ESTUDIO Y DEFINICION DE UNA PLANTA DEELABORACION DE CERVEZA
ARTESANAL CERVECERIA POLO ROJOCERVEZA MARQUEZ TIPO PALE ALE
OBJETIVOS
Establecer los costos de un equipo de uso industrial asociados
al diseo de una planta de alimentos. Elaborar un diagrama del flujo
de proceso o recorrido y relacin de actividades en el proceso
industrial. Realizar la distribucin de planta empleando criterios y
normas tcnicas. Identificar equipos de seguridad y rutas de
evacuacin en un diagrama de planta 1. MEMORIAS DE CLCULO DE LA
EVALUACIN ECONOMICA DE UN TANQUE CON AGITACION
Para la estimacin del costo de un equipo de la planta de
produccin de cerveza se escogi un tanque de agitacin enchaquetado
donde se lleva a cabo el proceso de coccin o maceracin.Se utiliz la
herramienta ASPEN ICARUS PROCESS EVALUATOR que permite hacer la
estimacin de los costos de instalacin, instrumentacin, tubera, etc.
No se calcula slo como un porcentaje del costo de los equipos, sino
que se siguen modelos de instalacin rigurosos basados en el diseo
de cada equipo (1).Como una opcin ya establecida por el programa,
se decidi a elegir un tanque con agitacin abierto (agitedtank-open
top) como el utilizado proceso se coccin o maceracin.En el
software, se eligi; Aplicacin ; sistema batch Material de la coraza
cilndrica; SS-316(acero inoxidable 316,recomendado para la
industria de alimentos ) Dimetro del recipiente y altura; se
encontr que en la literatura los tanque comerciales son de
aproximadamente entre 2000-10000Lt, se escogi un tanque de 6000
litros de capacidad con radio de 1m y altura de 2m.El volumen del
lquido es aproximadamente de 5000Lt (un estimado), en la Tabla 1 se
muestran las dimensiones y el volumen del cilindro calculado con
estas.Tabla 1. Dimensiones del tanqueDimensiones
radio (m)1
altura (m)2
volumen (m3)6,28
volumen liq (m3)5
El software ASPEN ICARUS PROCESS EVALUATOR arroja unos
resultados muy completos para efectos acadmicos de estimacin de
costos de un proyecto dado, en caso de la evaluacin de costos del
equipo, predice los costos de capital y operacin. (COSTOS
DIRECTOS)COSTOS DIRECTOS.En La tabla 2 se muestra los resultados
mostrados por el software los cuales involucra el equipo y sus
componentes como; coraza, agitador, motor del agitador, boquilla,
tapas, etc. Lo anterior solo hace parte del equipo y configuracin,
por consiguiente aspen icaruscontiene una base de datos muy
completa que estima tambin los costos de tubera, obras civiles,
instrumentacin y la parte elctrica que son fundamentales a la hora
del montaje de un equipo y hacen parte de los costos directos del
equipo.Tabla 2 Costos de material y mano de obraMaterial(USD)Mano
de obra(USD)Horas hombre
Equipo y configuracin.47.400,0512,025
tubera53.307,041.225,01771
Civil1.5982.159129
Acero estructural000
Instrumentacin.109.767,048.072,02105
elctrico6.970,017.868,0831
aislamiento000
pintura000
Subtotal$219.042,0$109.836,04861
Total material y costo de mano de obra en USD$328.878,00
Adicionalmente al software se emple una pgina web que permite la
estimacin de costos de algunos equipos (2). La pgina es netamente
educativa y no involucra al detalle los costos pero sirve como
punto de comparacin frente a lo encontrado anteriormente.La pgina
para hacer la estimacin solo exige: Tipo de reactor Volumen del
reactor Material Presin interna.Los resultados son mostrados en la
figura, donde se muestra un costo de US $ 208.700,00 (F.O.B
gulfcoast U.S.A), lo cual corresponde a solo los costos de capital
del equipo que comparndolo con el software dada una diferencia de$
10.000,00 por debajo del subtotal mostrado en la tabla 2.Con este
resultado podemos tener unos trminos de referencia confiables para
la estimacin de los costos con ASPEN ICARUS PROCESS EVALUATOR.
Figura 1 Costo un tanque con agitacin (Matches)
Los costos del equipo son en estados unidos y hace falta tener
en cuenta los costos asociados de importacin.Para estos costos son
para traer desde houston a Colombia y cada parmetro del costo de
importacin se dio como porcentaje del costo del equipo.Los
resultados son registrados en la tabla 3.Tabla 3 Costos de
importacinASPEN ICARUSMATCHES
Empaque origen2,00%$ 948,00$ 903,24
Flete en el exterior1,50%$ 711,00$ 677,43
Flete internacional(aprox. HOUSTON)4,00%$ 1.896,00$ 1.806,48
Flete interno1,50%$ 711,00$ 677,43
Gravamen arancelario(vara segn producto)15,00%$ 7.110,00$
6.774,30
IVA16%$ 7.584,00$ 7.225,92
Bodegaje en puerto (sin sobretiempo)1,00%$ 474,00$ 451,62
Gastos en puerto0,50%$ 237,00$ 225,81
Agenciamiento aduanero0,50%$ 237,00$ 225,81
Otros cargos1,00%$ 474,00$ 451,62
TOTAL USD DOLLARAO 2014$ 20.382,00$ 19.419,67
COSTOS INDIRECTOSAdicional a los costos de capital, operacin y
de importacin faltan asociar los costos indirectos. Que son de gran
importancia en la estimacin de costos en un proyecto.Los costos
indirectos se desglosan en el siguiente tem: AIU (Administracin ,
Imprevistos y Utilidad)Administracin: (Tipo de industria, seguros,
plizas de cumplimiento,infraestructura, personal
administrativo,vehculos, computadores, seguridad etc.) (20-30%)
Imprevistos:(Estimados tipo de industria, experiencia)
(5-10%)Utilidad: si es contratado. (10-20%)
Impuestos:IVA a materiales: Impuesto sobre utilidad etc. Aprox.
20%.
Tabla 4 Costos indirectosAIUPorcentajes.ASPEN ICARUSMATCHES
Administracin.(20-30%)$ 9.480,00$ 9.032,40
Imprevistos(5-10%)$ 2.370,00$ 2.258,10
Utilidad(10-20%)$ 4.740,00$ 4.516,20
Impuestos20%$ 9.480,00$ 9.032,40
Total USDAo 2014$ 26.070,00$ 24.839,11
Costos finales del equipo:Tabla 5 Costos totales de un tanque
con agitacin.costo USDASPEN ICARUSMATCHES
material y mano de obra$ 328.878,00$ 318.536,00
importacin$ 20.382,00$ 19.419,67
costos indirectos$ 26.070,00$ 24.839,11
total (USD)$ 375.330,00$ 362.794,78
En la tabla 5 Se registra los datos del costo total de equipo ms
mano de obra, su costo de importacin de EEUU a Colombia. Y los
costos indirectos (AIU), todos estos costos hacen parte del costo
final de los equipos mostrando as la importancia de tener en cuenta
todos los costos asociados a los equipos, que influyen
considerablemente en el presupuesto del proyecto.El equipo simulado
por el software ASPEN ICARUS PROCESS EVALUATOR muestra tambin el
diagrama P & ID del equipo con toda su instrumentacin que
requiere, tal como se muestra en la figura 2.
Figura 2 Diagrama P &ID de un tanque con agitacin.
2. DIAGRAMA DE FLUJO DE PROCESOS O RECCORIDODESCRIPCION DE LAS
OPERACIONESOperacin: Inspeccin: Almacenamiento:Transporte:La cebada
se recibe a granel, se utiliza un transportador de cangilones para
ser descargada en los silos de almacenamiento.
Se realiza un proceso de limpieza al grano de cebada, para
eliminar impurezas y cuerpos extraos.
La cebada se lleva al tanque de remojo mediante bandas
transportadoras. All se remoja por horas.
La cebada se traslada por bandas a la cmara de geminacin. Donde
es germinada
El grano germinado es trasportado por las bandas hasta el
tostador, donde es tostada.
La cebada malteada se lleva al molino mediante elevadores para
ser molida.
La harina de la malta se lleva a unos transportadores oscilantes
que contienen una zaranda para seleccionar las partculas por el
tamao.
Se hace la adicin de los adjuntos, los cuales llegan a la olla
de maceracin a travs de transportadores de cangilones en forma
vertical.
La cascarilla de la malta forma un lecho filtrante, para separar
el mosto de la masilla se usan filtros Lauther.
El mosto se calienta hasta ebullicin, se realiza la adicin del
lpulo mediante elevadores en forma vertical.
Se utiliza un tanque Whirlpool donde el mosto se bombea a alta
velocidad y pasa por una tubera tangencial a la pared del
tanque.
El mosto pasa al intercambiador de calor donde es enfriado por
la accin del amoniaco.
Se inocula la levadura mediante una bomba dosificadora al tanque
de fermentacin.
Se utiliza un compresor tipo pistn para la inyeccin de aire
comprimido en el tanque de fermentacin.
Se realiza la clarificacin en una centrifuga para eliminar los
precipitados y levadura sobrante.
El llenado de las botellas es un proceso en serie, donde se le
adiciona gas carbnico a la cerveza
En un horno de tnel la cerveza se calienta durante corto tiempo
con el fin de eliminar la levadura presente que pasa en la
filtracin.
La cerveza se almacenan en tanques de contra presin hermticos
para evitar el desprendimiento de gas.
Figura 3. Diagrama de flujo de recorrido.
3. DIAGRAMA DE DISTRIBUCIN DE PROCESOS
Figura 4. Diagrama de distribucin de procesos.
4. DIAGRAMA DE SEGURIDAD Y RUTAS DE EVACUACIN
Figura 5. Diagrama de seguridad y rutas de evacuacin.