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INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE MISANTLA

PROPUESTA DE FACTIBILIDAD TCNICO ECONMICA PARA LA INNOVACIN DEL SISTEMA DE SECADO EN CTRICOS

ASESOR: DR. ISIDRO RODRGUEZ MONTORO

PONENTES

MARIA ALZUCENA ORDUA BENAVIDESMARIO ARTURO RUIZ CASTILLOJOSE ALFREDO CORTES GARCIAROLANDO RAFAEL ARRONIS SANCHEZ

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Misantla, ver. Diciembre de 2012INGENIERIA INDUSTRIAL701-BSEMIESCOLARIZADO

RESUMEN

La actual demanda de los productos ctricos en los pases extranjeros, las normas de inocuidad, y los altos costos en el secado por el aumento mensual del gas , dan la pauta para la propuesta de este equipo, el cual utilizar un nuevo sistema de secado, en donde ya no se usar gas L.P. este aparato consiste en hacer su funcin por medio de aire seco, en el cual tiene un considerable ahorro, aunque utiliza energa elctrica solo aumenta un 15 % en el costo total de luz ,eliminando el gasto de la compra de gas, cabe sealar que como no calentamos el aire a altas temperatura (80c) no le restamos vida de anaquel a los productos y tambin tenemos un ahorro de tiempo, puesto que no tenemos que esperar a que se en fre el producto perecedero, para almacenarlo en la cmara frigorfica.

Adems este secado es amigable con el ambiente, ya que no se quema gas L.P., como actualmente se hace en todas las empacadoras de Mxico.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La reduccin de costos en el proceso de secado de cera en una empacadora, mediante una innovacin en el secado eliminando el uso del gas lp, utilizando aire seco. Aumentar la vida de anaquel de los productos, al no tener choques de calor que afecten su vida, ni presentacin en el mercado.

JUSTIFICACION

La presente propuesta nace con la necesidad de poder reducir los costos de secado en una empacadora, al ya no consumir gas lp., alargando la vida del anaquel de los productos, al no estar en contacto extremo a cambios de temperatura, tiempos de espera para el almacenaje en las cmaras frigorficas o en los termo King para su envo.

Esta propuesta de secado aumenta la calidad de la fruta porque seca de una forma no agresiva bajando la humedad del aire por condensacin o punto de roci.

Uno de los factores que ha llevado a desarrollar esta propuesta, es la merma de calidad originada por las altas temperaturas de los tneles de secado tradicionales los cuales utilizan gas lp. Como es bien conocido, las altas temperaturas aceleran el proceso metablico de la fruta. Como ejemplo del efecto de la temperatura sobre la fruta, sabemos que al aumentar la temperatura 10 C. el cociente respiratorio se incrementa 2,38 veces, y a temperaturas superiores a 35 C las protenas empiezan a desnaturalizarse.

En las empacadoras tradicionalmente se ha secado evaporando el agua aportando energa calorfica. Este aporte de calor supone tambin un aumento de la temperatura de la fruta.

Se ahorra porque no consume gas... ni ningn otro combustible fsil. Tan slo consume energa elctrica de la red en una proporcin mnima si lo comparamos con el consumo de cualquier tnel existente en el mercado. Uno de los gastos Importantes en una empacadora es el consumo de gas precisamente. Con esta propuesta ya no se tiene que preocupar ni por los pedidos ni por las facturas del gas.

FUNDAMENTOS TERICOS

Los altos costos por el consumo de gas lp. En comparacin con el consumo de luz elctrica de esta propuesta, la vida de anaquel de los productos, al no tener choques de calor que afecten su vida, ni presentacin en el mercado.

El aire en el ambiente contiene humedad y para poder secar se necesita quitar la mayor cantidad de agua del ambiente, que puede ser por evaporacin o el de nuestra propuesta la cual utiliza una sistema frio, que consiste en unabomba de calorpara proporcionar una zona fra donde condensar la humedad y una zona caliente para recuperar la temperatura ambiental.Su funcionamiento consiste en pasar una corriente de aire por el EVAPORADOR (zona fra), el cual est a una temperatura por debajo delpunto de roco, provocando que la humedad ambiental se condense y gotee a un depsito o undesage. Despus de ser secado y enfriado el aire pasa por el CONDENSADOR (zona caliente), con lo que recupera la temperatura ambiental y disminuye an ms suhumedad relativa.

OBJETIVOS

General.

Realizar una propuesta de factibilidad tcnico-econmica para innovacin del sistema de secado de ctricos en la regin de Martnez de la Torre Ver.

Especficos

Identificar el o los sistemas de secado clsicos en las empacadoras de la regin de Martnez de la Torre Ver. Analizar los sistemas de secado en las empacadoras de la regin de Martnez de la Torre Ver. Investigar los factores que hacen funcionar el secado clsico. Investigar otros mtodos posibles de secado. Investigar sobre las formas deshidratar el aire Investigar el sistema de punto de roco Determinar los costos de financiamiento del proyecto

ALCANCES Y LIMITACIONES

Alcance: Esta propuesta de secado es para productos ctricos (limn, naranja y toronja)

Limitaciones:

La falta de informacin sobre el tema , personal capacitado o asesores de nuevas tecnologas han hecho, que las personas se encuentren totalmente atrasadas en los mtodos de produccin, adems de que la maquinaria necesaria se encuentra en pases vecinos o Europeos.

METODOLOGA

MARTNEZ DE LA TORRECuenta con una poblacin total de 101,358 habitantes, Colindan al Norte: Papantla, Tecolutla y San Rafael, al Este: San Rafael y Misantla, al Sur: Misantla, Atzalan y Tlapacoyan, al Oeste: Tlapacoyan, el estado de Puebla y el municipio de Papantla. Principales Cultivos Limn Persa17, 624.06 (Ha), Naranja Valencia 14,123.00 (Ha), Pltano Enano Gigante 1,840.00 (Ha), Toronja (pomelo) 2,490.00 (Ha).

Cuenta con 90 empacadoras de limn y 50 enceradoras de naranja y toronja, es conocida como la capital mundial del ctrico, ya que las condiciones de su clima y suelo son las propicias para producir ctricos de muy alta calidad reconocida a nivel mundial.

Tnel de Secado Tradicional.

Son mdulos disponibles para distintas capacidades que se encargan de secar completamente la fruta despus del encerado. Es un tnel con transportador de rodillos, dotado con ventiladores internos que impulsan aire caliente secando en un 100% la fruta a la salida de este.

Funcionamiento:El Tnel eleva la temperatura ambiente interior mediante una cpula de calentamiento superior utilizando un quemador industrial el cual puede ser a gas o a petrleo.

HumedadLa humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un M3 de aire. El grado de saturacin es la cantidad de agua que un M3 de aire puede absorber, como mximo, a la temperatura considerada. La humedad es entonces del 100%, como mximo (temperatura del punto de roco).El diagrama de la figura 39 muestra la saturacin del aire en funcin de la temperatura.

Ejemplo:Para un punto de roco de 293 K (20'C), la humedad contenida en un M3 de aire es de 17,3 gr.Remedio:Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor Utilizacin de compresores exentos de aceite. Si el aire comprimido contiene humedad, habr de someterse a un secado.Existen varios procedimientos:- Secado por absorcin- Secado por adsorcin- Secado por enfriamientoFigura 39: Caracterstica del punto de roci.Ejemplo: Para un punto de roco de 313 K (40 C) la humedad contenida en un M3 de aire es de 50 gramos.Secado por absorcinEl secado por absorcin es un procedimiento puramente qumico. El aire comprimido pasa a travs de un lecho de sustancias secantes. En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto con dicha sustancia, se combina qumicamente con sta y se desprende como mezcla de agua y sustancia secante.Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absorbedor. Ello se puede realizar manual o automticamente.Con el tiempo se consume la sustancia secante, y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4 veces al ao).Al mismo tiempo, en el secador por absorcin se separan vapores y partculas de aceite. No obstante, las cantidades de aceite, si son grandes, influyen en el funcionamiento del secador. Por esto conviene montar un filtro fino delante de ste.Anexo figura 40: Secado por absorcin

El procedimiento de absorcin se distingue:- Instalacin simple - Reducido desgaste mecnico, porque el secador no tiene piezas mviles - No necesita aportacin de energa exterior

Secado por adsorcinEste principio se basa en un proceso fsico. (Adsorber: Deposito de sustancias sobre la superficie de cuerpos slidos.)El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas. Se compone de casi un 100% de dixido de silicio. En general se le da el nombre de Gel.La misin del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua. El aire comprimido hmedo se hace pasar a travs del lecho de gel, que fija la humedad.La capacidad adsorbente de un lecho de gel es naturalmente limitada. Si est saturado, se regenera de forma simple. A travs del secador se sopla aire caliente, que absorbe la humedad del material de secado.El calor necesario para la regeneracin puede aplicarse por medio de corriente elctrica o tambin con aire comprimido caliente.Disponiendo en paralelo dos secadores, se puede emplear uno para el secado del aire, mientras el otro es regenera (soplndolo con aire caliente).Figura 41: Secado por adsorcin

Secado por enfriamientoLos secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de una reduccin de la temperatura del punto de roco.Se entiende por temperatura del punto de roco aquella a la que hay que enfriar un gas, al objeto de que se condense el vapor de agua contenido. El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamado intercambiador de calor de aire-aire.El aire caliente que entra en el secador se enfra mediante aire seco y fro proveniente del intercambiador de calor (vaporizador).El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor, a travs del separador.Este aire pre-enfriado pasa por el grupo frigorfico (vaporizador) y se enfra ms hasta una temperatura de unos 274,7 K (1,7 C) En este proceso se elimina por segunda vez el agua y aceite condensados.Seguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino, al objeto de eliminar nuevamente partculas de suciedad.Figura 42: Secado por enfriamiento

Punto de rocoEl punto de roco o temperatura de roco es la temperatura a la que empieza a condensarse el vapor de agua contenido en el aire y [agua], produciendo roco, neblina o, en caso de que la temperatura sea lo suficientemente baja, escarcha.Para una masa dada de aire, que contiene una cantidad dada de vapor de agua (humedad absoluta), se dice que la humedad relativa es la proporcin de vapor contenida en relacin a la necesaria para llegar al punto de saturacin, expresada en porcentaje. Cuando el aire se satura (humedad relativa igual al 100%) se llega al punto de roco.Para el clculo se puede utilizar esta frmula:

Pr = Punto de roco. T = Temperatura en grados Celsius H = Humedad relativa.Sin embargo la frmula ampliamente utilizada es:

Pr = Punto de roco. T = Temperatura en grados Celsius H = Humedad relativa.

Cmo funciona el aire acondicionado?

La climatizacin es el proceso de tratamiento del aire de tal forma que se controlan simultneamente su temperatura, humedad, limpieza y distribucin para responder a las exigencias del espacio climatizado.El calor es una forma de energa relacionada directamente con la vibracin molecular. Cuando calentamos una sustancia, sus molculas se mueven rpidamente, generando as una energa: el calor. Si la enfriamos, el movimiento molecular se detiene, bajando as la temperatura.La humedad, se refiere a la cantidad de agua contenida en el aire y se registra por sensaciones de humedad. Este concepto est directamente relacionado con la sensacin de confort. El aire ambiente se controla para mantener la humedad relativa preestablecida mediante la humidificacin o des humidificacin del aire ambiente.Para obtener el confort deseado, es necesario que el aire sea distribuido y circule uniformemente por todo el recinto, sin producir corrientes desagradables.La eliminacin de las partculas de polvo es fundamental para la salud. Conseguir un adecuado filtraje de aire es una labor bsica de un equipo de aire acondicionado.A partir de estos conceptos, podrs conocer y entender la diferencia entre la refrigeracin y la climatizacin. Aunque el confort dependa de las condiciones humanas y tipo de trabajo que se realiza, los sistemas de Climatizacin DAIKIN vienen preparados para controlar los cuatro elementos bsicos. El calor y el fro que el hombre siente no slo dependen de la temperatura del aire, sino tambin de la humedad y de la apropiada distribucin del aire.En el ciclo de refrigeracin circula un refrigerante (para reducir o mantener la temperatura de un ambiente por debajo de la temperatura del entorno se debe extraer calor del espacio y transferirlo a otro cuerpo cuya temperatura sea inferior a la del espacio refrigerado, todo esto lo hace el refrigerante) que pasa por diversos estados o condiciones, cada uno de estos cambios se denomina procesos.El refrigerante comienza en un estado o condicin inicial, pasa por una serie de procesos segn una secuencia definitiva y vuelve a su condicin inicial. Esta serie de procesos se denominan "ciclo de refrigeracin". El ciclo de refrigeracin simple se compone de cuatro procesos fundamentales.ExpansinAl principio, el refrigerante est en estado lquido y a una temperatura y presin alta; ste fluye del receptor hacia el control del flujo del refrigerante. La presin del lquido se reduce a la presin del evaporador cuando este lquido pasa por el control de flujo de refrigerante, de tal forma que la temperatura de saturacin del refrigerante que entra en el evaporador es inferior a la temperatura del ambiente refrigerado. Una parte del lquido se evapora al pasar por el control del refrigerante para reducir la temperatura del lquido hasta la temperatura de evaporizacin.EvaporacinEn el evaporador, el lquido se evapora a una temperatura y presin constante, mientras el calor necesario para el suministro de calor latente de evaporacin pasa de las paredes del evaporador hacia el lquido que se evapora. Todo el refrigerante se evapora en el evaporador.CompresinPor la accin del compresor, el vapor que resulta de la evaporacin se lleva por la lnea de aspiracin desde el evaporador hacia la entrada de aspiracin del compresor. En dicho compresor, la temperatura y presin del vapor aumenta debido a la compresin. El vapor de alta temperatura se descarga del compresor en la lnea de descarga.

CondensacinEl vapor fluye por la lnea de descarga hacia el condensador donde evacua calor hacia el aire relativamente fro que el ventilador del condensador hace circular a travs del condensador. Cuando el vapor caliente evacua calor hacia el aire ms fro, su temperatura se reduce a la nueva temperatura de saturacin que corresponde a la nueva presin y el vapor se condensa, volviendo al estado lquido. Antes de que el refrigerante alcance el fondo del condensador se condensa todo el vapor y luego se sub-enfra. A continuacin el lquido sub-enfriado pasa al receptor y queda listo para volver a circular.Aunque el confort dependa de las condiciones humanas y tipo de trabajo que se realiza, los sistemas de Climatizacin DAIKIN vienen preparados para controlar los cuatro elementos bsicos. El calor y el fro que el hombre siente no slo depende de la temperatura del aire, sino tambin de la humedad y de la apropiada distribucin del aire.En invierno sucede lo contrario. El calor natural, presente en el aire exterior (incluso con temperaturas muy bajas) es extrado y transferido al interior.Los sistemas de climatizacin capaces de refrigerar y calentar se llaman bombas de calor.La bomba de calor permite su uso durante todo el ao, a diferencia de los sistemas de calefaccin tradicionales.

PLAN DE ANLISIS DE LOS RESULTADOS

Este proyecto cuenta con la siguiente metodologa:

1. Identificar los sistemas de secado en las empacadoras de la regin de Martnez de la Torre Ver.2. Analizar los sistemas de secado en las empacadoras de la regin de Martnez de la Torre Ver.

Utilizando la investigacin de campo nos dimos a la tarea de visitar todas y cada una de las empacadoras de la regin de Martnez de la Torre Ver., Para Identificar y conjuntamente analizar los sistemas de secado y pre-secado de la cera.

3. Investigar los factores que hacen funcionar el secado clsico.

Ya obtenidos los datos se investigaran los factores que han favorecidos a los sistemas de secado utilizados tradicionalmente en la regin, ya que estos sistemas se han utilizado desde que se instalaron las primeras empacadoras.

4. Investigar otros mtodos posibles de secado.

Se investigarn con base en los factores y supuestos encontrados, nuevas tecnologas que utilicen mtodos factibles para alcanzar el secado necesario para la fruta.

5. Investigar mtodos para deshidratar el aire.

Se selecciona el sistema de secado por aire seco y se investigan las formas para deshidratar el aire.

6. Investigar el sistema de punto de roco.

Se elige el sistema de punto de roco y se analiza su factibilidad, utilizando los criterios de los des-humificadores. 7. Determinar los costos de financiamiento del proyecto.

Se calcularan los costos para este proyecto.

REFERENCIA BIBLIOGRFICAS

http://www.gunt.de/download/drying_evaporation_spanish.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Secado

http://www.concitver.com/semana%20de%20la%20citricultura/ponencias/5.VIERNES30/15.%20Dora%20Ortega/IA%20LP%20DAOZ%2012.pdf

http://pretecval.com/imagenes/comparativa_y_resultados_del_tunel_de_secado_eco_tunel.pdf

http://www.decoraryreformar.com/index.php/2007/04/21/arie_acondicionado_como_funciona

http://www.ventdepot.com/mexico/temasdeinteres/faqs/deshumidificadores/

http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica5.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Mart%C3%ADnez_de_la_Torre_(municipio)

http://www.e-local.gob.mx/work/templates/enciclo/veracruz/municipios/30102a.htm

Ingeniera de Costos Teora y Prctica en ConstruccinIng. Leopoldo Varelahttp://www.concitver.com/4_5Empacadoras.html

CRONOGRAMA

ACTIVIDADESPeriodo en semanas

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Identificar los sistemas de secado en las empacadoras de la regin de Martnez de la Torre Ver.

Analizar los sistemas de secado en las empacadoras de la regin de Martnez de la Torre Ver.

Investigar los factores que hacen funcionar el secado clsico.

Investigar otros mtodos posibles de secado.

Investigar mtodos para deshidratar el aire

Investigar el sistema de punto de roco

Calcular costos

Presupuesto

PRESUPUESTO

CANTIDADCONCEPTOTOTALES

1SECADOR $ 50,000

1INSTALACIN DE SECADO EN EL TNEL $ 50,000

TOTAL$ 100,000.00

ANEXOS

INGENIERIA INDUSTRIAL701-BSEMIESCOLARIZADO