y 95 ºC, con la que se logra la mayor diferencia entre la densidad del agua y la densidad del aceite y un agitador para facilitar el accenso del aceite.

Liviana aceitosa: compuesta principalmente de agua y aceite, es enviada al tanque de recuperados donde se deja decantar y el aceite es recuperado por medio de una bandeja hacia los tanques secadores. 26

Fase Lodosa: En la que predomina el agua y un bajo porcentaje de sólidos y aceite. Esta se envía a las trampas de grasa y lagunas de oxidación.

El proceso de clarificación de aceite de palma en las plantas de beneficio primario, se realiza en dos etapas consecutivas correspondientes a un proceso de clarificación estática y un proceso de clarificación dinámica.

1.2. Las máquinas deslodadoras y su contexto operacional. La deslodadora es una centrifuga separadora de lodos (mezcla de agua, aceite y partículas sólidas), que ha sido diseñada para la recuperación del aceite de palma que se encuentra en las calientes aguas lodosas, procedentes del decantado primario. Sus características de diseño y construcción hacen que la máquina necesite poco mantenimiento y sus componentes pueden cambiarse fácil y rápidamente.



El cuerpo de la máquina está fabricado de hierro fundido y consta de dos partes, una inferior y otra superior. La parte inferior es sujetada a la base de concreto, ésta soporta al rotor e, internamente, tiene un canal para la descarga del agua residual. La parte superior está montada sobre la parte inferior y a su vez cubre la caja del rotor, en su parte superior tiene una boca de visita que permite inspeccionar las boquillas internas para realizar mantenimiento e indica el sentido de giro del rotor. La caja del rotor está conformada por dos piezas de forma abombada de acero inoxidable, que constituyen la misma, en la cual se encuentran los rodamientos. Estos soportes están provistos de tapas para evitar la entrada de polvo. Una de las tapas está provista de un prensa estopa, enfriado por agua, que constituye el cierre entre el suministro de agua lodosa y el eje hueco (muñón). En el conducto que suministra el agua lodosa, se encuentra la tapa del soporte de los rodamientos, en el cual está montado un tubo de descarga de aceite recuperado, y el mismo puede incorporar agua caliente para realizar la limpieza interna de la máquina. La mezcla de agua lodosa aceitosa caliente es impulsada bajo presión, por un conducto de suministro al centro del rotor en funcionamiento, que tiene forma de estrella con seis boquillas. Además de partículas de agua, arena y otras impurezas, el agua lodosa caliente que viene del tanque primario contiene aceite de palma que debe ser recuperado. Con el rotor girando, lleno total, el agua lodosa caliente es sometida, por la acción de la fuerza centrifuga, a aceleraciones tanto axiales como radiales que producen la separación de las partículas sólidas y el agua, evacuándose el aceite a través del tubo de descarga. La mezcla debe tener una temperatura promedio de 90 a 95ºC para garantizar una buena separación y el caudal de mezcla que procesa el equipo está entre 5000 y 6000 l/h, dependiendo del diámetro de la boquilla. El accionamiento está formado por un motor eléctrico acoplado a un embrague hidráulico, el cual transmite el movimiento por medio de cinco correas trapezoidales a la deslodadora. La velocidad de rotación está entre 1400 y 1450 rpm con carga. Cuenta con una caja de protección eléctrica que evita cualquier sobrecarga, activa un sistema de alarma y luces indicadoras del funcionamiento una vez que haya ocurrido una parada por cualquier motivo. La mezcla de entrada requiere una composición volumétrica que debe estar controlada para asegurar la calidad del proceso y la salida de éste.

3. CONDICIONES DE TRABAJO. 3.1. Frecuencia y duración del proceso de extracción del aceite de palma. Tiempo de cosecha: Cada 6 meses. Duración de proceso de extracción: Durante 15 días, en turnos de 12 horas laborables (07h00-19h00) 3.2. Capacidad instalada de centrifugadora.

6000 h AVG



3.3. Placa del motor. El accionamiento está formado por un motor eléctrico. La velocidad de rotación está entre 1400 y 1450 rpm con carga.

3.4. Condiciones de flujos de entrada y salida de la deslodadora. La mezcla debe tener una temperatura promedio de 90 a 95ºC para garantizar una buena separación y el caudal de mezcla que procesa el equipo está entre 4000 y 6000 l/h, dependiendo del diámetro de la boquilla.

3.5. Condiciones ambientales.

4. PLAN DE MANTENIMIENTO ACTUAL



5. PLAN DE MANTENIMIENTO PROPUESTO 5.1. Tipos de fallos considerados Desgaste de correas Fuga de producto (alimentación)

Corrección de fuga (alimentación)

Fuga de producto (descarga)

Reparación de la máquina

Fuga de agua

Cambio de junta de expansión

Mantenimiento al motor

Corrección de tubería de agua

5.2. Plan de mantenimiento



MOTOR ELECTRICO

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DESLODADORA, MECANISMOS Y ACCESORIOS

DESLODADORA, TUBERIAS Y ACCESORIOS BANDA Y POLEAS

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5.3. Simbología de colores.



TIEMPO COLOR

Diario

Semanal

Semestral

Anual

Quinquenal

5.Costos de la máquina. El análisis de costos se hará para un motor eléctrico de gama estándar, alta eficiencia y Premium. 5.1. Consumo energía Eléctrica (CE).

Estándar

Alta eficiencia

Premium

5.2. Costo Operario (CO).

Es el mismo para todas las máquinas 5.3. Costos de Mantenimiento (CM).

Estándar

Alta eficiencia

Premium

5.4. Costo de la máquina (I).

CONCEPTO ESTÁNDAR ALTA EFICIENCIA PREMIUM

Consumo energía Eléctrica (CE) 322,42 295,71 288,84

Costo Operario (CO) 1080 1080 1080

Costos de Mantenimiento (CM) 100 80 50

Costo de la máquina (I) 290 355 450

Eficiencia del motor 77% 84% 86%

Ahorro respecto al motor estándar ------------- 46.71 83.58

TIR 28% 48%

Años en pagar la máquina ------------- 3.55 2.08



En base al análisis del TIR escogemos el motor de la gama PREMIUM .

6.Costos de la estructura. Los materiales que entran y forman parte del producto terminado, se detallan en el siguiente cuadro. 6.1. Costos Materia Prima.

DESCRIPCION ARTICULOS Cantidad Precio Unitario

Total ($)

Perfil Estructural de 1,60x60x6 1 25.25 25.25

Perfil Estructural en 1,50x60x6 2 17.25 34.50

Platinas PLT ¼’’x2’’ 1 13.79 13.79

Planchas PL 2mm 2x2mm 2 41.62 83.24

Tubería para vapor Cédula 40-∅7’’ 2 426.0 852.00

Eje de transmisión SAE 1018 ∅1¾’’ 1 30.00 30.00

Barra perforada 147M ∅ 160x118mm 6 3.00 18.00

Soporte de pie SNH incluido rodamiento 4 70.00 280.00

Rodamiento rígido de bolas 12 20.00 240.00

Pernos de acero M12x120 (incluido arandela, tuerca) 8 1.00 8.00




Anillo I35 20 0.60 18

Subtotal 1629.78

6.2. Costo mano de obra directa.

Descripción Costo por máquina Tiemplo empleado Total ($)

Torno 8 20 160

Fresadora 10 30 300

ESTÁNDAR ALTA EFICIENCIA PREMIUM

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Costos operativos



Limadora 7 15 105

Rectificadora 10 10 100

Taladro 8 12 96

Amoladora 8 3 24

Cizalla 5 2 10

Soldaduras 30 12 360

Subtotal 1155

6.3. Costo Mano de obra indirecta.

Descripción Total ($)

Costo de Ingeniería 600

Costo d montaje 300

Subtotal 900

6.4. Costo materiales indirectos.

DESCRIPCION Cantidad Precio Unitario Total ($)

Electrodos 4 Kg 2.0 8.0

Sierra 3 1.2 3.6

Pintura 2 Lt 3.5 7.0

Lija 5 0.4 2.0

Thinner 2 Lt 1.0 2.0

Guaype 2 Lb 0.6 1.2

Brocha 2 1.8 3.6

Subtotal 27.4

6.5. Costos Totales.

DESCRIPCION Total ($)

Costos Materia Prima 1629.78

Costo mano de obra directa 1155

Costo Mano de obra indirecta 900

Costo materiales indirectos 27.4

Subtotal 3712.18

7. Efectividad de planta.

7.1. Efectividad

DISPONIBILIDAD

Tiempo de operación = 12 horas por turno = 360 horas. Tiempos perdidos= 15 min por turno=7.5 horas.

=0.98

EFICIENCIA.



Velocidad de operación= 1400 rpm

Velocidad de diseño.=1500 rpm

PORCENTAJE DE CALIDAD

Producción aprobada= 769,5 Lt/h

Producción total= 769,5 Lt/h

EFECTIVIDAD=0,98*0,93*1=0,91=91%

8. Efectividad práctica. OEE

9. ANEXOS.

9.1. Anexo 1. Limpieza. El motor debe ser mantenido limpio, exento de polvadera, detritos y aceites. Para limpiarlos , se debe utilizar escobas o trapos limpios de algodón. Si el polvo no es abrasivo, se debe emplear un soplete de aire comprimido, soplando la suciedadde la tapa deflectora y eliminando todo el acumulo de polvo contenido en las aletas del ventilador. Los restos impregnados de aceite o humedad pueden ser limpiados con trapos embebidos en solvente adecuado. Limpiar la caja de conexiones, esta debe presentar bornes limpios, sin oxidación, en perfectas condiciones y sin depósitos de polvo en espacios vacios. Limpieza parcial.

Drene el agua condensada.

Limpie el interior de la caja de conexión.

Inspección visual del aislamiento de las bobinas.

Limpie las anillas colectoras.

Verificar las condiciones de escoba.

Limpieza del intercambiador de calor. Limpieza completa.

Limpie las bobinas sucias con un pincel o escobilla. Use un trapo humedecido con alcohol o con solventes adecuados para remover grasas, aceite y otras suciedades que estén adheridos sobre la bobina. Seque con aire seco.

Pase aire comprimido por entre los canales de ventilación en el paquete de chapas del estator, rotor y soportes.

Drene el agua condensada, limpie el interior de las chapas de conexión y de las anillas colectoras.

Mida la resistencia de aislamiento.

Limpie el conjunto escobas/porta-escobas.



Limpie completamente el intercambiador de calor. 9.2. Anexo 2. Cambio de rodamientos. Es esencial que el montaje de los rodamientos sea efectuado en condiciones de rigurosalimpieza y por personas competentes, para asegurar un buen funcionamiento y evitar daños. Rodamientos nuevos solamente deberán ser retirados del embalaje en el momento de sermontados. Antes de la colocación del rodamiento nuevo, será necesario corregircualquier señal de rebarba o golpes en el asiento del rodamiento del eje. Los rodamientos no pueden recibir golpes directos durante el montaje. Se recomienda que sea calentados (calentador inductivo) visando, a partir de la dilatación de la anilla interna, facilitar el montaje. El apoyo para prensar el rodamiento debe ser aplicado sobre la anilla interna. 9.3. Anexo 3. Inspección de bandas. Una trasmisión que ha sido bien instalada y mantenida trabajara pareja y suavemente Antes de una inspección detallada los siguientes procedimientos deberán seguirse:-

Mientras la trasmisión este en operación estar atento a sonidos anormales o vibraciones

Asegurarse que las cubiertas de protección estén libres de suciedad o escombros adquiridos durante la operación. Limpiarlos correctamente.

Revisar fugas de aceite o grasa en la trasmisión de transmisiones y que lleguen a estar en contactocon las correas.

Verificar que las transmisiones estén correctamente montadas y firmes

Vibraciones en las transmisiones pueden significar exceso de fuerza aplicado en las correas llegando a causar fallas prematuras en las correas.

Inspección de poleas. Con la ayuda de una regla recta se puede verificar el alineamiento de las poleas, asegurándose que estén de manera vertical y horizontal. El desalineamiento de estas correas de trasmisión debe ser menos de ½ grado o 1/10” por pie desde la distancia del centro de la transmisión. Esto solo es una regla general. Los niveles pueden ser usados para verificar la caída vertical. Debe prestarse mucha atención a lo siguiente:

Desgaste de las ranuras laterales

brillo de la parte de abajo de las poleas

vástago flojo

desperfecto o corrosión 9.4. Anexo 4. Ubicación de puntos de medición de vibraciones

Programa de mantenimiento de máquinas deslodadoras para la extracción de aceite de palma final

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