ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA ECBTI 211618- Maquinaria y Equipos de Alimentos Act No. 3 Reconocimiento Unidad 1

Los fenómenos de transporte Los fenómenos de transporte tienen lugar en aquellos procesos, conocidos como procesos de transferencia, en los que se establece el movimiento de una propiedad (masa, momentum o energía) en una o varias direcciones bajo la acción de una fuerza impulsora. Al movimiento de una propiedad se le llama flujo. El flujo y el comportamiento de los fluidos revisten una gran importancia en algunas de las operaciones unitarias de la Ingeniería de Procesos. Un fluido puede definirse por la fuerza y por lo tanto cambia de forma. Se puede considerar que los gases, líquidos y vapores, tienen las características de los fluidos y por lo tanto obedecen a muchas leyes comunes. En las industrias de procesos gran parte de los materiales se encuentran en forma de fluidos por lo tanto deben ser almacenados manejados, bombeados y procesados haciendo necesario familiarizarse con los principios que rigen al flujo de fluidos y también a los equipos que se utilizan. Los fluidos característicos son el agua, el aire, el CO2, aceites, lechadas o suspensiones y jarabes espesos. Cuando un fluido es afectado por los cambios de presión se dice que es incomprimible. La mayoría de los líquidos son incomprimibles. Los gases son considerados como fluidos comprimibles no obstante si estos se sujetan a porcentajes de cambios de presión y temperatura bajos los cambios en su densidad serán poco considerables y se pueden considerar como fluidos incomprimibles. Existe un grupo de maquinaria y equipos, que deben sus características y funciones a la preparación inicial de los alimentos dentro del proceso de producción, estas partes del proceso casi siempre, comprenden la recepción de materia prima, limpieza, selección y clasificación de los alimentos para que cumplan con los requerimientos y parámetros de calidad exigidos para continuar con la transformación del alimento.

El Almacenamiento

Otra manera de almacenar el grano es en silos, los cuales permiten a evacuar más rápido el producto, por otra parte, son más económicos, la mayoría de los silos se construyen en planchas de acero liso o corrugado con fondo cónico permitiendo un almacenamiento hermético. El sistema de almacenamiento a granel en los silos verticales economiza mucha

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mano de obra y generalmente es el sistema más adoptado por las fábricas de construcción reciente. Este tipo de almacenamiento es utilizado corrientemente para semillas oleaginosas. La colocación de depósitos y de silos se basa en la utilización de una cinta de acero metálica en forma de espiral continua de un diámetro dado; cada vuelta de la espiral es fijada por la precedente mediante el sistema de unión con agrafes. Los silos son construidos en el sitio, en acero inoxidable. La junta agrafada helicoidal proporciona al cilindro una rigidez y una resistencia extraordinaria, además la superficie interna es lisa. Estos silos son más económicos que los silos de hormigón; son muchos más cómodos pues son remachados o atornillados y tienen una ventaja de estanqueidad perfecta sobre estos últimos. El diámetro de los silos varía de 3 a 20 metros y puede alcanzar hasta 22 metros de altura. Pueden ser construidos con bandas de acero o más frecuentemente en acero galvanizado. En el caso del algodón o de otras materias primas, el almacenamiento en silos verticales no es el indicado. Existen sistemas de silos horizontales construidos generalmente en acero y equipados con dispositivos automáticos de carga y descarga. Para el almacenamiento de la soya, resulta ser más interesante utilizar silos de gran capacidad unitaria, alcanzando 40.000 toneladas o más. Estos silos son construidos en acero, en hormigón o en una combinación de los dos. Su aspecto puede ser clásico o semiesférico, esta última solución permite a la vez la utilización ideal del espacio y del volumen disponible y el uso de dispositivos simplificados de llenado o vaciado. Generalmente están provistos de dispositivos de control de temperatura, de ventilación potente y de recirculación o de trasiego de una celda a otra.

Los transportadores Los transportadores de banda son los equipos de transporte más utilizados para el desplazamiento de materias primas alimentarias sólidas, material a granel a gran velocidad y para el transporte cubriendo grandes distancias. El sistema de tracción se equipa con canalones, tolvas o dispositivos para la recepción de la carga; existe una extraordinaria de la transportadores, la cual alcanza en algunos de ellos

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una capacidad de transporte de 20.000 T/h.; un transportador de banda una línea compleja en el plano horizontal puede alcanzar los 10 km. longitud. En el transporte de carga a granel con gran ángulo de inclinación se usan transportadores de doble banda El ángulo límite de inclinación respecto a la horizontal del transportador con banda que tiene la superficie de trabajo lisa, se toma según sean las propiedades físicas de la los materiales alimentarios a transportar (ángulo de inclinación natural, humedad, granulometría del material alimentario, y otros) y el ángulo de inclinación de los rodillos laterales. Si la banda es acanalada se incrementa este ángulo. Estos transportadores tienen varias ventajas sobre los otros, incluyendo mayor capacidad, menor consumo de potencia, y costos de operación y mantenimiento más bajos; son igualmente útiles para manejar materiales alimentarios a granel o en bultos, y todo material que no se adhiera a la cinta puede transportarse. Las cintas de construcción normal no resisten materiales que estén a más de 80°C. Las cintas se suelen hacer de tejido de algodón, de cáñamo, de goma, y de otro tipo de materiales de acuerdo con las condiciones de los materiales alimentarios a transportar. Las cintas más usadas son las (le goma; resisten a la humedad y son fuertes y durables. Los anchos de cinta según patrón son 300, 350, 400, 450, 000. 600, 750, 900. 1000 y 1200 m. El largo de la cinta no es mayor de 150 m; su espesor depende del número de capas de goma y da las intermediarias de tejido de algodón con que se fabrica la cinta. La carga que conviene tomar para cada centímetro de ancho de una cinta de goma es de 4,3 a 6 kg. El ángulo de la pendiente del transportador depende del coeficiente de fricción entre la carga y la cinta. Generalmente ese ángulo no es mayor de 30°. El mecanismo de mando de la estación consiste esencialmente en un tambor y poleas, El tambor se hace de madera.

El transportador de Tipo tornillo sinfín

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Se llaman transportadores de tomillo sinfín, los aparatos que efectúan el desplazamiento del material por un canalón, valiéndose de un tornillo giratorio. Este transportador consta de un canalón inmóvil, cuya parte inferior tiene la forma de un semicilindro cerrado por arriba con una tapa, un árbol impulsor con las espiras sujetas al árbol del tomillo transportador, Los apoyos extremos y un intermedio, El accionamiento, Los dispositivos de carga al tornillo y el sistema de descara del material. La descarga de este transportador horizontal puede realizarse en cualquier punto a través de los agujeros descargadores en el fondo del canalón. Las espiras del tomillo se fabrican por estampado de una lámina de acero de 4 a 8 mm de espesor y, luego, se sueldan al árbol. Los transportadores de tornillo sinfín se emplean ampliamente para desplazar cargas alimentarias a alta temperatura y con características polvorientas que emanan evaporaciones nocivas. Puesto que en este caso es fácil hermetizar el conducto. Los transportadores en cuestión se utilizan no sólo para desplazar la carga de forma horizontal, sino también por canalones inclinados y verticales. En la operación del transportador de tornillo sinfín es conveniente el transporte de materiales alimentarios en forma de polvo, de granos finos y fibrosos. No es conveniente emplear estos transportadores para desplazar cargas de pedazos de grandes dimensiones, abrasivas o pegajosas. El canalón del transportador de tomillo sin fin se suele fabricar de lámina de acero de 2 a 8 mm de espesor. El paso del tomillo es f = (0,5/1,0) D donde D es el diámetro del tomillo. Cuanto más ligero sea el material a transportar, tanto mayor se toma el paso. La velocidad de rotación del tomillo depende de la naturaleza de la carga a transportar y del diámetro del tomillo y se adopta tanto mayor cuanto menor es el peso a granel, la abrasividad de las cargas y el diámetro del tonillo. Para los materiales pesados, la velocidad de rotación suele ser cerca de 50 r.p.m. y para los ligeros, hasta 150 r.p.m. El diámetro del tornillo D depende del tamaño de los pedazos de la carga a desplazar, Este diámetro debe ser como mínimo 12 veces mayor que el tamaño del grosor del material homogéneo a transportar y 4 veces mayor que el grosor máximo de los trozos, al transportar material no clasificado (ordinario). Materiales de fabricación de los equipos Es importante conocer los diferentes materiales que se utilizan para fabricar máquinas y equipos de la industria alimentaría ya que esto permite comprender, relacionar, evaluar y seleccionar cada uno de ellos de acuerdo con la naturaleza de la materia prima y la operación o proceso unitario al que se somete para la obtención del producto terminado.

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En la elección de los materiales más apropiados se debe tener en cuenta, entre otros, la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas o resistencia a los esfuerzos. De acuerdo a los equipos, sus elementos están elaborados de diversos materiales, siendo metales los más usuales y entre ellos los aceros, el cobre y el aluminio. Igualmente se emplean aleaciones como bronces, y latones y hoy por hoy, plásticos y polímeros, como PVC, Teflón, etc.

Nota: Tener como referente el Modulo del Curso.

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