Diseño de un sistema de agua fría y caliente de 340 Lt/min para una planta de deshuese de 8.2 Ton de res y 6.1 Ton de cerdo

Abstract

En el presente trabajo se pretende establecer una modelo y metodología para el diseño y cálculo del sistema de tuberías que trasporten agua caliente en una planta. Este modelo se puede extender a plantas con el uso de otros fluidos por el nivel de profundidad de análisis en el cálculo térmico y la mecánica de fluidos. Este trabajo presenta un caso particular en donde se toma como referencia las instalaciones de CEDICAR que es la planta de recepción central y distribución de perecibles de las tiendas Wong y Metro de la ex Corporación Wong, actual CENCOSUD. En el primer capítulo, se plantea el objetivo de este estudio, así también, se dan algunos alcances generales para una compresión rápida del presente trabajo, y se exponen los criterios de análisis. En el segundo capítulo, se da una visión general de los establecimientos de sacrificio y procesamiento de animales para adentraos en el negocio completo y el conocimiento de los procesos que nos permitirá tener una idea concreta del lugar físico, condiciones de trabajo requeridas y necesidades en la planta a nivel macro, ya que nuestro trabajo se limita a una parte del negocio completo. Así mismo se presenta el negocio específico de nuestra planta de deshuese. Se busca conocer los procesos específicos de esta planta, el área, las dimensiones y la ubicación de la recepción central en Lima. Se pretende hacer una distribución de los procesos de la plata en el área física establecida. También se presenta un cuadro en donde se hace mención de los requerimientos de la planta para su funcionamiento. De igual manera se informa de manera ordenada la secuencia de los procesos desde la entrada del insumo hasta la salida de los productos de la planta. Se detalla todos los procesos de la planta de deshuese, se detalla los equipos involucrados en cada proceso. Parte de este capítulo también menciona la clasificación del insumo utilizado y procesado en la planta. En el tercer capítulo, se sientan las bases para el diseño del sistema de tuberías de agua caliente y fría de la planta en base a la información del consumo, temperaturas y presiones requeridas en los diferentes puntos de consumo de la planta y de acuerdo a la distribución de estos en el área de la planta de deshuese. Luego, se efectúa el cálculo térmico (basado en la teoría de transferencia de calor) en el sistema de tuberías para hallar una ecuación que nos permita estimar la temperatura a la que llega el agua caliente en los diferentes puntos de consumo del sistema. Después se desarrolla un programa de consumo diario de agua en la planta de acuerdo al trabajo que se realiza en cada hora También se busca obtener los consumos de agua caliente, gas, potencia del calentador para proceder a su selección y tener la información necesaria para el cálculo de la instalación. En el cuarto capítulo, se efectúa el cálculo del diámetro óptimo del sistema de tuberías. Para ello se inicia con una clara denominación de las diferentes secciones de la línea de referencia o ruta piloto y posteriormente de las derivaciones del sistema. Se efectúa un procedimiento de cálculo soportado con una hoja Excel donde por medio de ecuaciones de la mecánica de fluidos se obtienen las presiones en los diferentes puntos de intersección de la línea de referencia o ruta piloto del sistema. Se calcula la potencia de bombeo y los costos fijos y variables de esta planta para diferentes combinaciones de diámetros en la ruta piloto o línea de referencia. Después de esto se selecciona la combinación de diámetros en el sistema de tuberías que ocasiona el menor costo total. Adicionalmente, se efectúa el cálculo de las presiones obtenidas en los diferentes puntos de consumo basados en la combinación de diámetros que ocasiona el menor costo total calculados en el capítulo anterior. Para ello se utilizan nuevamente las ecuaciones de la mecánica de fluidos y se hace la verificación de que las presiones calculadas superen las presiones mínimas requeridas en cada punto de consumo. Se efectúa un primer y segundo recálculo propios del método hasta obtener las presiones aceptables en los puntos de consumo. Aquí también se procede a seleccionar las bombas a utilizar. También se efectúa la selección del equipamiento adicional del sistema de agua caliente, como el tanque de almacenamiento de agua caliente, el tanque hidroneumático, el tanque de GLP De manera complementaria, se efectúa el cálculo del diámetro óptimo del sistema de tuberías de agua fría dura de la planta. También se calculan las presiones en los puntos de consumo cuya función está a nivel de higiene del personal. Se seleccionan las bombas y el tanque hidroneumático requerido. En el quinto capítulo se realiza la evaluación económica en la inversión en el sistema de agua caliente y fría de la planta donde se detalla todas las características y precios de la tuberías, válvulas y accesorios del sistema de tuberías de agua caliente y fría de la planta, así como del equipamiento requerido. Finalmente, se detallan las conclusiones, recomendaciones y bibliografía del presente informe de suficiencia